Stand der Technik in elektrischen Flugzeugbordnetzen ist ein Lastmanagementsystem, bei dem mehr Lasten an die Kabel angeschlossen werden, als die Strombelastbarkeit eigentlich zulässt. Dabei muss ein zeitgleiches Aktivsein aller Lasten verhindert werden, indem gezielt Lasten ausgeschaltet werden. Beim Load Balancing (Lastumverteilung) werden stattdessen Lasten bei hoher Leistungsnachfrage auf schwach belastete Kabel umgeschaltet. Dadurch werden die Kabel gleichmäßig ausgelastet und die Lastverfügbarkeit erhöht.
Dieses Konzept kann mehrere Ziele verfolgen. Ein Ziel kann die Reduktion des Rückleiterstroms sein, um die Flugzeugstruktur nur geringfügig mit einem Strom zu belasten. Hierbei kann es jedoch zu Asymmetrien auf den Unterverteilungsleitungen kommen. Ein weiteres Ziel ist die gleichmäßige Auslastung der Teilabschnitte der Unterverteilungsleitungen, wodurch der maximale Phasenstrom, der während aller Flugphasen auftritt, reduziert werden kann.
Mittels eines MATLAB-Modells, das die örtliche Verteilung der Kabel und der Lasten enthält, sollen unterschiedliche Zielfunktionen getestet werden. Dabei wird der CFK-Rumpf als ohmsch-induktiv betrachtet. Da die Lasten Phasenverschiebungen hervorrufen können, ist die Zielfunktion der Optimierungsaufgabe nichtlinear. Durch Nutzung der Methode der symmetrischen Komponenten kann eine symmetrische Auslastung erreicht und der Spannungsabfall über die Struktur verringert werden.
Bei diesem Projekt handelt es sich um die Fortführung der Projekte FlexKab und ACAPONE. Während bei den anderen Projekten der Schwerpunkt auf der Optimierung einzelner Drehstromkabel (ACAPONE) und auf die Symmetrierung ganzer Netzwerke (FlexKab) lag, liegt der Schwerpunkt bei diesem Projekt auf der Entwicklung einer Demonstratorbox für eine intelligente Lastumverteilung. Zum Testen der Konzepte wurde an der HSU eine Demonstratorbox mit sechs Umschaltern entwickelt und aufgebaut.
Dissertationen:
Terörde, M.
Lastumverteilungsverfahren in elektrischen Bordnetzen von Verkehrsflugzeugen,
Dissertation Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg 2015, VDE Verlag, ISBN 978-3-8007-4142-7
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. habil. Detlef Schulz (Projektleiter)
Fakultät für Elektrotechnik
Elektrische Energiesysteme
Letzte Änderung: 27. April 2020