EADS和维也纳理工大学的一个想法正在起飞:在一个联合项目中，适合于飞机的能量收集器模块已经被测试，它将在未来为传感器节点提供电力。

就像人体的神经系统一样，连接在飞机机身上的传感器网络在未来将记录和传输有关飞机结构健康的重要数据。传统上，采用的是有线传感器解决方案，这是可靠的，但引入重量，增加了飞机的设计复杂性。为了解决这一具有挑战性的任务，EADS创新工场和维也纳理工大学正在密切合作，开发一种外径只有几厘米的热电“能量收集模块”，它将为无线传感器节点提供足够的能量。飞机起飞和降落时产生的人工温差足以产生所需的电能。在一架空中客车飞机上使用这些“能量收集模块”进行了首次飞行测试，并取得了非凡的成功。

成本因素:飞机维修

维修是民航公司在一架飞机的使用寿命中需要支付的最大费用之一，其他费用包括机组人员工资、燃油成本和折旧，其费用可高达总成本的20%。自主无线传感器节点将监测飞机的健康状态，并将数据无线传输到飞机的维护系统。

维也纳理工大学传感器和致动器系统研究所的Ulrich Schmid教授说:“这种系统显然有很大的优势，但主要问题在于能源供应。”“传统电池并不能适应飞机在运行过程中持续暴露在如此大的温差下。此外，没有人愿意定期更换整架飞机上的所有传感器电池。另一方面，使用传统电缆将显著增加飞机的重量。”与EADS创新工场一起，Schmid教授开发了一种方法，可以直接从飞机运行过程中机身的温度变化中为传感器节点收集电能。

温差带来的能量

当两种不同的导电材料连接在一起，而它们的接触点有不同的温度时，就会产生电压。这种现象被称为“塞贝克效应”。飞机的外壳在起飞和降落过程中会经历巨大的温度变化，因此机身上会出现温差。Schmid教授的博士生Alexandros Elefsiniotis解释说:“我们可以通过在热电发电机的一侧附加一个小的热质量来最佳地利用这些温度梯度。”“一个大约10立方厘米的蓄水池在起飞时结冰了。它的冷却速度比机身慢，因此位于这些部件之间的热电发电机利用温差发电。”相反，在着陆过程中，飞机的机身温度比蓄水池温度高，因此，能量再次产生。量身定制的低功耗管理系统可确保时间变化较大的电压输出转换为恒定和适当的电压水平，从而最有效地驱动传感器节点。

EADS的成功测试

项目的开始包括模拟和气候室实验。基于这些有希望的结果，EADS创新工场最近在一架空客飞机上进行了能源收集模块的首次试飞。Alexandros Elefsiniotis表示:“我们已经能够在每次飞行中获得约23焦耳的能量，这足以为一个无线传感器节点供电。”根据外界温度的不同，除了水以外的其他材料可能更适合——目前正在研究针对极端情况的适当策略，例如在非常寒冷地区的飞行路线。

EADS创新工场的贝克尔教授解释说:“EADS创新工场希望在未来将现有的最佳技术用于自主传感器，因此我们对这种新方法非常感兴趣。”“我们有信心，能源自动传感器将很快在我们的飞机上飞行。”

欲了解更多信息，请访问www.tuwien.ac.at．

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了下:航空+国防，电缆+电缆管理，能源管理+收获

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