Convertoarele de putere DCDC sunt deja utilizate în mod sălbatic în industria aerospațială și de apărare. Acest lucru se datorează în principal existenței rețelei de 28VDC pe care o veți găsi în toate avioanele comerciale, elicopterele, avioanele de afaceri, ... Această rețea este utilizată în principal pentru alimentarea sistemelor secundare din aeronave, cum ar fi avionica.
În acest articol ne vom concentra asupra convertoarelor dc-dc bidirecționale de înaltă putere aerospațială, care sunt un sistem cheie în dezvoltarea mai multor avioane electrice.
Cuprins
Cele mai multe avioane electrice:
Avionul mai electric este o tendință de proiectare care promovează integrarea mai multor sisteme electrice într-un design tradițional al avioanelor. Motivul din spatele acestui fapt este acela al sistemului electric folosit pentru a îmbunătăți performanța aeronavei, a reduce costurile de întreținere și a reduce greutatea. Există trei pași principali de proiectare a mai multor avioane electrice:
Un proiect de aeronavă mai electric:
Avionul Boeing 787 este cel mai bun exemplu pentru a ilustra acest prim pas de dezvoltare MEA. Cu programul 787, Boeing a reușit să îndepărteze rețeaua Air Power care a fost folosită în trecut pentru sângerarea aeronavei și pentru degivrarea aripii. Boeing realizează această tehnologie integrată prin integrarea mai multor sisteme electrice, cum ar fi dezghețarea electrică a aripilor, sistemul electric de presiune a cabinei, demarorul / generatorul electric, ...
Acest nou design de aeronave mai electrice are ca rezultat o cerință mai mare de putere pentru distribuție și conversie. Pentru a optimiza greutatea rețelei de distribuție a energiei electrice, Boeing a integrat o nouă rețea de 270VDC pe 787.
Proiectarea avionului Hybrid Electric:
Al doilea pas către mai multe avioane electrice este soluția de proiectare hibrid-electrică. Soluția constă în utilizarea unui motor tradițional pe combustibil în combinație cu un sistem de stocare a energiei ridicate pentru a propulsa propulsia electrică a aeronavei.
Puține proiecte sunt în prezent în curs de dezvoltare, cum ar fi Zunum, Airbus - Rolce-Royce, XTI, Bell Helicopter Air Taxi, ... Avioanele actuale în curs de dezvoltare folosind acest design pot avea dimensiunea unui avion VTOL de 4 locuri cu un avion comercial regional de 100 de locuri. Avantajul acestei soluții este de a optimiza consumul de combustibil și autonomia.
Proiectarea aeronavelor All Electric:
Ultima și ultima soluție în trendul mai multor avioane electrice este proiectarea de avioane electrice. Aceasta înseamnă că sistemul de stocare a energiei poate furniza pe deplin energie pentru toate nevoile de zbor ale aeronavelor (propulsie, avionică, degivrare, cabină, ...).
Marea limitare a acestui design vine în prezent de la sistemul de stocare a energiei care nu se potrivește încă cu raportul de putere / greutate necesar pentru avioanele de dimensiuni mari, cu toate cerințele de siguranță aerospațială. Pe de altă parte, acest design este total viabil cu tehnologia actuală pentru avioanele eVTOL (<4 persoane). Exemplul include Lilium, Joby aero, Vahana (Airbus), Aurora (Boeing), Cora (Kitty Hawk | Google Boeing), ...
Mai multe oportunități de viitor pentru avioane electrice:
Chiar dacă mai avem câțiva ani de așteptat înainte de a asista la o aeronavă comercială de +100 de pasageri care zboară complet electrică, știm astăzi că avioanele viitoare ar fi mai electrice. Odată cu această tendință începută acum câțiva ani, apar noi oportunități de piață pentru următoarele categorii:
- Actuatoare electromecanice
- Sistem de presiune a cabinei electrice
- Decongelare electrică
- Propulsie electrică
- Distributia puterii
- Conversie putere (ACDC, DCDC, DCAC)
- Depozitarea energiei (tehnologii baterii, pilă de combustibil, ..)
- ...
Oportunități și provocări de conversie a energiei aerospațiale:
Ca urmare a nevoilor mai multor avioane electrice, este nevoie de mai multă energie electrică pentru proiectarea avioanelor viitoare de mâine. Odată cu această creștere a necesarului de energie, asistăm la creșterea capacității sistemului de stocare a energiei, care traduc rețeaua de curent continuu de mare putere în aeronavă. Rețeaua de alimentare de 270VDC introdusă pe Boeing 787 este prima mișcare a producătorilor de aeronave în acest mod. Iată o prezentare generală a necesităților viitoare ale rețelei DC în funcție de designul aeronavei:
|
270VDC |
Primul pas Mai multe avioane electrice (B1) |
|
600VDC - 1000VDC |
10 locuri H- aeronave electrice | 4 locuri eVTOL |
|
2000VDC - 5000VDC |
+100 scaun H- electric | -100 locuri toate electrice |
Odată cu această creștere a rețelei de curent continuu, asistăm în prezent la noi oportunități în ceea ce privește sistemul de conversie a energiei (AC DC, DC DC, DC AC).
AC DC este necesară pentru conversia de la generație (motor) la rețeaua de curent continuu.
DC-AC este necesar pentru conversia de la rețeaua de curent continuu la sistemele de curent alternativ (propulsie electrică, alt sistem potențial care nu poate fi alimentat de rețeaua tradițională de curent alternativ, ...)
