Ein fortschrittliches Energieumwandlungssystem für Drehflügler
Mit dem Aufkommen von im stärkeren Maße elektrisch betriebenen Luftfahrzeugen steigt der Gesamtstrombedarf steil an, wodurch neue Ansätze für eine sichere und intelligente Stromverteilung im Flugzeug unerlässlich sind. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts REGENESYS (Multi-source regenerative systems power conversion - REGENESYS), enthüllten Wissenschaftler den Demonstrator eines flexiblen Energieumwandlungssystems, das mehrere Energiequellen sowie Energierückgewinnungs- und -speicherungsmöglichkeiten beinhaltet. Das REGENESYS-Demonstratorsystem umfasst ein bidirektionales Multiumwandlungssystem, das mit erneuerbaren Energien kompatibel ist und Energiespeicherungsfunktionen beinhaltet. Ein bidirektionaler DC-DC-Wandler bewältigt die schnelle regenerative Energie bei einem Betrieb zwischen 270 V und dem Spannungsbereich des Energiespeicheruntersystems. Der andere Wandler bewältigt geringere Spannungen in einem Betriebsbereich zwischen 270 und 28 V. Beide Konverter können an wechselnde Flugzeuganforderungen angepasst werden. Zusätzlich zu den beiden Wandlern ist eine technisch ausgereifte Konverter-Steuereinheit (Converter Controller Unit, CCU) auf Grundlage eines umprogrammierbaren Field Programmable Gate Array vorhanden, die im Hinblick auf die Leistungselemente für einen geschlossenen digitalen Schaltkreis sorgt. Bei den Flugzeugen der Zukunft gilt die CCU-Bauart innerhalb des gesamten Avioniksystems als eine integrale Entwurfseinheit, die möglicherweise als Schnittstelle direkt mit dem Glascockpit verbunden ist. Das System enthält zusätzlich zu der CCU auch ein Mikrocontrollermodul, das eine Schnittstelle zwischen den Wandlern und einem Datenbus bildet. Ferner beruht das Speicher-Subsystem auf einer Lithiumtitanat-Batterie, die eine sichere Hochstromladung und -entladung gestattet. Bei der Entwicklung in einem größeren Maßstab kann die innovative Stromrückspeisungstechnik potenziell ermöglichen, dass die installierten elektrischen Verteilungssysteme weniger Gewicht haben und Platz benötigen. Darüber hinaus kann die Technik aufgrund redundanter Komponenten und alternativer Powerbus-Strukturen die Sicherheit verbessern.