DCDC преобразувателите на мощност вече се използват широко в космическата и отбранителната индустрия. Това се дължи главно на съществуването на 28VDC мрежа, която ще намерите във всички търговски самолети, хеликоптери, бизнес самолети, ... Тази мрежа се използва главно за захранване на вторични системи в самолета като авионика.
В тази статия ще се съсредоточим върху космическите двупосочни DC-DC преобразуватели с висока мощност, които са ключова система в развитието на More Electrical Aircraft.
Съдържание
По-електрическите самолети:
The More Electrical Aircraft е тенденция в дизайна, която настоява за интегрирането на повече електрически системи в традиционен дизайн на Aircraft. Причината за това е използването на електрическа система за подобряване на характеристиките на самолета, намаляване на разходите за поддръжка и намаляване на теглото. Има три основни стъпки за проектиране на още електрически самолети:
По-електрически дизайн на самолета:
Самолетът Boeing 787 е най-добрият пример, който илюстрира тази първа стъпка за развитие на MEA. С програмата 787 Boeing успява да премахне мрежата Air Power, която в миналото е била използвана за обезвъздушаване на самолета и обезледяване на крилата. Boeing постига тази технология с интегрирането на още електрически системи, като електрическо крило, система за налягане в кабината, електрически стартер / генератор, ...
Този нов дизайн на повече електрически самолети води до по-високи изисквания за мощност при разпределението и преобразуването. За да оптимизира теглото на електроразпределителната мрежа, Boeing интегрира нова мрежа от 270VDC на 787.
Дизайнът на самолета Hybrid Electric:
Втората стъпка към More Electric Aircraft е дизайнерското решение Hybrid-Electric. Решението се състои в използването на традиционен двигател с гориво в комбинация със система за съхранение на висока енергия за захранване на електрическото задвижване на самолета.
Понастоящем се разработват малко проекти като Zunum, Airbus - Rolce-Royce, XTI, Bell Helicopter Air Taxi, ... Текущите самолети в процес на разработка, използващи този дизайн, могат да имат размера на 4-местен самолет VTOL до 100-местен регионален търговски самолет. Предимството на това решение е да оптимизира разхода на гориво и обхвата.
Дизайнът на самолетите All Electric:
Последното и крайно решение в тенденцията More Electric Aircraft е изцяло електрическият дизайн на самолета. Това означава, че системата за съхранение на енергия може напълно да осигури енергията за всички нужди на полета на самолета (задвижване, авионика, обезледяване, кабина, ...).
Голямото ограничение на този дизайн в момента идва от системата за съхранение на енергия, която все още не отговаря на необходимото съотношение мощност / тегло, необходимо за големи самолети с всички изисквания за космическа безопасност. От друга страна, този дизайн е напълно жизнеспособен с настоящата технология за самолети eVTOL (<4 души). Примерът включва Lilium, Joby aero, Vahana (Airbus), Aurora (Boeing), Cora (Kitty Hawk | Google Boeing),…
The More Electric Aircraft от професор Пат Уилър от Университета в Нотингам, Великобритания
Още бъдещи възможности за електрически самолети:
Дори да имаме още няколко години да изчакаме, преди да станем свидетели на търговски самолет +100 пътници, летящ изцяло електрически, днес знаем, че бъдещите самолети ще бъдат More Electric. С тази тенденция, стартирана преди няколко години, се появяват нови пазарни възможности за следните категории:
- Електромеханични задвижващи механизми
- Електрическа система за налягане в кабината
- Електрическо обезледяване
- Електрическо задвижване
- Разпределение на мощността
- Преобразуване на мощност (ACDC, DCDC, DCAC)
- Съхранение на енергия (технологии за батерии, горивни клетки, ..)
- ...
Възможности и предизвикателства за преобразуване на аерокосмическа енергия:
В резултат на потребностите от повече електрически самолети е необходима повече електрическа енергия за утрешния дизайн на бъдещи самолети. С това увеличаване на изискването за мощност, ние подпомагаме увеличаването на капацитета на системата за съхранение на енергия, която превежда мрежа с постоянен ток с висока мощност в самолета. Въведената на Boeing 270 мрежа за захранване 787VDC е първият ход на производителите на самолети по този начин. Ето преглед на бъдещите потенциални нужди на DC мрежата в зависимост от дизайна на самолета:
|
270VDC |
Първа стъпка Още електрически самолети (B1) |
|
600VDC - 1000VDC |
10 места H- електрически самолет | 4 места eVTOL |
|
2000VDC - 5000VDC |
+100 седалка H- електрически | -100 места, всички електрически |
С това увеличение на мрежата за постоянен ток, в момента сме свидетели на нови възможности в системата за преобразуване на мощност (AC DC, DC DC, DC AC).
AC DC е необходимо за преобразуване от генерацията (двигател) към мрежата за постоянен ток.
