Funkční vzorek měniče pro letecké systémy

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Funkční vzorek měniče pro letecké systémy

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

The demonstrator consists of three distinct aerospace converters (motor controllers), each optimized for different power rating and application requirements, demonstrating the converter system modularity. The first developed and validated unit is an air-cooled 30kW motor controller using discrete silicon carbide transistors. The lessons learned during its development, as well as parts of the circuit design, were then used in the further demonstration units. The second unit developed and validated is a 50kW air-cooled unit optimized for maximum efficiency, utilizing own innovative soft switching topology concept and silicon carbide modules. The third and last unit developed and validated is a liquid-cooled demonstrator of the motor controller using parallelized silicon carbide modules. It was originally designed for 100 kW, but thanks to the successful optimization of the power circuit parasitics, it is capable of operating at power points up to 150 - 200 kW depending on the coolant temperature. The technology is easily scalable up to approximately 400 kW.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TH02020191" target="_blank" >TH02020191: Modulární měniče elektrické energie s vysokou výkonovou hustotou pro automobilové a letecké systémy</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

MMC-0117

Číselná identifikace

—

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

—

Název vlastníka

Honeywell International s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—