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Titel (EN):
Analysis of a Novel Electrical Converter Architecture for the Integration of Fuel Cells at the Overall System Level
Autor(en):
A. Lücken, H. Lüdders, T. Kut, S. Dickmann, F. Thielecke, D. Schulz
Zusammenfassung:
Die Reduzierung des CO2 Ausstoßes und die damit verbundene Steigerung der Systemeffizienz zukünftiger Verkehrsflugzeuge ist ein wichtiges Ziel der Luftfahrtindustrie. Die Umsetzung des More-Electric-Aircraft Konzepts kann eine Variante sein, dieses Ziel zu erreichen. Eine Idee in diesem Zusammenhang ist die Substituierung der herkömmlichen, kerosinbetriebenen Gasturbine durch ein multifunktionales Brennstoffzellensystem. Dazu ist es notwendig, die lastabhängige Ausgangsspannung der Brennstoffzelle an das zukünftige elektrische Bordnetz anzupassen. Ein möglicher Ansatz ist es, die Brennstoffzellenspannung mit DC/DC Wandlern auf das geforderte Spannungsniveau zu transformieren. Dafür wurde ein Simulationsmodell erstellt, welches speziell auf die Anforderungen eines Brennstoffzellensystems in Verkehrsflugzeugen ausgerichtet ist. Je nach Systemanforderung liefert das erstellte Modell als Ergebnis eine optimale elektrische DC/DC Wandlerarchitektur. Abschließend werden die Auswirkungen der optimierten elektrischen Architektur auf Brennstoffzellengesamtsystemebene analysiert und miteinander verglichen.
Zusammenfassung (EN):
Reducing CO2 emissions and thereby increasing the system efficiency of future commercial aircraft is a key objective for the aviation industry. Implementing the More-Electric-Aircraft concept can be one way to achieve this goal. One idea in this context is replacing the conventional, kerosene-powered gas turbine with a multifunctional fuel cell system. This requires adapting the load-dependent output voltage of the fuel cell to the future onboard electrical system. One possible approach is to transform the fuel cell voltage to the required voltage level using DC/DC converters. A simulation model was developed specifically tailored to the requirements of a fuel cell system in commercial aircraft. Depending on the system requirements, the model delivers an optimal electrical DC/DC converter architecture. Finally, the effects of the optimized electrical architecture at the overall fuel cell system level are analyzed and compared.
Veranstaltung:
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2012, Berlin
Verlag, Ort:
Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2012
Medientyp:
Conference Paper
Sprache:
deutsch
Format:
21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten
URN:
urn:nbn:de:101:1-201210269013
Stichworte zum Inhalt:
Brennstoffzelle, High Voltage dc
Verfügbarkeit:
Download
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Kommentar:
Veröffentlicht am:
26.10.2012