DC-AC е необходимо за преобразуване от DC мрежа към AC системи (електрическо задвижване, друга потенциална система, която не може да се захранва от традиционната AC мрежа, ...)
DC-DC е необходимо за преобразуване от DC мрежа към DC системи (батерия, вторични системи, ...)
Предизвикателствата на оборудването за преобразуване на мощност е да съответства на производителността, изисквана от производителите на самолети. В момента виждаме оборудване във фаза на научноизследователска и развойна дейност със съотношение 8 kW / kg и цел за близко бъдеще от 15kW / kg. Виждаме също така значително увеличение на изискването за мощност при бъдещия дизайн на More Electric Aircraft.
Доставчици на оборудване за двупосочни DC-DC преобразуватели с голяма мощност за космонавтиката:
Понастоящем DC DC преобразувателите се използват само за проблеми с преобразуването за вторични системи. Тези вторични системи с различни постояннотокови входове трябва да вземат своята мощност от самолетната мрежа 28VDC. Преобразуването с постоянна мощност с висока мощност се появява с необходимостта от нови всички електрически или нови хибридни електрически самолети за преобразуване на мрежа с високо напрежение с постоянен ток.
Ето списък на доставчиците на оборудване, които са податливи да се придвижат към разработването на високомощен двупосочен dc-dc конвертор за аерокосмическо приложение.
Традиционните космически играчи:
Мегит:
Meggitt има най-модерната комуникация, когато обсъжда повече електрически самолети и нови потребителски нужди от енергия за електрически или хибридни електрически проекти.
Те имат специална страница с различни решения за тези самолети, включително двигатели, задвижващи механизми, захранващи системи, батерии ... Те предлагат интересен подход за анализ стъпка по стъпка, за да предоставят цялостно решение. Ето още информация.
General Electric:
GE е може би най-напредналият традиционен участник в развитието на преобразуването, генерирането и разпределението на въздухоплавателни средства, включително DC преобразувателни системи с висока мощност.
Те отвориха през 2012 г. изследователски център за всички електрически хибридни самолети вижте статията. Тяхното течение продуктова линия за преобразуване на мощност е вграден в различни големи самолети.
Safran Group:
С комбинирания опит на Safran Electronic & Power и Zodiac Electronic & Power, Safran group е основен доставчик на решения за генериране, преобразуване и разпределение на въздухоплавателни средства. Те определено наистина участват в разработването на More Electric Aircraft и тук са информация, която те публикуваха.
Фалес:
Thales е основен доставчик на оборудване за преобразуване, разпределение и производство на енергия. Те развиват своите възможности за електрически системи за по-електрическите самолети. Ето какво съобщиха те
Кран космическа и електроника
Crane е традиционен и исторически доставчик на оборудване за Airbus, Boeing, ... Техните възможности за DC DC са на малки устройства за преобразуватели на енергия, система за управление на батерии и разпределение и управление на DC мрежа, които могат да бъдат персонализирани и могат да включват модул за преобразуване. Повече информация тук.
KGS Aerospace:
KGS разполага с доста голяма продуктова линия от преобразуватели на мощност, включително DC преобразуватели. Техният DC DC продукт се фокусира върху проблемите на вторичното преобразуване с ниска нужда от енергия. Повече информация за техните възможности.
UTC:
Най-големият доставчик на аерокосмическо оборудване наистина участва в дизайна на More Electric Aircraft. Дори ако фокусират усилията си върху разпределението и производството на енергия, те все още са интересен актьор, който да споменем по тази тема. Вижте работата им върху Boeing 787.
Астроника:
Корпорацията Astronics също е традиционен участник, участващ в разпределението и генерирането на преобразуване на мощността на самолета. Astronics участва особено в системите за преобразуване на мощност в кабината, като например захранване за пътници в седалки, захранване на камбуза, ... Актуалното портфолио на Astronics не показва система за захранване за повече от 7kW приложения. Ето още информация за техните възможности.
Нови играчи:
Siemens:
Германската компания е наистина активна през последните няколко години, показвайки големи партньорства и проект за научноизследователска и развойна дейност в областта на развитието на електрически полети. Основните проекти в развитие са Airbus EfanX, City Airbus, Siemens Magnus eFusion, ...
Компанията фокусира усилията си за развитие върху електрическа задвижваща система, преобразуване на мощност (DC-AC и DCDC), разпределение на мощността за различен клас мощност.
Tame-Power е доставчик на решения за преобразуване на мощност в автомобилната и индустрията с възможности за персонализиране на аерокосмическата техника. Съществуващата продуктова линия DC DC преобразуватели имат мощност от 3,5kW до 80kW с течност, вентилатор, естествено охлаждане.
****
Списъкът по-горе ще бъде актуализиран. Ако сте доставчик на решения и не сте споменати в тази статия, моля, свържете се с нас. Използвай след формуляр за контакт, не забравяйте да споменете заглавието на статията и да прикачите връзка към страницата на възможностите на вашата компания.
AerospaceExport.com
