Thermische und elektrische Analysen sowie modellbasierte Entwicklung robuster Regelungs- und Health-Monitoring Konzepte für skalierte Brennstoffzellensysteme
Beschreibung
Im Zuge der Dekarbonisierung des Verkehrssektors besteht ein großes Interesse an einer zunehmenden Elektrifizierung von Flugzeugen im Allgemeinen und des Antriebstranges im Speziellen. Der Trend geht hierbei in Richtung der Nutzung von Wasserstoff als primärer Energieträger. Um die technische Realisierbarkeit eines brennstoffzellenbetriebenen Flugzeugs mit elektrischem Antriebsstrag zu untersuchen, soll im Rahmen des Projektes am ZAL (Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung) ein skalierter Versuchsstand einer Antriebseinheit entstehen. Aus elektrischer Sicht besteht der Antriebsstrang aus Energiespeichern, insbesondere der Brennstoffzelle und unterstützenden Batterien, einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke, einem Elektromotor und leistungselektronischen Umrichtern.
Neben dem Entwurf und der Bewertung unterschiedlicher elektrischer Systemkonzepte sind die Entwicklung von geeigneten Betriebsstrategien im Rahmen des Energiemanagements und die Ausarbeitung von Regelkonzepten für die leistungselektronischen Umrichter für einen stabilen und robusten Betrieb Gegenstand der Forschung. Der Prüfstand dient hierbei zur praktischen Validierung und Absicherung der aus den Simulationen gewonnenen Erkenntnisse.
Kontakt
Leon Maximilian Helmich
Laufzeit
01.10.2024 bis 31.12.2027
