Les quatre avions électriques conçus dans cette étude étaient un avion électrique conventionnel à décollage et atterrissage et trois avions électriques à décollage et atterrissage vertical : un avion stationné, un avion tandem à ailes inclinables et un hexacoptère. Crédit : Département de génie aérospatial de l’Université de l’Illinois
Les batteries rechargeables ont une longue durée de vie, automobile elles perdent leur capacité à conserver leur price avec le temps. À mesure que des avions alimentés par batterie sont développés pour les vols de passagers en milieu urbain, le taux de dégradation sera un facteur essential à prendre en compte. Matthew Clark, ingénieur aérospatial à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, a développé un modèle de dégradation des batteries, puis l’a utilisé pour simuler quatre véhicules électriques différents dans des scénarios urbains réels.
Pour des comparaisons précises, les quatre avions de los angeles simulation sont conçus pour transporter six passagers ou une price utile équivalente à 925 livres.
“En fonction de los angeles conception spécifique de l’avion, de son autonomie et de los angeles taille de los angeles batterie, son utilité peut être réduite jusqu’à 45 % lorsqu’il est en fonctionnement continu pendant un an”, a déclaré Clark.
Étant donné que los angeles majeure partie de los angeles dégradation se produit en vol, Clark suggère que les performances de l’avion puissent être améliorées en modifiant les trajectoires au fil du temps.
“Donc, disons qu’un avion peut parcourir 100 milles marins pendant 80 jours avant que los angeles batterie ne devienne inutilisable. Mais si vous parcourez une distance plus courte, disons 80 milles marins, vous pouvez voler pendant environ 200 jours. Nous pouvons modifier l’enveloppe opérationnelle en ‘ changer de piste avant de devoir remplacer complètement los angeles batterie. “Cela maximise l’utilité de l’avion.”
Clark a simulé les trajets des passagers entre les aéroports de quatre zones métropolitaines : New York, Dallas-Castle Price, los angeles région de los angeles baie de San Francisco et Los Angeles.
“L’avion pourrait voler entre JFK et Washington, D.C., pendant les 100 premiers jours, puis passer à un vol de JFK à Philadelphie pendant environ 100 jours avant que l’avion ne doive subir une repairs et installer une nouvelle batterie.”
Les performances de l’avion en fonction du temps dans le graphique de durée de vie opérationnelle de l’étude diffèrent de los angeles plupart des graphiques de performances automobile elles reflètent le fait que los angeles puissance se détériore avec le temps.
“Le carburant conventionnel se dégrade à chaque vol”, a déclaré Clark. “Si vous y mettez du nouveau carburant à los angeles fin du vol, l’avion fonctionnera comme s’il était au jour zéro. Il n’y a aucune dépendance temporelle.”
En exécutant los angeles simulation, Clark a découvert un attitude qu’il n’avait pas envisagé jusqu’à ce qu’il remarque à chaque fois quelque selected d’étrange se produisant à un endroit spécifique.
“Nous utilisons l’air atmosphérique pour refroidir les batteries – une selected à laquelle il n’est pas nécessaire de penser avec le carburéacteur. Je n’avais pas pensé que si le modèle simulait une année complète, los angeles température de l’atmosphère changerait avec les saisons. Cela signifie que les systèmes d’exploitation devraient changer. » Los angeles dissipation thermique également. “J’ai utilisé un modèle de changement de température atmosphérique qui trade chaque jour de l’année en fonction de l’endroit où vous vous trouvez dans le monde.”
Los angeles prochaine étape consiste à étudier plus en profondeur les systèmes de gestion thermique des batteries et les dispositifs électromécaniques idéaux, a déclaré Clark.
“Maintenant que nous comprenons los angeles dégradation des batteries et les effets thermiques, nous travaillons sur los angeles conception d’échangeurs de chaleur et de mécanismes de refroidissement des batteries sur les avions électriques pour les maintenir dans une plage de température sûre.”
L’étude est publiée dans Revue d’avions.
Plus d’knowledge:
Matthieu A. Clark et al., Prédire los angeles durée de vie opérationnelle des avions alimentés par batterie, Revue d’avions (2022). est ce que je: 10.2514/1.C036851
Fourni par l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign
los angeles quotation: Prévisions de durée de vie de los angeles batterie des avions électriques : clair avec une détérioration conceivable de 45 % (27 octobre 2023) Extrait le 28 octobre 2023 de
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