A Cellsius csapata az ETH Zürich gépészeti és villamosmérnöki hallgatóiból áll, akik szenvedéllyel dolgoznak a repülés környezetre gyakorolt negatív hatásának csökkentésén. Első elektromos repülőgépünk, az E-Sling 2022-ben sikeresen végrehajtotta szűzrepülését, és azóta számos további tesztrepülésen bizonyított. Ezek után a következő célunk a repülő hatótávolságának fenntartható módon történő növelése lett. Így született meg a H2 projekt.
Mielőtt a rendszerünket beépítenénk egy repülőgépbe, a hajtásláncot földi környezetben kell validálnunk. Két alkatrészre különös figyelmet fordítunk, a vontatási akkumulátorra és a vontatási inverterre. Mivel kevés kereskedelmi forgalomban elérhető alkatrész van kifejezetten hidrogénüzemű repülőgépekhez, a legtöbb esetben saját fejlesztésű megoldásokat kell kidolgoznunk. Idei célunk, hogy a földi tesztek során elérjük a 100 kW folyamatos teljesítményt, amelyet az üzemanyagcelláink biztosítanak. Amennyiben sikerrel járunk, a következő csapatunk jövőre beépítheti a rendszert egy valódi repülőgépbe és felkészülhet a felszállásra.
Vontatási akkumulátor
Az akkumulátorunk pufferként működik az üzemanyagcella számára, extra energiát biztosít a felszállás során, majd repülés közben újratöltődik, és vészhelyzeti tartalékként szolgál. Mivel nem ez az elsődleges energiaforrás, az akkumulátor viszonylag kicsi: 645 V névleges feszültséggel és 5,8 kWh kapacitással rendelkezik. 6C-ig tervezzük kisütni, ezért mindkét oldalán hűtőlemezeket helyeztünk el. A konfigurációnk 15 modulra osztott 180s2p Li-Ion hengeres cellákból áll. Minden modul saját BMS-Slave-vel rendelkezik, amely figyeli az összes párhuzamos cellapár feszültségét és hőmérsékletét. Az összes modul ISO-SPI buszon keresztül csatlakozik a BMS Masterhez, amit a Frauenhofer intézet FoxBMS platformján fejlesztettünk ki. Ez egy egyedi töltöttségi állapot figyelővel rendelkezik BGA tokozásban, amelyet mi képtelenek lennénk megbízhatóan forrasztani, ezért az Eurocircuits PCB-beültetési szolgáltatását vettük igénybe. Elküldtük nekik az egyedi alkatrészeinket, majd kézhez kaptuk a legyártott és beültetett nyomtatott áramköri lapokat. Nemrégiben pedig sikerült befejeznünk az akkumulátor összeszerelését is, így készen állunk a tesztelés megkezdésére.
Vontatási inverter
Az egyedi léghűtéses motorunkhoz saját invertert is építünk. A háromfázisú szinkronmotor megfelelő fázisárammal és feszültséggel történő ellátásához több érzékelőt használunk, amelyek mérik a fázisáramokat, a DC Link Bus feszültségét, a kódoló jeleit, valamint néhány MOSFET paramétert. Ezen adatok összegyűjtésére, valamint motorvezérlésünk megírására egy saját inverter vezérlőt fejlesztettünk ki. Ezt sikeresen hitelesítettük, valamint 20 kW elektromos teljesítményig motoros teszteket is végeztünk, így jelenleg az egyedüli korlátozó tényezőnk az áramellátás. A következő lépés az üzemanyagcellás rendszer üzembe helyezése, valamint az inverter 100 kW-os célértékének elérése.
További információkért látogasson el a Cellsius Project weboldalára.
A csapat által írt eredeti, angol nyelvű blogbejegyzés az Eurocircuits.com oldalán olvasható ide kattintva.
Értesüljön legfrissebb híreinkről elsőként! Kövessen minket!
