DCDC Power-omvandlare används redan för närvarande vilt inom flyg- och försvarsindustrin. Detta beror huvudsakligen på att det finns 28VDC-nätverk som du hittar i alla kommersiella flygplan, helikopter, affärsflygplan, ... Detta nätverk används huvudsakligen för att driva sekundära system i flygplanet som flygteknik.
I den här artikeln kommer vi att fokusera på Aerospace High Power Bidirectional DC-DC-omvandlare som är ett nyckelsystem i utvecklingen av fler elektriska flygplan.
Innehållsförteckning
De mer elektriska flygplanen:
More Electrical Aircraft är en designtrend som strävar efter att integrera fler elektriska system i en traditionell flygplandesign. Anledningen bakom detta är att använda elektriska system för att förbättra flygplanets prestanda, minska underhållskostnaderna och minska vikten. Det finns tre huvudsakliga steg för design av elektriska flygplan:
En mer elektrisk flygplandesign:
Boeing 787-flygplan är det bästa exemplet för att illustrera detta första MEA-utvecklingssteg. Med 787-programmet lyckades Boeing ta bort Air Power-nätverket som historiskt användes för flygplanets blödning och vingavisningen. Boeing uppnår den här tekniken genom integrationen av More Electric Systems som elektrisk vingavisning, elektrisk kabintryckssystem, elektrisk start / generator, ...
Denna nya design av mer elektriska flygplan resulterar i ett högre effektbehov vid distribution och konvertering. För att optimera kraftdistributionsnätets vikt integrerade Boeing ett nytt 270VDC-nätverk på 787.
Hybrid Electric flygplan design:
Det andra steget mot More Electric Aircraft är Hybrid-Electric designlösningen. Lösningen består i användning av en traditionell bränslemotor i kombination med ett högenergilagringssystem för att driva flygplanets elektriska framdrivning.
Få projekt är för närvarande under utveckling som Zunum, Airbus - Rolce-Royce, XTI, Bell Helicopter Air Taxi, ... De nuvarande flygplanen under utveckling med denna design kan ha storleken på ett 4-sits VTOL-flygplan till ett 100-sitsigt regionalt kommersiellt flygplan. Fördelen med denna lösning är att optimera bränsleförbrukningen och räckvidden.
All Electric-flygplanets design:
Den sista och ultimata lösningen i trenden More Electric Aircraft är designen av alla elektriska flygplan. Detta innebär att energilagringssystemet helt kan ge energi för alla flygplansflygbehov (framdrivning, avionik, avisning, hytt, ...).
Den stora begränsningen för denna design kommer för närvarande från energilagringssystemet som ännu inte matchar det erforderliga effekt / viktförhållandet som krävs för stora flygplan med alla krav på flygsäkerhet. Å andra sidan är denna design helt livskraftig med den nuvarande tekniken för eVTOL-flygplan (<4 personer). Exempel inkluderar lilium, Joby aero, Vahana (Airbus), Aurora (Boeing), Cora (Kitty Hawk | Google Boeing), ...
The More Electric Aircraft av professor Patt Wheeler från University of Nottingham, Storbritannien
Fler framtida möjligheter för elflygplan:
Även om vi fortfarande har några år att vänta innan vi bevittnar ett kommersiellt flygplan +100 passagerare som flyger alla elektriska, vet vi idag att de framtida flygplanen skulle vara mer elektriska. Med denna trend som startade för några år sedan växer nya marknadsmöjligheter fram inom följande kategorier:
- Elektromekaniska ställdon
- Elhyttens trycksystem
- Elektrisk avisning
- Elektrisk framdrivning
- Kraftfördelning
- Effektomvandling (ACDC, DCDC, DCAC)
- Energilagring (batteriteknik, bränslecell, ...)
- .
Möjligheter och utmaningar för flygkonvertering:
Som ett resultat av behovet av mer elflygplan behövs mer elkraft på morgondagens framtida flygplandesign. Med denna ökning av kraftbehovet hjälper vi till att öka kapaciteten hos energilagringssystemet som översätter högeffekt DC-nätverk i flygplanet. 270VDC-kraftnätet som introducerades på Boeing 787 är flygplanstillverkarens första drag på detta sätt. Här är en översikt över framtida potentiella DC-nätverksbehov beroende på flygplanets design:
|
270VDC |
1: a steget Mer elflygplan (B787) |
|
600VDC - 1000VDC |
10 platser H- elplan 4 platser eVTOL |
|
2000VDC - 5000VDC |
+100 säte H- elektrisk | -100 platser alla elektriska |
Med denna ökning av likströmsnätverket bevittnar vi för närvarande nya möjligheter för kraftomvandlingssystem (AC DC, DC DC, DC AC).
AC-DC behövs för konvertering från generation (motor) till DC-nätverk.
