ממירי כוח DCDC כבר נמצאים בשימוש פראי בתעשיית התעופה והחלל. זה בעיקר בגלל קיומה של רשת 28VDC שתמצאו בכל המטוסים המסחריים, המסוקים, המטוסים העסקיים, ... רשת זו משמשת בעיקר להפעלת מערכות משניות במטוסים כמו אוויוניקה.
במאמר זה אנו מתמקדים בממירי DC-DC דו-כיווניים בהספק גבוה וחלל המהווים מערכת מפתח בפיתוח מטוסים חשמליים נוספים.
תוכן העניינים
המטוסים החשמליים יותר:
המטוס החשמלי יותר הוא מגמה עיצובית הדוחפת לשילוב מערכות חשמל נוספות בתכנון מטוסים מסורתי. הסיבה לכך היא מערכת חשמל משומשת לשיפור ביצועי המטוסים, הפחתת עלויות התחזוקה והפחתת משקל. ישנם שלושה שלבים עיקריים יותר לתכנון מטוסים חשמליים:
תכנון מטוסים חשמליים נוספים:
מטוסי בואינג 787 הם הדוגמה הטובה ביותר להמחשת שלב פיתוח MEA ראשון זה. עם תוכנית 787 הצליחה בואינג להסיר את רשת Air Power ששימשה באופן היסטורי לדמם המטוסים ולפיתול כנפיים. בואינג משיגה טכנולוגיה זו באמצעות שילוב של מערכות חשמליות נוספות, כגון מנגנון כנפיים חשמלי, מערכת לחץ תא תא חשמלי, מתנע / גנרטור חשמלי, ...
תכנון מטוסים חשמליים חדשים יותר זה גורם לדרישת הספק גבוהה יותר להפצה ולהמרה. על מנת לייעל את משקל רשת חלוקת הכוח, שילבה בואינג רשת 270VDC חדשה ב- 787.
תכנון המטוסים ההיברידיים החשמליים:
הצעד השני לעבר המטוסים החשמליים יותר הוא פתרון התכנון ההיברידי-חשמלי. הפיתרון מורכב משימוש במנוע דלק מסורתי בשילוב עם מערכת אחסון אנרגיה גבוהה להפעלת ההנעה החשמלית של המטוס.
פרויקטים מעטים נמצאים כרגע בפיתוח כמו זונום, איירבוס - רולס-רויס, XTI, מונית אוויר מסוק בל, ... המטוסים הנוכחיים בפיתוח המשתמשים בעיצוב זה יכולים להיות בגודל של מטוס VTOL עם 4 מושבים למטוס מסחרי אזורי בן 100 מושבים. היתרון של פתרון זה הוא אופטימיזציה של השלמת דלק וטווח.
תכנון מטוסי All Electric:
הפיתרון האחרון והאולטימטיבי במגמת המטוסים החשמליים יותר הוא תכנון מטוסים חשמליים. המשמעות היא שמערכת אחסון האנרגיה יכולה לספק את האנרגיה במלואה לכל צרכי טיסת המטוסים (הנעה, אוויוניקה, פיתול, תא, ...).
המגבלה הגדולה של עיצוב זה מגיעה כיום ממערכת אחסון האנרגיה שעדיין אינה תואמת את יחס ההספק / משקל הנדרש עבור מטוסים בגודל גדול עם כל דרישות הבטיחות בחלל. מצד שני, תכנון זה הוא בר קיימא לחלוטין עם הטכנולוגיה הנוכחית למטוסי eVTOL (<4 אנשים). דוגמה כוללת Lilium, Joby aero, Vahana (Airbus), Aurora (Boeing), Cora (Kitty Hawk | Google Boeing), ...
