Testmöglichkeiten
Um Einzelkomponenten und Gesamtsysteme zu charakterisieren und testen zu können stehen dem EWS zahlreiche Testmöglichkeiten zur Verfügung. Am Institut bestehen vielfältige Möglichkeiten zum Testen von Elektromotoren und deren Leistungselektronik bis zu einer Leistung von 250 kW. Ebenso sind Testmöglichkeiten für Brennstoffzellensysteme und Batteriesysteme bis ca. 100 kW vorhanden. Um sowohl Einzelkomponenten als auch Gesamtantriebsstränge unter luftfahrtrelevanten Bedingungen testen zu können steht eine klimatisierte Vakuumkammer zur Verfügung. Damit besteht die Möglichkeit gesamte hybrid-elektrische Antriebssysteme mit einer Leistung von 250kW unter luftfahrtrelevanten Bedingungen zu testen.
Testanlagen
Flugzeuge mit hybrid-elektrische Hauptantriebsstrang bieten eine effiziente, leise, emissionsarme Alternative zu herkömmlichen Antriebssystemen. Mithilfe eines Teststands zur Simulation von luftfahrtrelevanten Bedingungen für hybrid elektrische und modular aufgebaute Gesamtanstriebssysteme sollen folgende Punkte erforscht werden:
1. Die Funktionalität und die redundante Auslegung des hybrid-elektrischen Gesamtantriebsstrangs unter luftfahrtrelevanten Bedingungen (Unterdruck, Temperatur und optional Feuchte).
2. Mögliche Vereinfachung der Systemkomplexität.
3. Validierung der Regelkreise für optimierte Systemperformance unter Luftfahrtaspekten.
4. Spannungsfestigkeit der Komponenten bei reduziertem Umgebungsdruck zur Verifizierung und Qualifizierung der Komponenten auf Luftfahrttauglichkeit
Als Gesamtsystem sollen sowohl H2-BZ-Batterie hybride als auch alternativ ICE-Batterie hybride mit einem zuverlässigen Leistungs- und Energiemanagement, sowie gravimetrisch und volumetrisch optimierten, hocheffizienten Antriebsmotor gekoppelt und erforscht werden.
Systeme dieser hohen Komplexität erfordern eine detaillierte Modellierung der einzelnen Komponenten und der gesamten Architektur. Die Validierung und Optimierung dieser Gesamtantriebssystem-Architekturen unter luftfahrttechnischen Bedingungen ist der Schlüssel für zukunftsweisende emissionsfreie Luftfahrtantriebe.
Die Tests in der geplanten Anlage sind ein notwendiger Bestandteil der Gesamtsystementwicklung für ein elektrisch angetriebenes Passagierflugzeug. Die Ergebnisse fließen direkt in die Flugtestvorbereitung mit ein. Darüber hinaus dienen sie als Forschungsgrundlage für modulare elektrische Hauptantriebssysteme für Flugzeuge mit bis zu 60 Passagieren.
Weitere Informationen zur Kammer: https://oparu.uni-ulm.de/xmlui/handle/123456789/38074
For the characerisation of batteries the following equipment is available at the institut
Climate chamber
- ATT DY110 C
- 112 l
- -70 to 180 °C
- 10 to 95 % humidity (for 10 to 95 °C)
Battery cycler
- Basytec XCTS
- +/- 25 A
- 0 to 6 V
- 12 channels
Impedance Spectroscope
- Zahner Zennium-Pro with BC-Mux
- 10 µHz to 8 MHz
- +/- 25 A BC-Mux
- +/- 2 A EIS current
- 16 channels
Fuel cell systems up to 150 kW can be tested inside a low pressure climate chamber
For the development of air supply systems for fuel cells in aviation a test rig for the characterisation of compressors is available.
The test setup includes relevant components like compressor, intercooler, humidifier. The fuel cell is represented by a volume representing the cathode volume. The testrig is inside the climate and pressur chamber and is equiped with all necessary measuring equipment for staionary and dynamic characterisation at flight relevant conditions.
