SKAiB-PACE: Modellierung von Brennstoffzellensystemen für elektrische Antriebsarchitekturen zur Integration in eine modellbasierte Gesamtentwurfsumgebung

Abstract

Das Vorhaben SKAiB-PACE mit dem Titel ‚Modellierung von Brennstoffzellensystemen für elektrische Antriebsarchitekturen zur Integration in eine modellbasierte Gesamtentwurfsumgebung‘ befasste sich mit der Erforschung von Konzepten zur Modellierung brennstoffzellenbasierter Antriebsstränge für klimafreundlichere Flugzeugkonfigurationen und gehört zu dem Verbundvorhaben SKAiB mit dem Titel ‚Skalierbare Brennstoffzellensysteme für elektrische Antriebe‘.

Im Rahmen des Vorhabens wird die Flugzeugvorentwurfsplattform Desmo um die direkte Kopplung frei definierbarer Antriebsstränge (Powertrains) mit der Systemarchitektur und Flugleistungsrechnung erweitert. Mit der Einbindung von Powertrains in die Systemarchitektur wurde eine Funktionalität erarbeitet, welche die Flug- und Systemleistungsrechnung für exakt die während der definierten Flugmission erreichten Betriebspunkte erlaubt und somit genauere Simulationsergebnisse liefert. Dadurch können Brennstoffzellensysteme und deren Interaktionen während einer Flugmission detailliert analysiert werden. Das Brennstoffzellenmodell wurde überarbeitet und um Effizienzkennlinien je nach Temperatur und Druck ergänzt. Powertrain-Komponenten lassen sich nun in aktive Kühlsysteme integrieren. Außerdem wurde die Zuverlässigkeitsanalyse erweitert, um Powertrain-Komponenten einzubeziehen. Für die Integration in eine MBSE-Entwurfsumgebung wurden Functional Mockup Units (FMUs) als Schnittstellenformat untersucht.