המטוס החשמלי יותר מאת פרופסור פאט וילר מאוניברסיטת נוטינגהאם, בריטניה
עוד הזדמנויות עתידיות למטוסים חשמליים:
גם אם יש לנו עוד כמה שנים לחכות לפני שנראה מטוסים מסחריים של +100 נוסעים שטסים חשמליים, אנו יודעים היום שהמטוסים העתידיים יהיו יותר חשמליים. עם מגמה זו שהחלה לפני כמה שנים, הזדמנויות שוק חדשות מתעוררות בקטגוריות הבאות:
- מפעילים אלקטרו מכניים
- מערכת לחץ בקתה חשמלית
- מכבוש חשמלי
- הנעה חשמלית
- חלוקת כוח
- המרת הספק (ACDC, DCDC, DCAC)
- אחסון אנרגיה (טכנולוגיות סוללות, תא דלק, ..)
- ...
הזדמנויות והאתגרים להמרת כוח בחלל וחלל:
כתוצאה מצרכי המטוסים החשמליים יותר, יש צורך בהספק חשמלי רב יותר בתכנון המטוסים העתידיים של מחר. עם עלייה זו של דרישת ההספק, אנו מסייעים להגדלת הקיבולת של מערכת אחסון האנרגיה המתרגמת רשת DC בעלת הספק גבוה במטוסים. רשת החשמל 270VDC שהוצגה בבואינג 787 היא הצעד הראשון של יצרני מטוסים בדרך זו. להלן סקירה של צרכי הרשת הפוטנציאלית בעתיד בהתאם לעיצוב המטוסים:
|
270VDC |
שלב ראשון יותר מטוסים חשמליים (B1) |
|
600VDC - 1000VDC |
10 מושבים H- מטוסים חשמליים | 4 מושבים eVTOL |
|
2000VDC - 5000VDC |
+100 מושב H- חשמלי | -100 מושבים כולם חשמליים |
עם עלייה זו של רשת החשמל DC, אנו עדים כיום להזדמנויות חדשות במערכת המרת חשמל (AC DC, DC DC, DC AC).
AC-DC נדרש לצורך המרה מהדור (מנוע) לרשת DC.
DC-AC נדרש לצורך המרה מרשת DC למערכות זרם חילופין (הנעה חשמלית, מערכת פוטנציאלית אחרת שאינה יכולה להיות מופעלת על ידי רשת חילופין מסורתית, ...)
DC-DC נדרש לצורך המרה מרשת DC למערכות DC (סוללה, מערכות משניות, ...)
האתגרים של ציוד המרת הכוח הם להתאים לביצועים הנדרשים על ידי יצרני המטוסים. אנו רואים כרגע ציוד בשלב מו"פ עם יחס של 8 קילוואט / ק"ג ומכוונים לעתיד הקרוב לעומק 15kW לק"ג. אנו רואים גם עלייה משמעותית של דרישת ההספק לעיצוב מטוסים חשמליים עתידי יותר.
ספקי ציוד ממיר DC-DC דו-כיווני בהספק גבוה לחלל:
נכון לעכשיו, ממירי DC DC משמשים רק לבעיות המרה במערכות משניות. מערכות משניות אלה עם קלט DC שונה צריכות לקחת את כוחן מרשת המטוסים 28VDC. המרת DC- DC בהספק גבוהה מופיעה עם צורך של מטוסים חשמליים חשמליים או היברידיים חדשים חדשים להמיר רשת מתח DC גבוהה.
להלן רשימה של ספקי ציוד הרגישים להתקדם לקראת פיתוח ממיר DC-DC דו-כיווני בעל הספק גבוה ליישום חלל.
שחקני החלל המסורתיים:
מגיט:
למגיט יש את התקשורת המתקדמת ביותר כאשר היא דנה בנושא יותר מטוסים חשמליים וצרכי חשמל חדשים בהתאמה אישית לפרויקטים חשמליים או היברידיים.
יש להם דף ייעודי עם פתרונות שונים למטוסים אלה, כולל מנועים, מפעילים, מערכות חשמל, סוללות, ... הם מציעים גישה מעניינת שלב אחר שלב לניתוח כדי לספק פתרון מלא. הנה מידע נוסף.
