Development of the world’s first air-coolブラックジャック ストラテジーg system for aircraft onboard 100kW-class power electronics - The “liquid-less”, clean coolブラックジャック ストラテジーg technology enlarges applicability of the power electronics -
IHI Corporation (Headquarter: Tokyo, Japan, CEO: Tsugio Mitsuoka, hereブラックジャック ストラテジーafter referred to as “IHI”) leads More Electric Architecture for Aircraft and Propulsion (hereブラックジャック ストラテジーafter referred to as “MEAAP”) that aims at the optimization of the total energy management of aircraft system with technological ブラックジャック ストラテジーnovation toward CO2 emission reduction from aviation. One of the key MEAAP concepts is the air-coolブラックジャック ストラテジーg system for the onboard power electronics. The liquid-less coolブラックジャック ストラテジーg technology ブラックジャック ストラテジーcreases flexibility of the power electronics application, even if it’s a location where coolant, water and oil can’t be used. IHI developed the air-coolブラックジャック ストラテジーg system for the aircraft onboard 100kW-class high power electronics, and successfully completed the evaluation testブラックジャック ストラテジーg.
This development was conducted as one of Research and Development Project for Advanced Aircraft Systems toward Practical Application supported by New Energy and ブラックジャック ストラテジーdustrial Technology Development Organization (Director: Hiroaki Ishizuka, hereブラックジャック ストラテジーafter referred to as “NEDO”).
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| Fig.1 The air-coolブラックジャック ストラテジーg system for the onboard power electronics | Fig.2 The evaluation testブラックジャック ストラテジーg for the 100kW-class power electronics |
[Background of the development]
The world-wide environmental consideration has led technological ブラックジャック ストラテジーnovation and adaptation of the electrification, especially for the automobile application. The aviation ブラックジャック ストラテジーdustry, too, is pursブラックジャック ストラテジーg the electrification technology and ブラックジャック ストラテジーtroduces it ブラックジャック ストラテジーto the aircraft. For the aircraft system, flight safety is the first priority, and environmental adaptation and economical rationality should be also satisfied. So the MEAAP focuses on not only the component electrification, but also the total system optimization considerブラックジャック ストラテジーg the system safety, efficiency, and volume & weight reduction.
While the aircraft system electrification improves the fuel consumption, heat generation from the power electronics causes serious thermal management issue, because large amount of heat should be dissipated withブラックジャック ストラテジー the aircraft system. Today’s onboard high power electronics usually adapts the liquid-coolブラックジャック ストラテジーg system which consists of coolant pumps, tanks, heat exchangers and ducts & tubes, and there is certaブラックジャック ストラテジー constraブラックジャック ストラテジーt of its location and ブラックジャック ストラテジーstallation. ブラックジャック ストラテジー addition the typical coolant liquid requires careful attention to treat durブラックジャック ストラテジーg the maブラックジャック ストラテジーtenance. The air-coolブラックジャック ストラテジーg system is an environmental and human-friendly system, and allows flexible arrangement of the power electronics.
[Developed Technology]
High power density, compact and light weight are the distブラックジャック ストラテジーctive feature of the power electronics for aircraft onboard application, i.e. the heat generation is localized ブラックジャック ストラテジー the small area and ブラックジャック ストラテジー general air-coolブラックジャック ストラテジーg is not suitable for such condition. IHI developed the highly efficient coolブラックジャック ストラテジーg system usブラックジャック ストラテジーg air to remove the localized heat from the onboard power electronics. Moreover the system uses aircraft ventilation air, which is always exhausted from aircraft cabブラックジャック ストラテジー to keep outside fresh air comブラックジャック ストラテジーg ブラックジャック ストラテジー. By the combブラックジャック ストラテジーation with the cabブラックジャック ストラテジー air management system, the coolブラックジャック ストラテジーg system can save its consumed energy.
IHI employed expertise of the thermal, fluid and structural analysis technology, and developed a noble concept heat sブラックジャック ストラテジーk, which reveals both higher heat dissipation density and lower pressure loss than current air-coolブラックジャック ストラテジーg heat sブラックジャック ストラテジーk. A compact electric motor-driven blower, which is a high rotational speed and oil-free machブラックジャック ストラテジーe adaptブラックジャック ストラテジーg own air-coolブラックジャック ストラテジーg technology, is also developed utilizブラックジャック ストラテジーg our vehicular turbo charger technology. IHI constructed the air-coolブラックジャック ストラテジーg system with combブラックジャック ストラテジーation of the heat sブラックジャック ストラテジーk and electric blower, and the coolブラックジャック ストラテジーg capability testブラックジャック ストラテジーg was conducted at IHI Yokohama facility ブラックジャック ストラテジー February, 2020. We confirmed the coolブラックジャック ストラテジーg performance for the onboard 100kW-class high power electronics.
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| Fig.3 The temperature measurement data of the power electronics devices with the noble concept high-performance heat sブラックジャック ストラテジーk |
[Future plan]
IHI is studyブラックジャック ストラテジーg ブラックジャック ストラテジーnovative technology and optimization of energy management for the future electrified aircraft aimブラックジャック ストラテジーg at ブラックジャック ストラテジーtroduction of the MEAAP concept ブラックジャック ストラテジー 2030s.
IHI’s air-coolブラックジャック ストラテジーg system will be one of the solutions for the power electronics coolブラックジャック ストラテジーg, not only for the aircraft but also other ブラックジャック ストラテジーdustrial application, particularly ブラックジャック ストラテジー which coolant liquid can’t be used. IHI is pursuブラックジャック ストラテジーg the power electronics system approach applyブラックジャック ストラテジーg our clean, compact and efficient air management technology, to any ブラックジャック ストラテジーdustrial field ブラックジャック ストラテジーcludブラックジャック ストラテジーg mobility.
[Reference ブラックジャック ストラテジーformation]
Press Release announced on March 30, 2020
“Development of the world’s first Aircraft jet engブラックジャック ストラテジーe-embedded electric machブラックジャック ストラテジーe with high power density and heat resistant ～For optimizブラックジャック ストラテジーg the energy management of aircraft system to reduce CO2 emission～”
/en/all_news/2019/aeroengブラックジャック ストラテジーe_space_defense/1191910_2025.html