Descripción del proyecto
Convertidores de potencia inteligentes para aviones eléctricos
Los aviones de próxima generación están siendo diseñados para funcionar con una arquitectura más eléctrica, de forma que los sistemas hidráulicos o neumáticos convencionales serán reemplazados por versiones eléctricas. Los fabricantes de aviones están trabajando en el desarrollo de baterías, pilas de combustible o supercondensadores como fuentes de alimentación para reducir sus emisiones y limitar el uso de combustibles fósiles. Los convertidores de CC a CC son componentes electrónicos importantes en los sistemas de suministro de energía eléctrica. Estos eslabones fundamentales de la cadena eléctrica movilizan y procesan la energía de los generadores eléctricos de los motores de aviación. El proyecto SCOPUS, financiado con fondos europeos, diseñará un convertidor de CC a CC compacto e inteligente que será más eficaz y tendrá una mayor densidad de potencia en comparación con los dispositivos de última generación. El nuevo dispositivo modular garantizará un funcionamiento seguro y fiable de los sistemas eléctricos de próxima generación.
Objetivo
The development and implementation of advanced technologies which allow for energy efficient solutions with reduced environmental impact is of extreme importance. In the aviation sector long-term roadmaps, such as ACARE Flightpath 2050, set specific goals such as 75% reduction of CO2 emissions per passenger per kilometre and 90% reduction of NOX.
Achievement of these strategic goals requires that new thermal and mechanical concepts and architectures are developed for power units. In order to make new architectures attractive, the power density and the modularity of the power sub-systems (especially DC/DC converters) must be pushed to the highest level. This can be achieved today taking advantage from the availability of new switching devices and technologies.
Integration of mechanical systems with power electronics, so called “mechatronics”, can help in achieving such stringent objectives, especially in case of simultaneous presence of primary (e.g. generator) and secondary (e.g. batteries, supercapacitors) electrical power sources.
In such scenario it is possible to implement “energy management” strategies that can optimize the global electrical power consumptions of the aircraft loads, obtaining additional weight benefits. In this context, the role of the DC/DC converters is of fundamental importance to achieve the required degree of hybridization on-board. DC/DC converters are essential bridges between the secondary DC voltage bus (evolving toward higher voltage implementations) and the power storage elements (usually low voltage) whose main purpose is to store or provide electrical energy depending on the specific flight conditions.
Project SCOPUS will provide a smart compact bidirectional modular DC/DC converter for aeronautic applications in the context of an hybrid electric aircraft, which main features are: Modularity and Safety, Energy Management, above the state-of-the-art Power Density.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
IA - Innovation actionCoordinador
20832 Desio
Italia
Organización definida por ella misma como pequeña y mediana empresa (pyme) en el momento de la firma del acuerdo de subvención.