DCDC pretvarači snage već se trenutno koriste u zrakoplovnoj i obrambenoj industriji. To je uglavnom povezano s postojanjem mreže od 28 VDC koju ćete pronaći u svim komercijalnim zrakoplovima, helikopterima, poslovnim avionima ... Ova mreža se uglavnom koristi za napajanje sekundarnih sustava u zrakoplovu, poput avionike.
U ovom ćemo se članku usredotočiti na dvosmjerne istosmjerne pretvarače istosmjerne i istosmjerne struje koji su ključni sustav u razvoju više električnih zrakoplova.
Pregled sadržaja
Električniji zrakoplovi:
Više električnih zrakoplova trend je dizajna koji forsira integraciju više električnih sustava u tradicionalni dizajn zrakoplova. Razlog tome je upotreba električnog sustava za poboljšanje performansi zrakoplova, smanjenje troškova održavanja i smanjenje težine. Tri su glavna koraka više dizajna električnih zrakoplova:
Više električni dizajn zrakoplova:
Zrakoplov Boeing 787 najbolji je primjer koji ilustrira ovaj prvi MEA razvojni korak. Programom 787, Boeing je uspio ukloniti mrežu Air Power koja se u prošlosti koristila za odzračivanje zrakoplova i odmrzavanje krila. Boeing je ovu tehnologiju postigao brzom integracijom više električnih sustava kao što su odzračivanje električnih krila, električni sustav tlaka u kabini, električni pokretač / generator,…
Ovaj novi dizajn više električnih zrakoplova rezultira većim zahtjevima za snagom pri distribuciji i pretvorbi. Kako bi optimizirao težinu distribucijske mreže, Boeing je integrirao novu mrežu od 270 VDC na 787.
Dizajn zrakoplova Hybrid Electric:
Drugi korak prema električnijim zrakoplovima je hibridno-električno rješenje za dizajn. Rješenje se sastoji u upotrebi tradicionalnog motora na gorivo u kombinaciji sa sustavom za pohranu visoke energije za pogon električnog pogona zrakoplova.
Trenutno se razvija nekoliko projekata kao što su Zunum, Airbus - Rolce-Royce, XTI, Bell Helicopter Air Taxi, ... Trenutni zrakoplovi u razvoju koji koriste ovaj dizajn mogu imati veličinu od četverosjednog VTOL zrakoplova do 4 sjedećih regionalnih komercijalnih zrakoplova. Prednost ovog rješenja je optimizacija potrošnje goriva i dosega.
Dizajn zrakoplova All Electric:
Posljednje i konačno rješenje u trendu More Electric Aircraft je dizajn svih električnih zrakoplova. To znači da sustav za pohranu energije može u potpunosti pružiti energiju za sve potrebe leta zrakoplova (pogon, avionika, odzračivanje, kabina ...).
Veliko ograničenje ovog dizajna trenutno proizlazi iz sustava za pohranu energije koji se još ne podudara sa potrebnim omjerom snage / težine koji je potreban za velike zrakoplove sa svim zahtjevima zrakoplovne sigurnosti. S druge strane, ovaj dizajn potpuno je održiv s trenutnom tehnologijom zrakoplova eVTOL (<4 osobe). Primjer uključuje Lilium, Joby aero, Vahana (Airbus), Aurora (Boeing), Cora (Kitty Hawk | Google Boeing),…
More Electric Aircraft profesora Patt Wheelera sa Sveučilišta u Nottinghamu u Velikoj Britaniji
Više budućih prilika za Electric Aircraft:
Čak i ako imamo još nekoliko godina da pričekamo prije nego što postanemo svjedoci komercijalnog zrakoplova od +100 putnika koji leti potpuno električno, danas znamo da bi budući zrakoplovi bili More Electric. S ovim trendom započetim prije nekoliko godina, otvaraju se nove tržišne mogućnosti za sljedeće kategorije:
- Elektro mehanički aktuatori
- Električni sustav tlaka u kabini
- Električni odmrzavanje
- Električni pogon
- Raspodjela energije
- Pretvorba snage (ACDC, DCDC, DCAC)
- Skladištenje energije (tehnologije baterija, gorivne ćelije, ..)
- ...
Prilike i izazovi za pretvaranje zrakoplovne energije:
Kao rezultat potreba za više električnih zrakoplova, potrebno je više električne energije za sutrašnji budući dizajn zrakoplova. Ovim povećanjem zahtjeva za snagom pomažemo u povećanju kapaciteta sustava za pohranu energije koji prevodi istosmjernu mrežu velike snage u zrakoplovu. Električna mreža snage 270 VDC predstavljena na Boeingu 787 prvi je potez proizvođača zrakoplova na ovom putu. Evo pregleda budućih potencijalnih potreba istosmjerne mreže ovisno o dizajnu zrakoplova:
|
270VDC |
1. korak više električnih zrakoplova (B787) |
|
600VDC - 1000VDC |
10 sjedala H- električni zrakoplov | 4 sjedala eVTOL |
|
2000VDC - 5000VDC |
+100 sjedalo H- električno | -100 sjedala potpuno električno |
Ovim povećanjem mreže istosmjerne struje trenutno svjedočimo novim mogućnostima u sustavu za pretvorbu snage (izmjenični, istosmjerni, istosmjerni i istosmjerni).
AC-DC je potreban za pretvorbu iz generacije (motora) u istosmjernu mrežu.
DC-AC potreban je za pretvorbu iz istosmjerne mreže u izmjenični sustav (električni pogon, drugi potencijalni sustav koji se ne može napajati tradicionalnom mrežom izmjeničnog toka, ...)
