T. Kut, A. Lücken, S. Dickmann, D. Schulz

Die Entwicklung von neuen Flugzeugsystemen ist geprägt durch steigende Anforderungen hinsichtlich Komfort, Sicherheit und Kosteneinsparungen, was eine höhere Effektivität und Effizienz der zugrundeliegenden Systementwicklungen erfordert. Beispielhaft für die gestiegene Komplexität in der Luftfahrtindustrie ist die zunehmende Elektrifizierung von Flugzeugsystemen zu nennen - der Airbus A350 oder die Boeing 787 sind Vertreter des More - Electric - Aircraft (MEA) Konzepts. Die Vernetzung zwischen den Einzelsystemen stellt neue Anforderungen an deren Regelung, Energieversorgung sowie die Einhaltung festgelegter Grenzen für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Die Einhaltung der gängigen Luftfahrtnormen erfordert immer höhere Filteranforderungen für zukünftige Gleichspannungswandler in der Kilowatt - Leistungsklasse. Mögliche Kriterien für die Auslegung von EMV- Filtern sind die unterschiedlichen Ein- und Ausgangsimpedanzen der integrierten Systeme. Unter Berücksichtigung dieser Einflüsse können die Filter besser hinsichtlich Gewicht und Volumen optimiert werden. Basierend auf dieser Erkenntnis werden in diesem Artikel verschiedene Konzepte entsprechend der Bereitstellung dieser Impedanzinformationen in der Theorie miteinander verglichen. Anschließend werden diese für einen brennstoffzellengespeisten Gleichspannungswandler (10 kW) angepasst und gegenübergestellt. Das erfolgversprechendste Messkonzept wird in ein Echtzeitsimulationssystem integriert, um im laufenden Betrieb die Ein- und Ausgangsimpedanzen für verschiedene Arbeitspunkte aufnehmen zu können.

The development of new aircraft systems is characterized by increasing demands regarding comfort, safety, and cost savings, necessitating greater effectiveness and efficiency in the underlying system developments. The increasing electrification of aircraft systems exemplifies the growing complexity in the aviation industry—the Airbus A350 and the Boeing 787 are representatives of the More-Electric-Aircraft (MEA) concept. The interconnectedness of individual systems places new demands on their control, power supply, and compliance with defined limits for electromagnetic compatibility (EMC). Adherence to current aviation standards requires increasingly stringent filter requirements for future kilowatt-class DC-DC converters. Potential criteria for the design of EMC filters include the differing input and output impedances of the integrated systems. Considering these influences allows for better optimization of the filters in terms of weight and volume. Based on this understanding, this article compares various concepts based on the theoretical provision of this impedance information. These concepts are then adapted and compared for a fuel cell-powered DC-DC converter (10 kW). The most promising measurement concept is integrated into a real-time simulation system to record the input and output impedances for different operating points during operation.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013, Stuttgart

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2013

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2013112910658

Brennstoffzelle, DC/DC, EMV, Filter, Leistungselektronik, MEA

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29.11.2013