ג'נרל אלקטריק:
GE הוא אולי השחקן המסורתי המתקדם ביותר בפיתוח המרת כוח, ייצור והפצה של מטוסים, כולל מערכות המרת DC DC בעלות הספק גבוה.
הם פתחו בשנת 2012 מרכז מחקר לכל אלקטרוניים חשמליים של מטוסים היברידיים ראה מאמר. הזרם שלהם קו מוצרים להמרת כוח מוטבע במטוסים מרכזיים שונים.
קבוצת ספרן:
עם מומחיות השילוב של Safran Electronic & Power ו- Zodiac Electronic & Power, קבוצת Safran היא ספקית פתרונות מרכזית לייצור, המרה והפצה של מטוסים. הם בהחלט מעורבים בפיתוח מטוסים חשמליים נוספים והנה קצת מידע שפרסמו.
תאלס:
תאלס היא ספקית מרכזית של ציוד המרה, הפצה וייצור חשמל. הם מפתחים את יכולותיהם במערכות חשמל למטוסים החשמליים יותר. הנה מה שהם תקשרו
מנוף וחלל ואלקטרוניקה
Crane הינה ספקית ציוד מסורתית והיסטורית לאיירבוס, בואינג, ... יכולות DC DC שלהן מתוכננות לממירי הספק קטנים, מערכת ניהול סוללות והפצה וניהול רשת DC אשר ניתנים להתאמה אישית ויכולים לכלול מודול המרה. מידע נוסף כאן.
KGS תעופה וחלל:
ל- KGS יש קו מוצרים די גדול של ממירי כוח כולל ממירי DC DC. המוצר DC dc שלהם מתמקד בבעיות המרה משניות עם דרישת הספק נמוכה. מידע נוסף על יכולותיהם.
UTC:
ספקית הציוד האווירית הגדולה ביותר מעורבת באמת בתכנון מטוסים חשמליים יותר. גם אם הם ממקדים את מאמציהם בחלוקת הכוח ובייצור הם עדיין שחקן מעניין להזכיר בנושא זה. ראה את עבודתם בבואינג 787.
אסטרוניקס:
תאגיד האסטרוניקה הוא גם שחקן מסורתי העוסק בהפצה וייצור המרת כוח מטוסים. אסטרוניקס עוסקת במיוחד במערכות המרת חשמל בקתות כגון נוסעים באספקת חשמל במושב, אספקת חשמל במטבח, ... תיק המוצרים הנוכחי של אסטרוניקס אינו מציג מערכת חשמל ליישומים של יותר מ -7 קילוואט. הנה מידע נוסף על יכולותיהם.
ניו שחקנים:
סימנס:
החברה הגרמנית הייתה פעילה מאוד בשנים האחרונות והציגה שותפויות גדולות ופרויקט מו"פ בנושא פיתוח טיסות חשמליות. הפרויקטים העיקריים בפיתוח הם איירבוס EfanX, סיטי איירבוס, סימנס מגנוס eFusion, ...
החברה מתמקדת במאמצי הפיתוח שלה במערכת הנעה חשמלית, המרת הספק (DC-AC ו- DCDC), חלוקת חשמל למחלקות הספק שונות.
Tame-Power היא ספקית פתרונות המרת חשמל לתעשייה ותעשייה עם יכולות התאמה אישית של חלל. ליין המוצרים הקיים של ממירי DC DC יש הספק של 3,5kW ל- 80kW עם נוזל, מאוורר, קירור טבעי.
****
הרשימה לעיל תעודכן. אם אתה ספק פתרונות ואינך מוזכר במאמר זה, אנא פנה אלינו. להשתמש ב בטופס יצירת הקשר הבא, אל תשכח להזכיר את כותרת המאמר ולצרף קישור לדף יכולות החברה שלך.
AerospaceExport.com
