工程设计的一个振奋人心的方面是，通过创新改变人们的生活方式。这也适用于向氢燃料和电池动力商用飞机的转型。未来学家、电力工程师和航空工程师设想了一个有着静音且零排放的客机、无人机、乃至自动驾驶出租飞机的世界。

实现飞机净零排放远不只是为了完成温室气体减排任务。跟电动汽车一样，相比以煤油为动力的飞机，氢燃料飞机的电动机在维护成本上有望大大降低。节省运行成本则有望提升短程航班的盈利率，开辟更多新航线。

小型飞机可以做到全电动。ResearchAndMarkets.com 研究显示，在 2030 年，全球电动飞机市场的规模有望达到 2.266 亿美元，而多家大型航空公司都已宣布计划在 2030 年之前改用电动飞机。工程师们在现有混合动力汽车和电动汽车的基础之上，正快速推进这项技术在航空领域的应用。

目前在研的一些大型飞机也将采用氢燃料电池提供飞机推进所需的电力。ZeroAvia 等公司的设计已进入了试飞阶段。

无论飞机是采用氢燃料还是全电动模式，其研发过程都伴随大量的工程挑战。对于提出这一倡议的航空工程师而言，他们所面临的任务复杂度远高于电动汽车领域的工程师。首先，采用电动推进系统的飞机所需的电力远高于汽车，其次，对可靠性和安全性的要求也更为严苛。在一万米的高空，系统故障所造成的后果无疑要严重得多。

打破技术壁垒

在未来的飞机上，可持续燃料和电源系统需要的将是全新的直流电气化充电和推进系统，而不是现下的交流直流电源混合解决方案。

电动航空领域必须要克服的电力技术壁垒有许多，下面列出了其中一些：

新的能源供应和储存系统

包括燃料电池管理，这些系统必须保证清洁顺畅的电力供应——尤其是在起飞时的峰值需求期间。

更轻更小的发动机和电池电源系统

需要从设计上适应极端环境条件，包括振动、温度变化、湿度和高加速/重力条件。

一系列电源转换和配电系统

用于将 700-1000 V 的直流主电网电力转换为较低的电压水平，以供仪器仪表 (28 VDC)、空调 (400 VDC) 和关键的起落/机翼控制/制动系统 (±270 VDC) 使用。

开拓直流电源供电与测试的新方式

每款新电子系统和设备都必须在性能、可靠性、EMI 干扰和安全性方面接受全面测试。其中就包括峰值功率达兆瓦特的大功率电动推进电机、用于操控重型设备（如起落架和襟翼）的直流电机，以及具有足够的容量和效率来保证远程飞行的电池。幸运的是，EA Elektro-Automatik 是电源和负载技术领域的专家，致力于满足航空电源系统的创新需求（包括“面向未来”、适应未来变化的设备）。

在XY-Table模式下，EA电源可以模拟燃料电池的输出，如上图所示。利用燃料电池的输出特性，对负载电路进行测试，确保负载电路在燃料电池输出特性变化的情况下能够正常工作。

检验未来航运

EA Elektro-Automatik 提供了一系列电源转换产品，可正确测试这些电气电子设备和网络。我们的产品从一开始便能够胜任大功率的航空应用任务：

- 320 W 至 3.84 MW 的功率范围

- 0-60 VDC 至 0-2000 VDC 的电压范围

- 最高 64,000 A 的电流范围

除了“天赋”大功率，EA 产品还拥有如下其他特性，尤其适用于严苛的航空电气测试。

01 真正的宽范围输出特性

这一特性让工程师能够在大量不同的电压和电流条件下获得全功率输出，从而测试更多设备类型。不同于传统电源，EA 宽范围电源能够在低至其最大电压和电流的 1/3 的条件下，提供全功率输出。因此，面对特定负载要求，EA 能够提供功率更低的直流电源。这就节省了测试架空间，降低了测试架冷却需求，从而有助于降低成本，简化测试系统。

02 双向回馈式电源

EA Elektro-Automatik的双向直流电源可在负载模式下实现能量回馈，能够回收从被测设备吸收的能量，并以高达 96% 的效率将这些能量返回电网。这种回馈式负载特性有助于节省能源成本。

03 内置函数发生器

与传统电源不同，工程师不需要连接外置信号发生器，亦可调制电源输出。

04 支持能量回收的回馈式电子负载

具有相同宽范围输入输出、函数发生器和回馈式能量回收特性的 EA 电子负载是测试燃料电池的理想之选。这些电子负载能够模拟大量不同的负载状态，包括故障状态，从而保证燃料电池能够输出必要的电力，并对负载的工作模式安全地做出响应。

利用 EA Elektro-Automatik 电源和电子负载，工程师能够在实验室中测试推动未来航电创新的直流系统。无论是飞机、无人机、还是无人飞行器方面的应用，我们凭借自己的专业知识广泛参与到制定严苛的测试程序和商用/军用标准中。

EA Elektro-Automatik 是欧洲负有盛名的可编程电源制造商，能够帮助全球众多勇于创新的工程师打造更绿色的世界。我们倍感自豪。

关键词:EA 电源 燃料电池

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来 源：德国EA电源

编辑：清风

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