Neuartige Schmelzsicherungstechnik für Elektroflugzeuge
Schmelzsicherungen sind eines der häufigsten aktiven elektronischen Bauelemente, die in elektrischen Stromverteilungssystemen eingesetzt werden, welche die Reaktionszeit verkürzen und das Fahren vereinfachen. Schmelzsicherungen unterbrechen ihren Stromkreis durch Schmelzen, wenn eine bestimmte Menge an Strom fließt. Für zuverlässiges Leistungsverhalten werden bei großen Sicherungen leitende Elemente aus Silizium verwendet. Das von der EU finanzierte Projekt FUSES 2014 (Current limiting device to address DC aeronautics power distribution systems) hat eine innovative Lösung vorgestellt, bei der Siliziumkarbid als Halbleiter genutzt wird, das im Vergleich zu konventionellen Schmelzsicherungen oder Strombegrenzern außergewöhnliche Leistungseigenschaften aufweist. Die Forscher haben die existierenden Mersen-Sicherungssysteme angepasst, um eine neue Schmelzsicherung in Übereinstimmung mit den für Flugzeuge geltenden technischen Vorgaben zu entwickeln. Parallel dazu entwickelte das Team einen Siliziumkarbid-Strombegrenzer auf Grundlage der Feldeffekttransistortechnologie. Der innovative Teil von FUSES liegt in der Verknüpfung dieser beiden Bauelemente zu einer Hybrid-Strombegrenzer-Lösung. Die Hybridlösung des Projekts basiert auf Sicherungs- und Pyroswitch-Komponenten. Die durch den Pyroswitch aufgebaute Leitungsstrecke und die durch die Sicherung aufgebaute Freischaltungsstrecke kombinieren das Beste aus beiden Welten: niedriger Spannungsabfall, hoher Einschaltstrom, hohe Zyklusleistung und schnelles Trennen von der Sammelschiene. Überdies bietet die Sicherung ein hervorragendes Vermögen zum Löschen eines hohen Gleichstroms. Das Hybridelement von FUSES 2014 wurde dafür konzipiert, um für Kurzschluss- und Überlastschutz zu sorgen, der gut für ein im stärkeren Maße elektrisch betriebenes Luftfahrzeug geeignet ist. Zudem findet es auch Anwendung in Elektrofahrzeugen sowie intelligenten Stromnetzen.
