Intelligentes Energiemanagement für Flugzeuge
Die EU startete Clean Sky, um öffentlich-private Forschungspartnerschaften in diesem Bereich zu unterstützen. Das Ziel ist es, gemeinsam ein breites Spektrum an innovativen Technologien zu entwickeln, die sich einem sauberen und wettbewerbsfähigen europäischen Luftverkehrssystem widmen. Für die AEA Flugtests, die den ersten grünen fliegenden Demonstrationen von Clean Sky folgen, hat ein italienisches Konsortium hervorragende Arbeit an einem elektrischen Leistungszentrum (EPC) durchgeführt. EPC, das im Rahmen von EPOCAL(öffnet in neuem Fenster) (EPOCAL: An electrical power center for aeronautical loads) entwickelt wurde, verspricht die elektrische Energieverteilung zu optimieren. Bei AEA werden herkömmliche Geräte, die von pneumatischer, mechanischer und hydraulischer Leistung abhängig sind, von Ausrüstung ersetzt, die von Strom abhängig sind. Dieser erhebliche Anstieg von elektrischen Lasten in der neuen Energieverteilungsarchitektur könnte infolge von Interaktionen zwischen den verschiedenen Geräten zu Instabilitäten führen. Das EPOCAL-Team führte Halbleiter-Leistungssteuerungs-Technologie (solid-state power controllers, SSPC) in das EPC ein, um ein hohes Spannungsniveau zu halten, um die aktuellen Niveaus zu reduzieren und die Verwendung von Drähten mit kleinerem Querschnitt und Gewicht zu ermöglichen. SSPC ermöglichen intelligentes Energiemanagement, einschließlich Überwachungs- und Diagnosefunktionen, um eine Überlast zu erkennen und Kurzschlüsse zu verhindern. Firmware (eine Kombination aus Hardware und Software) wurde zur Überwachung des EPC entwickelt. Sie ermöglicht die Konfigurationsvortests, die Echtzeitüberwachung und Energiemanagement sowie Nachbearbeitungsvergleiche von berechneten und gemessenen Werten. Wissenschaftler von EPOCAL haben auch das Testprotokoll dargelegt, das aus einer ersten Qualifikationsphase besteht, das sich auf einzelne Komponenten gefolgt von der Sicherheit von Flugtests des gesamten Systems in einem Speziallabor für die Validierung von Luftgeräten konzentriert. Das Testen des neuen Stromkontrollsystems hat unterschiedliche Betriebsbedingungen und eine Überlastungsszenario abgedeckt. Die Ergebnisse bestätigten die Richtigkeit der Energie-Management-Algorithmen und so konnten die EPOCAL-Forscher sicher sein, dass der EPC eine Standardkomponente der zukünftigen fliegenden AEA Demonstratoren werden wird. Die EPOCAL-Technologie soll die Sicherheit und Zuverlässigkeit von elektrischen Systemen in Flugzeugen verbessern. Darüber hinaus könnte sein innovatives Konzept für das Energiemanagement Anwendung in Marine-, Schienen- und Elektrofahrzeugen finden.
Schlüsselbegriffe
Vollelektrische Flugzeuge, Stromverteilung, elektrisches Energiezentrum, EPOCAL, Solid-State-Leistungssteller
