The green Ecosystem of aviation
Electric drives wit green hydrogen
Airlines have committed to aggressive renewable energy goals, with a drive by many to achieve net-zero greenhouse gas emissions by 2050. Some have even announced plans to move to hydrogen-powered flight on short haul trips during the next decade.
Every corner of the aviation ecosystem is being re-imagined for an electric, sustainable future. The traditional internal combustion and kerosene engines that have powered airplanes since the days of the Wright brothers are being re-designed to become DC electrified power plants fueled by liquid hydrogen. In fact work is under way to convert every system on the plane – and on the ground – to DC power.
For aerospace engineers charged with leading the initiatives to make this possible, the task in some ways can be far more complex than what is faced by their automotive electric vehicle counterparts – since an electric plane requires substantially more power, along with even greater safety and reliability performance.
Contributing to the promotion of sustainable aviation
Erfahrener Entwicklungspartner der Luftfahrtindustrie
An der nachhaltigen Luftfahrt wird intensiv gearbeitet, doch die Anforderungen an die elektrischen Lade- und Antriebssysteme sind hoch, bei der Leistung ebenso wie bei den Sicherheitsstandards und der Zuverlässigkeit. Entsprechend häufig werden die neuen Geräte und Systeme getestet. EA Elektro-Automatik (EA) entwickelt die Geräte und Testroutinen für die Zukunftsentwicklungen der Luftfahrtindustrie – und leistet so einen wichtigen Beitrag zur Förderung der nachhaltigen Luftfahrt. Dabei bringt EA die Erfahrungen aus der fast 50-jährigen Entwicklungspartnerschaft für anspruchsvolle Strom- und Testroutinen für Flugzeuge, Drohnen und unbemannte Luftfahrzeuge ein.
die Zukunftsentwicklungen der Luftfahrtindustrie – und leistet so einen wichtigen Beitrag zur Förderung der nachhaltigen Luftfahrt. Dabei bringt EA die Erfahrungen aus der fast 50-jährigen Entwicklungspartnerschaft für anspruchsvolle Strom- und Testroutinen für Flugzeuge, Drohnen und unbemannte Luftfahrzeuge ein.
DC-electrified charging and drive systems
For the sustainable aviation of tomorrow, aeronautical engineers are developing completely new DC-electrified charging and propulsion systems instead of the current and alternating current solutions currently in use – and are facing major challenges in the process.
- Energy supply and storage
Hydrogen and technologies for fuel cell battery management - Energy Management
At take-off: clean, uniform energy In flight: moderate energy consumption - Power Conversion and Power Distribution Systems
For instrumentation, air conditioning, critical chassis, wing control and braking systems - Weight and size
Of motors and battery systems - Withstand extreme conditions,
e.g. vibrations, temperature fluctuations, humidity, high acceleration/gravity - Hazardous materials,
e.g. lithium batteries and explosive hydrogen (liquid/gaseous)
With the XY Table mode, the EA supply can simulate a fuel cell’s output as shown here. Using the fuel cell output characteristic, testing the load circuit ensures that the circuit can operate under the varying output characteristic of the fuel cell.
Demanding test routines for new devices and systems
Electrified propulsion systems have to be rethought, every new device and system has to be comprehensively tested, first in development laboratories and finally in flight.
We are developing increasingly powerful, energy-regenerative devices for the rigorous testing routines of aviation.
- High power DC electric propulsion motors (electric turbines) with megawatt-capable peak power levels
- High-performance electric DC drive motors (electric turbines) with megawatt-capable peak power
- Passenger-related heat/air conditioning, lighting, infotainment
- Heavy-duty landing flaps/braking/landing gear
- Avionics instrumentation
- Battery capacity and efficiency for long distance flights – fuel cells paired with non-flammable battery boosters
Starke EA-Leistungselektronik mit starken Features
Um die Stromversorgungssysteme der neuen Elektroantriebe zu testen, setzt die Luftfahrtindustrie die Leistungselektronik von EA ein.
Die Geräte weisen Leistungsbereiche von 320 W bis 3,84 MW, Spannungsbereiche von 0-60 V DC bis zu 0-2000 V DC sowie Strombereiche bis zu 64.000 A DC auf.