DC-DC este necesar pentru conversia de la rețeaua de curent continuu la sistemele de curent continuu (baterie, sisteme secundare, ...)
Provocările echipamentelor de conversie a puterii sunt de a corespunde performanțelor cerute de producătorii de aeronave. În prezent, vedem echipamente în faza de cercetare și dezvoltare cu un raport de 8 kW / kg și țintă pentru viitorul apropiat la 15kW / kg. Vedem, de asemenea, o creștere semnificativă a necesarului de energie pentru viitorul proiectare a mai multor avioane electrice.
Furnizori de echipamente pentru convertor de curent continuu bidirecțional DC-DC pentru industria aerospațială:
În prezent, convertoarele DC DC sunt utilizate numai pentru problemele de conversie pentru sistemele secundare. Aceste sisteme secundare cu diverse intrări de curent continuu trebuie să își ia puterea din rețeaua de aeronave de 28VDC. Conversia DC de mare putere - DC apare odată cu necesitatea unor avioane electrice noi sau electrice noi sau hibride pentru a converti rețeaua de înaltă tensiune DC.
Iată o listă a furnizorilor de echipamente care sunt susceptibili să treacă spre dezvoltarea convertorului bidirecțional de înaltă putere dc-dc pentru aplicația aerospațială.
Jucătorii aerospațiali tradiționali:
Meggitt:
Meggitt are cea mai avansată comunicare atunci când discută despre mai multe avioane electrice și despre noile nevoi de energie personalizate pentru proiecte electrice sau hibride.
Au o pagină dedicată cu diverse soluții pentru aceste aeronave, inclusiv motoare, actuatoare, sisteme de alimentare, baterii, ... Ei propun o abordare interesantă de analiză pas cu pas pentru a oferi o soluție completă. Iată mai multe informații.
General Electric:
GE este poate cel mai avansat actor tradițional în dezvoltarea conversiei, generării, distribuției puterii aeronavelor, inclusiv a sistemelor de conversie DC DC de mare putere.
Au deschis în 2012 un centru de cercetare pentru toate aparatele electrice și hibride de putere electronică vezi articolul. Curentul lor linia de produse pentru conversia puterii este încorporat pe diferite avioane majore.
Grupul Safran:
Cu expertiza combinată a Safran Electronic & Power și Zodiac Electronic & Power, grupul Safran este un furnizor major de soluții de generare, conversie și distribuție a energiei aeronavei. Sunt cu siguranță implicați în dezvoltarea mai multor avioane electrice și aici sunt unele informații pe care le-au publicat.
Thales:
Thales este un furnizor important de echipamente de conversie, distribuție și generare a energiei. Își dezvoltă capacitățile în ceea ce privește sistemele electrice pentru aeronave mai electrice. Iată ce au comunicat ei
Crane Aerospace & Electronics
Crane este un furnizor de echipamente tradiționale și istorice pentru Airbus, Boeing, ... Capacitățile lor DC DC sunt pe dispozitive de convertor de putere mici, sistem de gestionare a bateriei și distribuție și gestionare a rețelei DC care pot fi personalizate și pot include modul de conversie. Mai multe informații aici.
KGS Aerospace:
KGS are o gamă destul de mare de convertoare de putere, inclusiv convertoare de curent continuu. Produsul lor DC DC se concentrează pe problemele de conversie secundară cu necesitate redusă de energie. Mai multe informații despre capacitățile lor.
UTC:
Cel mai mare furnizor de echipamente aerospațiale se implică într-adevăr în proiectarea mai multor avioane electrice. Chiar dacă își concentrează eforturile asupra distribuției și generării de energie, ei sunt un actor interesant de menționat pe această temă. Vedeți lucrările lor pe Boeing 787.
Astronic:
Astronics Corporation este, de asemenea, un actor tradițional implicat în distribuția și generarea conversiei puterii aeronavei. Astronics este implicat în special în sistemele de conversie a puterii Cabinei, cum ar fi alimentarea scaunului pentru pasageri, alimentarea cu bucătărie,… Portofoliul actual de produse Astronics nu prezintă sistem de alimentare pentru mai mult de 7kW. Iată mai multe informații despre capacitățile lor.
Jucători noi:
Siemens:
Compania germană a fost cu adevărat activă în ultimii ani, prezentând parteneriate majore și un proiect de cercetare și dezvoltare în dezvoltarea zborului electric. Principalele proiecte în dezvoltare sunt Airbus EfanX, City Airbus, Siemens Magnus eFusion, ...
Compania își concentrează eforturile de dezvoltare pe sistemul de propulsie electrică, conversia puterii (DC-AC și DCDC), distribuția puterii pentru diferite clase de putere.
Tame-Power este un furnizor de soluții de conversie a energiei pentru industria auto și industria cu capacități de personalizare aerospațială. Linia de produse existentă a convertoarelor DC-CC are putere de ieșire de la 3,5kW la 80kW cu lichid, ventilator, răcire naturală.
****
Lista de mai sus va fi actualizată. Dacă sunteți un furnizor de soluții și nu sunteți menționați în acest articol, vă rugăm să ne contactați. Folosește urmând formularul de contact, nu uitați să menționați titlul articolului și să atașați un link la pagina despre capacitățile companiei dvs.
AerospaceExport.com
