Преобразователи постоянного тока постоянного тока уже широко используются в аэрокосмической и оборонной промышленности. В основном это связано с существованием сети 28 В постоянного тока, которую вы найдете во всех коммерческих самолетах, вертолетах, бизнес-джетах… Эта сеть в основном используется для питания вторичных систем в самолетах, таких как авионика.
В этой статье мы собираемся сосредоточиться на аэрокосмических двунаправленных преобразователях постоянного тока в постоянный ток большой мощности, которые являются ключевой системой в разработке большего количества электрических самолетов.
Содержание
Больше электрических самолетов:
Больше электрических самолетов - это тенденция в дизайне, которая подталкивает к интеграции большего количества электрических систем в традиционную конструкцию самолетов. Причина этого заключается в использовании электрической системы для улучшения характеристик самолета, снижения затрат на техническое обслуживание и снижения веса. Есть три основных этапа проектирования электрического самолета:
Более электрическая конструкция самолета:
Самолет Boeing 787 - лучший пример, иллюстрирующий этот первый этап разработки MEA. С помощью программы 787 компании Boeing удалось удалить сеть Air Power, которая исторически использовалась для удаления воздуха из самолета и устранения обледенения крыла. Компания Boeing реализует эту технологию благодаря интеграции дополнительных электрических систем, таких как электрическая защита от обледенения крыльев, электрическая система давления в кабине, электрический стартер / генератор и т. Д.
Эта новая конструкция более электрического самолета приводит к более высоким требованиям к мощности при распределении и преобразовании. Чтобы оптимизировать вес распределительной сети, Boeing интегрировал новую сеть 270 В постоянного тока на 787.
Конструкция гибридного электрического самолета:
Второй шаг к более электрическому самолету - это дизайнерское решение Hybrid-Electric. Решение состоит в использовании традиционного топливного двигателя в сочетании с системой аккумулирования большой энергии для питания электрической силовой установки самолета.
В настоящее время в разработке находятся несколько проектов, таких как Zunum, Airbus - Rolce-Royce, XTI, Bell Helicopter Air Taxi,… Текущие самолеты, разрабатываемые с использованием этой конструкции, могут иметь размер от 4-местного самолета вертикального взлета и посадки до 100-местного регионального коммерческого самолета. Преимущество этого решения заключается в оптимизации расхода топлива и дальности полета.
Конструкция полностью электрического самолета:
Последним и окончательным решением в тенденции развития электрических самолетов является полностью электрическая конструкция самолета. Это означает, что система накопления энергии может полностью обеспечивать энергией все потребности полета самолета (силовая установка, авионика, защита от обледенения, кабина и т. Д.).
Большое ограничение этой конструкции в настоящее время проистекает из системы накопления энергии, которая еще не соответствует требуемому соотношению мощности и веса, необходимому для крупногабаритных самолетов со всеми требованиями безопасности в аэрокосмической отрасли. С другой стороны, эта конструкция полностью совместима с современной технологией для самолетов eVTOL (<4 человек). Пример включают Лилия, Joby aero, Vahana (Airbus), Aurora (Boeing), Cora (Kitty Hawk | Google Boeing),…
Больше возможностей для будущего электрического самолета:
Даже если нам еще предстоит подождать несколько лет, прежде чем мы станем свидетелями того, как коммерческий самолет с более чем 100 пассажирами будет летать полностью на электрической тяге, сегодня мы знаем, что самолеты будущего будут более электрическими. Эта тенденция началась несколько лет назад, и новые рыночные возможности открываются в следующих категориях:
- Электромеханические приводы
- Электрическая система давления в кабине
- Электрическое противообледенительное средство
- Электропривод
- Распределение мощности
- Преобразование мощности (ACDC, DCDC, DCAC)
- Хранение энергии (Аккумуляторные технологии, Топливные элементы, ..)
- ...
Возможности и проблемы преобразования энергии в аэрокосмической отрасли:
В результате потребности в большем количестве электрических самолетов требуется больше электроэнергии для разработки самолетов будущего. С этим увеличением потребности в мощности мы помогаем увеличить емкость системы накопления энергии, которая преобразует сеть постоянного тока большой мощности в самолет. Электросеть на 270 В постоянного тока, представленная на Boeing 787, является первым шагом производителей самолетов на этом пути. Вот обзор будущих потенциальных потребностей в сети постоянного тока в зависимости от конструкции самолета:
|
270 DC |
1-я ступень Больше электрического самолета (B787) |
|
600 - 1000 В постоянного тока |
10-местный Н-электрический самолет | 4 места eVTOL |
|
2000 - 5000 В постоянного тока |
+100 мест H- электрический | -100 мест все с электроприводом |
Благодаря такому увеличению сети питания постоянного тока мы в настоящее время наблюдаем новые возможности в системе преобразования энергии (переменный ток, постоянный ток, постоянный ток, постоянный ток, переменный ток).
ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК необходим для перехода от генерации (двигателя) к сети постоянного тока.