DC-DC potreban je za pretvorbu iz istosmjerne mreže u istosmjerne sustave (baterija, sekundarni sustavi, ...)
Izazovi na opremi za pretvorbu snage su usklađivanje performansi koje zahtijevaju proizvođači zrakoplova. Trenutno vidimo opremu u fazi istraživanja i razvoja s omjerom od 8 kW / kg i ciljanom za buduću budućnost od 15kW / kg. Vidimo i značajan porast potrebe za snagom na budućem dizajnu More Electric Aircraft.
Snažni dvosmjerni dobavljači opreme za jednosmjerni i istosmjerni pretvarač za zrakoplovstvo:
Trenutno se istosmjerni istosmjerni pretvarači koriste samo za probleme pretvorbe za sekundarne sustave. Ovi sekundarni sustavi s različitim istosmjernim ulazima trebaju uzimati energiju iz mreže zrakoplova 28VDC. Pretvorba istosmjerne struje velike snage pojavljuje se s potrebom novih svih električnih ili novih hibridnih električnih zrakoplova za pretvaranje mreže visokog istosmjernog napona.
Ovdje je popis dobavljača opreme koji su osjetljivi na pomak prema razvoju dvosmjernog dvosmjernog pretvarača velike snage za zrakoplovnu primjenu.
Tradicionalni zrakoplovni igrači:
Meggitt:
Meggitt ima najnapredniju komunikaciju kada raspravlja o više električnih zrakoplova i novim prilagođenim potrebama za električnom energijom ili hibridnim projektima.
Oni imaju namjensku stranicu s različitim rješenjima za ove zrakoplove, uključujući motore, aktuatore, pogonske sustave, baterije, ... Predlažu zanimljiv pristup postupnoj analizi kako bi pružili cjelovito rješenje. Evo još informacija.
General Electric:
GE je možda najnapredniji tradicionalni akter u razvoju pretvorbe, proizvodnje, distribucije snage zrakoplova, uključujući DC sustave za pretvorbu velike snage.
Oni su 2012. otvorili istraživački centar za svu električnu hibridnu zrakoplovnu energetsku elektroniku vidi članak. Njihova struja linija proizvoda za pretvorbu snage ugrađen je u razne glavne zrakoplove.
Safran grupa:
Zahvaljujući kombiniranoj stručnosti Safran Electronic & Power i Zodiac Electronic & Power, Safran grupa je glavni dobavljač rješenja za proizvodnju, pretvorbu i distribuciju električne energije u zrakoplovima. Definitivno su stvarno uključeni u razvoj više električnih zrakoplova i evo ih neke podatke koje su objavili.
Tales:
Thales je glavni dobavljač opreme za pretvorbu, distribuciju i proizvodnju energije. Oni razvijaju svoje sposobnosti na električnim sustavima za više električnih zrakoplova. Evo što su priopćili
Dizalica za zrakoplovstvo i elektroniku
Crane je tradicionalni i povijesni dobavljač opreme za Airbus, Boeing, ... Njihove mogućnosti istosmjerne istosmjerne struje nalaze se na malim uređajima pretvarača napajanja, sustavu upravljanja baterijama i distribuciji i upravljanju istosmjernom mrežom koji se mogu prilagoditi i mogu sadržavati modul za pretvorbu. Više informacija ovdje.
KGS Aerospace:
KGS ima prilično veliku liniju pretvarača napajanja, uključujući pretvarače istosmjerne struje. Njihovi istosmjerni istosmjerni proizvodi usredotočeni su na probleme sekundarne pretvorbe s malim zahtjevima za napajanjem. Više informacija o njihovim mogućnostima.
UTC:
Najveći dobavljač svemirske opreme stvarno je uključen u dizajn više električnih zrakoplova. Čak i ako usmjeravaju svoje napore na raspodjelu i proizvodnju energije, oni su i dalje zanimljiv glumac kojeg treba spomenuti na ovu temu. Pogledajte njihov rad na Boeingu 787.
Astronika:
Korporacija Astronics također je tradicionalni akter uključen u distribuciju i proizvodnju pretvorbe snage zrakoplova. Astronics je posebno uključen u sustave za pretvaranje snage u kabini, poput napajanja za putnike u sjedištu, napajanja na kuhinji ... Aktualni portfelj proizvoda Astronics ne prikazuje sustav napajanja za više od 7 kW snage. Evo više informacija o njihovim mogućnostima.
Novi igrači:
Siemens:
Njemačka je tvrtka zaista aktivna posljednjih nekoliko godina pokazujući velika partnerstva i istraživački i razvojni projekt na razvoju električnog leta. Glavni projekti u razvoju su Airbus EfanX, City Airbus, Siemens Magnus eFusion,…
Tvrtka svoje razvojne napore usmjerava na električni pogonski sustav, pretvorbu snage (DC-AC i DCDC), distribuciju snage za različite klase snage.
Tame-Power je dobavljač rješenja za pretvorbu električne energije u automobilskoj industriji s mogućnostima prilagodbe u zrakoplovstvu. Postojeća linija proizvoda istosmjernih istosmjernih pretvarača ima izlaznu snagu od 3,5kW do 80kW s tekućinom, ventilatorom i prirodnim hlađenjem.
****
Gore navedeni popis bit će ažuriran. Ako ste pružatelj rješenja i niste spomenuti u ovom članku, kontaktirajte nas. Koristiti slijedeći obrazac za kontakt, ne zaboravite spomenuti naslov članka i priložiti vezu na stranicu mogućnosti svoje tvrtke.
AerospaceExport.com