Bidirektionale Stromversorgungen mit Rückspeisung 01
- Wirkungsgrad von bis über 96 %
- Schnelle Amortisation des Geräts
02 Elektronische Lasten mit Energierückgewinnung
- Simulation einer breiten Palette von Last- und Fehlerzuständen
- Sicherstellen von Leistung und Reaktion auf Betriebsmodi der Brennstoffzelle
Eingebauter Funktionsgenerator 05
- Kein externer Signalgenerator erforderlich
- Zum Modulieren des Ausgangs des Netzteils
03Echtes Autoranging
- Volle Ausgangsleistung über einen breiten Spannungs- und Strombereich
- Ideal zum Testen einer größeren Anzahl von Geräten
- Bereitstellen einer Gleichstromversorgung mit geringerer Leistung für eine bestimmte Lastanforderung
- Weniger Platzbedarf im Testrack
- Reduzierter Kühlungsbedarf
- Erhebliche Kosteneinsparungen
- Vereinfachung des Testsystems
04Energierückgewinnung mit Wirkungsgrad bis über 96 %
- Erhebliche Energieeinsparung durch Netzrückspeisung der aufgenommenen Energie
- Ideal zum Testen von Hochleistungs-Brennstoffzellen-Stacks
- Betrieb mit geringerer Abwärme
- Weniger Platzbedarf im Testrack
- Reduzierter Kühlungsbedarf
- Erhebliche Kosteneinsparungen
- Vereinfachung des Testsystems
Eingebauter Funktionsgenerator 05
- Kein externer Signalgenerator erforderlich
- Zum Modulieren des Ausgangs des Netzteils
Die EA-Anwendungslösungen für Testverfahren
In zahlreichen Tests der Flugzeugelektronik und anderer elektrisch betriebener Geräte an Bord eines Flugzeugs soll sich zeigen, ob die Geräte Über- und Unterspannungsbedingungen, Leistungsausfällen und Spannungstransienten standhalten. Dabei beschreiben MIL-HDBK-704-7 und MIL-HDBK-704-8 die Testmethoden und -verfahren für Geräte, die für den Betrieb mit einer Leistung von 270 VDC bzw. 28 VDC ausgelegt sind.
MIL-HDBK-704-7 270 VDC-Stromunterbrechung
Die MIL-HDBK-704-7 beschreibt die “Guidance for Test Procedures for Demonstration of Utilization Equipment Compliance to Aircraft Electrical Power Characteristics, 270 VDC”. Ein darin geforderter Test ist der sogenannte Power Interrupt Test, nach der Methode HDC201. Mit diesem Testverfahren lässt sich verifizieren, ob die 270 V-Gleichstromverbrauchsgeräte zuverlässig funktionieren und ihre spezifizierte Leistung auch bei Stromunterbrechungen aufrechterhalten.
Um diesen Test durchzuführen, wird zunächst die entsprechende Eingangsspannung (nominal, niedrig oder hoch) an das Gerät angelegt. Danach wird das Gerät verifiziert, um sicherzustellen, dass es die Leistungsspezifikationen erfüllt. Anschließend wird die Stromversorgung für 50 ms abgeschaltet und dann wiederhergestellt. Abschließend wird das Gerät erneut geprüft, um sicherzustellen, dass es die Leistungsspezifikationen erfüllt.
Die bidirektionalen DC-Stromversorgungen von EA mit Autoranging-Funktion erfüllen diese anspruchsvollen Anforderungen. Die DC-Stromversorgungen, die bis zu 30 kW liefern, weisen sehr geringe EMV-Emissionen auf und verfügen über galvanisch isolierte USB-, Ethernet/LAN- oder GPIB-Schnittstellen.
EA-Vorteile:
- Ausgangsspannung bis zu 2000V
- Leistungsabgabe bis zu 30 kW
- Hohe Leistungsdichte
- Digitale Steuerung
- Niedrige EMC
- Erfahrung in der Industrie
Produkte, die in der Luftfahrt verwendet werden
MIL-HDBK-704-8 28 VDC-Normalspannungstransienten
Die MIL-HDBK-704-8 beschreibt die“Guidance for Test Procedures for Demonstration of Utilization Equipment Compliance to Aircraft Electrical Power Characteristics, 28 VDC”. Ein darin geforderter Test ist der Normal Voltage Transients Test, nach der Methode LDC105. Mit diesem Testverfahren lässt sich verifizieren, ob Geräte zur Nutzung der 28 Volt-Gleichstromversorgung zuverlässig funktionieren und ihre spezifizierte Leistung auch bei Stromunterbrechungen aufrechterhalten.
Während dieses Tests muss das Netzteil Spannungstransienten bis zu 70 VDC ausgeben. Nachdem es den Spannungstransienten ausgesetzt wurde, wird das Gerät getestet, um sicherzustellen, dass es die Leistungsspezifikationen erfüllt.
Die bidirektionalen DC-Stromversorgungen von EA erfüllen diese anspruchsvollen Anforderungen mit einem eingebauten Funktionsgenerator. Dieser ist nötig, um die geforderten Transienten zu erzeugen. Die DC-Stromversorgungen, die bis zu 30 kW liefern, weisen sehr geringe EMV-Emissionen auf und verfügen über galvanisch isolierte USB-, Ethernet/LAN- oder GPIB-Schnittstellen.
EA-Vorteile:
- Leistungsabgabe bis zu 30 kW
- Hohe Leistungsdichte
- Arbiträrer Wellenform- und Funktionsgenerator
- Digitale Steuerungsschnittstelle
- Niedrige EMC
- Erfahrung in der Industrie
Contact form
You need more information or an individual offer? Simply send us your request via the contact form.