постоянный ток-переменный ток необходим для перехода от сети постоянного тока к системам переменного тока (электрическая тяга, другая потенциальная система, которая не может питаться от традиционной сети переменного тока,…)
DC-DC необходим для перехода от сети постоянного тока к системе постоянного тока (аккумулятор, вторичные системы,…)
Задача оборудования для преобразования энергии состоит в том, чтобы обеспечить соответствие характеристик, требуемых производителями самолетов. В настоящее время мы видим оборудование в стадии НИОКР с коэффициентом мощности 8 кВт / кг и планируемой на ближайшее время 15 кВт / кг. Мы также наблюдаем значительное увеличение потребности в электроэнергии при проектировании более электрических самолетов в будущем.
Поставщики высокомощного двунаправленного преобразователя постоянного тока для авиакосмической отрасли:
В настоящее время преобразователи постоянного тока используются только при преобразовании проблематики вторичных систем. Эти вторичные системы с различными входами постоянного тока должны получать питание от сети самолета 28 В постоянного тока. Преобразование постоянного тока в постоянное с высокой мощностью возникает в связи с необходимостью создания новых полностью электрических или новых гибридных электрических самолетов для преобразования сети высокого постоянного напряжения.
Вот список поставщиков оборудования, которые готовы перейти к разработке двунаправленного преобразователя постоянного тока в постоянный ток высокой мощности для применения в авиакосмической отрасли.
Традиционные игроки в авиакосмической отрасли:
Меггитт:
Меггитт обладает наиболее продвинутыми коммуникациями при обсуждении дополнительных электрических самолетов и новых индивидуальных потребностей в электроэнергии для электрических или гибридных электрических проектов.
У них есть специальная страница с различными решениями для этих самолетов, включая двигатели, приводы, системы питания, аккумуляторы ... Они предлагают интересный пошаговый подход к анализу, чтобы предоставить полное решение. Вот дополнительная информация.
General Electric:
GE, возможно, является наиболее продвинутым традиционным игроком в разработке систем преобразования, генерации и распределения электроэнергии для самолетов, включая системы преобразования постоянного тока большой мощности.
Они открыли в 2012 году исследовательский центр для всех электрических и гибридных самолетов, силовых электронных устройств. смотреть статью. Их нынешние Линия продуктов для преобразования энергии встроен в различные крупные самолеты.
Группа Safran:
Обладая объединенным опытом Safran Electronic & Power и Zodiac Electronic & Power, группа Safran является крупным поставщиком решений в области производства, преобразования и распределения электроэнергии для самолетов. Они, безусловно, действительно участвуют в разработке More Electric Aircraft, и вот они. некоторая информация, которую они опубликовали.
Фалес:
Thales - крупный поставщик оборудования для преобразования, распределения и генерации электроэнергии. Они развивают свои возможности в области электрических систем для самолета More Electrical. Вот что они сообщили
Crane Aerospace & Electronics
Crane - традиционный и исторический поставщик оборудования для Airbus, Boeing,… Их возможности постоянного тока постоянного тока связаны с небольшими преобразователями мощности, системой управления батареями и распределением и управлением сетью постоянного тока, которые могут быть настроены и могут включать модуль преобразования. Более подробная информация здесь.
КГС Аэроспейс:
KGS предлагает довольно большую линейку преобразователей мощности, включая преобразователи постоянного тока в постоянный ток. Их продукция DC dc ориентирована на решение проблем вторичного преобразования с низким энергопотреблением. Подробнее об их возможностях.
UTC:
Крупнейший поставщик аэрокосмического оборудования действительно участвует в разработке More Electric Aircraft. Даже если они сосредотачивают свои усилия на распределении и выработке электроэнергии, они все равно являются интересным игроком для упоминания в этой теме. Посмотрите их работы на Боинге 787.
Астроника:
Корпорация Astronics также традиционно участвует в распределении и производстве энергии для самолетов. Astronics особенно участвует в системах преобразования энергии в салоне, таких как источник питания для сиденья пассажира, источник питания на камбузе и т. Д. Текущий портфель продуктов Astronics не показывает системы питания для приложений мощностью более 7 кВт. Вот дополнительная информация об их возможностях.
Новые игроки:
Siemens:
Немецкая компания была очень активна в течение последних нескольких лет, демонстрируя крупные партнерские отношения и проект НИОКР по развитию электрических самолетов. Основные проекты в разработке: Аэробус Эфанкс, City Airbus, Siemens Magnus eFusion,…
Компания концентрирует свои усилия на разработке электрических силовых установок, преобразовании энергии (DC-AC и DCDC), распределении энергии для различных классов мощности.
Tame-Power - поставщик решений для преобразования энергии в автомобилестроении и промышленности с возможностями настройки для аэрокосмической отрасли. Существующая линейка преобразователей постоянного тока имеет выходную мощность от 3,5 кВт до 80 кВт с жидкостным, вентиляторным и естественным охлаждением.
****
Список выше будет обновлен. Если вы являетесь поставщиком решений и не упомянуты в этой статье, свяжитесь с нами. Использовать следующая контактная форма, не забудьте указать название статьи и прикрепить ссылку на страницу возможностей вашей компании.
AerospaceExport.com
