ケーススタディ: 燃料電池 eVTOL

軽量航空機の補器にキロワット級の電力を供給

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お客様の課題

電動垂直離着陸機 (eVTOL)は、アーバンエアモビリティや貨物輸送、緊急対応など、様々な用途に利用できます。本来電動の航空機ですが、電力の供給には必ずしも従来のバッテリが使われるわけではなく、燃料電池を利用することもできます。そうすることで、機体全体の重量が抑えられ、航続距離を伸ばせます。ただし、推進用の燃料電池スタックには、ポンプやファン、冷却ファンやその他の制御システムがあり、キロワット級の電力を供給する必要がありますが、スペースは限られています。主に、次のような課題がありました。

電源ソリューションのテストと実装を迅速かつ容易にし、製品化までの時間を短縮する
サイズや重量を増やさずに、キロワット級の電力を供給
過酷な動作環境においても極めて高い信頼性を確保

Vicorソリューション

Vicorの高電力密度の電源モジュールは、限られたスペースに納まりキロワット級の電力を効率良く供給できます。モジュールは軽量なので、飛行のためのエネルギーを減らすことができ、バッテリの最適な利用とフレキシブルな機体設計が可能になります。また電源モジュールを使うことで、テストと導入が速くでき、電力要件の変化への対応も容易であるため、製品化までの時間を短縮できます。

主な利点

幅広い電力要件に対応可能な電源モジュールの拡張性

航空機内で最適なスペースと重量を実現できる小型電源モジュール

高い信頼性を実現する堅牢で高度に集積された電源モジュール

電力供給ネットワーク (PDN)

重要な補器を止めることなく稼働させるために、40kWの補助電源には冗長バッテリシステムが使われています。電力供給ネットワークは、VicorのDC-DCコンバータDCM™を並列接続して構成されており、10kWを超える電力を供給します。並列にした出力電圧30VのDCMを2セット直列に接続することで、より消費電力が大きい60Vのポンプにも対応できます。24V、28V、60Vにかかわらず40kWの補助電源のほとんどの出力で同じ型番の製品を用いています。 DCMは効率が最大97％と高いので発熱を大幅に抑えることができ、温度管理が容易になり信頼性が向上します。入力電圧が異なる場合でも出力電流の完璧なカレントシェアリングができ、負荷電流のバランスと最適な性能が実現します。VicorのDCMを一つ追加することで、精密なな航空電子機器に安定した電力の供給が可能です。