Demonstrator of the modular system of aerospace power converters and motor controllers

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F27617793%3A_____%2F20%3AN0000004" target="_blank" >RIV/27617793:_____/20:N0000004 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Funkční vzorek měniče pro letecké systémy

Original language description

Funkční vzorek se skládá ze tří různých leteckých měničů rozdílných výkonů a aplikačních požadavků a demonstrují modularitu vyvinutého systému leteckých měničů. Jako první byl vyvinut a ověřen vzduchem chlazený funkční vzorek měniče s výkonem 30 kW, využívající diskrétní SiC tranzistory. Poznatky z jeho vývoje, stejně jako dílčí obvodová řešení, byly dále využity v následujících funkčních vzorcích. Jako druhý byl vyvinut a ověřen 50kW vzduchem chlazený funkční vzorek měniče optimalizovaný pro maximální účinnost, využívající vlastní inovativní topologii měkkého spínání a SiC moduly. Jako třetí a poslední byl vyvinut a ověřen kapalinou chlazený funkční vzorek měniče s paralelizovanými SiC moduly, původně navrhovaný pro 100 kW, avšak díky úspěšné optimalizaci parazitických vlastností výkonového obvodu tento dosahuje výkonu 150 - 200 kW dle teploty chladiva s tím, že vyvinutá technologie lze jednoduše škálovat až do cca 400 kW.

Czech name

Funkční vzorek měniče pro letecké systémy

Czech description

Funkční vzorek se skládá ze tří různých leteckých měničů rozdílných výkonů a aplikačních požadavků a demonstrují modularitu vyvinutého systému leteckých měničů. Jako první byl vyvinut a ověřen vzduchem chlazený funkční vzorek měniče s výkonem 30 kW, využívající diskrétní SiC tranzistory. Poznatky z jeho vývoje, stejně jako dílčí obvodová řešení, byly dále využity v následujících funkčních vzorcích. Jako druhý byl vyvinut a ověřen 50kW vzduchem chlazený funkční vzorek měniče optimalizovaný pro maximální účinnost, využívající vlastní inovativní topologii měkkého spínání a SiC moduly. Jako třetí a poslední byl vyvinut a ověřen kapalinou chlazený funkční vzorek měniče s paralelizovanými SiC moduly, původně navrhovaný pro 100 kW, avšak díky úspěšné optimalizaci parazitických vlastností výkonového obvodu tento dosahuje výkonu 150 - 200 kW dle teploty chladiva s tím, že vyvinutá technologie lze jednoduše škálovat až do cca 400 kW.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20201 - Electrical and electronic engineering

Project

<a href="/en/project/TH02020191" target="_blank" >TH02020191: High Density Modular Power Controllers for Automotive and Aerospace Systems</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2020

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

MMC-0117

Numerical identification

—

Technical parameters

Škálovatelnost modulárního systému: 10 - >>100 kW Modularita systému: podporuje různé metody chlazení, modulární konfiguraci EMI filtrů, různé topologie měničů, a.j. Univerzální řídicí modul, jako jedna z nejkomplikovanějších komponent měniče, byl navržen dále vnitřně modulární a umožňuje jednoduché přizpůsobení specifickým aplikačním požadavkům. Disponuje velkým rozsahem vstupů a výstupů obsaženým v základní konfiguraci. Systém dále umožňuje paralelizaci měničů pro dosažení dvojnásobného výkonu. Výkonová hustota: bylo dosaženo (demonstrováno) výkonové hustoty v rozmezí 4 – 16,4 kW/kg dle konfigurace s tím, že v další iteraci vývoje je možné ještě tuto dále zvýšit optimalizací mechanické konstrukce a jiných prvků. Nejvyšší výkonové hustoty dosahuje demonstrační jednotka vysokého výkonu. Účinnost: >98% pro 30kW a 100kW jednotky, >99% pro 50kW jednotku s měkkým spínáním.

Economical parameters

Vyvinutý funkční vzorek, ve všech jeho třech variantách, bude využit jako technologický demonstrátor pro předvádění a testování pří získávání nových zákazníků a jako vstup pro vývoj aplikačně specifických prototypů a produktů. Nové produkty budou mít hmotnost nesrovnatelně menší v porovnání s dnešními zařízeními. Díky tomuto výraznému zvýšení výkonové hustoty (dle aplikace a provozních podmínek 3-10x) tyto tvoří komerčně atraktivní variantu v porovnání s dnešními leteckými měniči. Jejich nízká hmotnost otevírá nové možnosti leteckých architektur, se kterými m.j. počítá European Green Deal, tedy letadla s vysokou mírou elektrifikace i letadla s hybridním či plně elektrickým pohonem. Díky modularitě systému očekáváme zkrácení doby vývoje aplikačně specifických prototypů.

Application category by cost

—

Owner IČO

—

Owner name

Honeywell International s.r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

—

Web page

—