DC-AC behövs för omvandling från likströmsnätet till växelströmssystemen (elektrisk framdrivning, andra potentiella system som inte kan drivas av det traditionella nätverket, ...)
DC-DC behövs för omvandlingen från DC-nätverket till DC-systemen (batteri, sekundära system, ...)
Utmaningarna med kraftomvandlingsutrustningen är att matcha prestanda som krävs av flygplanstillverkarna. Vi ser för närvarande utrustning i FoU-fas med ett förhållande på 8 kW / kg och målet för den närmaste framtiden är 15 kW / kg. Vi ser också en betydande ökning av kraftbehovet för framtida More Electric Aircraft design.
Dubbelriktade DC-DC-omvandlareutrustningsleverantörer med hög effekt för Aerospace:
För närvarande används DC DC-omvandlare endast för omvandlingsproblem för sekundära system. Dessa sekundära system med olika likströmsingångar måste ta sin kraft från 28VDC-flygplanets nätverk. DC-DC-omvandling med hög effekt visas med behovet av nya elektriska eller nya hybridelektriska flygplan för att konvertera hög DC-spänningsnät.
Här är en lista över utrustningsleverantörer som är mottagliga för att gå mot utvecklingen av dubbelriktad likströmsomvandlare med hög effekt för Aerospace-applikationer.
De traditionella rymdspelarna:
Meggitt:
Meggitt har den mest avancerade kommunikationen när man diskuterar mer elektriska flygplan och nya anpassade kraftbehov för el- eller hybridelektriska projekt.
De har en särskild sida med olika lösningar för dessa flygplan inklusive motorer, ställdon, kraftsystem, batterier, ... De föreslår en intressant steg-för-steg-analysmetod för att ge en komplett lösning. Här är mer information.
General Electric:
GE är kanske den mest avancerade traditionella aktören på utvecklingen av flygkonstruktion, produktion, distribution inklusive högeffekt DC DC-omvandlingssystem.
De öppnade 2012 ett forskningscenter för alla elektriska hybride flygplan kraftelektroniska se artikel. Deras ström produktlinje för kraftomvandling är inbäddad i olika stora flygplan.
Safran Group:
Safran group är en viktig leverantör av kraftproduktion, omvandling och distribution av flygplan. De är definitivt riktigt engagerade i utvecklingen av More Electric Aircraft och här är lite information som de publicerade.
Thales:
Thales är en stor leverantör av utrustning för kraftomvandling, distribution och produktion. De utvecklar sina möjligheter på elektriska system för mer elektriska flygplan. Här är vad de kommunicerade
Crane Aerospace & Electronics
Crane är en traditionell och historisk leverantör av utrustning för Airbus, Boeing, ... Deras DC DC-funktioner finns på små effektomvandlare, batterihanteringssystem och DC-nätverksdistribution och -hantering som kan anpassas och kan inkludera omvandlingsmodul. Mer information här.
KGS Aerospace:
KGS har en ganska stor produktlinje av kraftomvandlare inklusive likströmsomvandlare. Deras DC DC-produkt fokuserar på sekundära omvandlingsproblematik med lågt effektbehov. Mer information om deras möjligheter.
UTC:
Den största leverantören av rymdutrustning är verkligen involverad i More Electric Aircraft-designen. Även om de fokuserar sina ansträngningar på kraftdistribution och generation är de fortfarande en intressant aktör att nämna om detta ämne. Se deras arbete med Boeing 787.
Astronics:
Astronics Corporation är också en traditionell aktör som är involverad i distribution och produktion av flygkraftomvandling. Astronics är särskilt inblandat i kabinomvandlingssystem som passagerare i sätet, strömförsörjning, ... Astronics nuvarande produktportfölj visar inte kraftsystem för mer än 7 kW applikationer. Här är mer information om deras möjligheter.
Nya spelare:
Siemens:
Det tyska företaget har varit riktigt aktivt under de senaste åren med stora partnerskap och FoU-projekt om elflygutveckling. De viktigaste projekten i utveckling är Airbus EfanX, City Airbus, Siemens Magnus eFusion, ...
Företaget fokuserar sina utvecklingsinsatser på elektriska framdrivningssystem, kraftomvandling (DC-AC och DCDC), kraftdistribution för olika kraftklasser.
Tame-Power är en leverantör av kraftkonverteringslösningar för fordon och industri med Aerospace-anpassningsfunktioner. Den befintliga sortimentet av DC DC-omvandlare har en effekt från 3,5 kW till 80 kW med vätska, fläkt, naturlig kylning.
****
Listan ovan kommer att uppdateras. Kontakta oss om du är en leverantör av lösningar och inte nämns i den här artikeln. Använd följande kontaktformulär, glöm inte att nämna artikelns titel och bifoga en länk till din företagsfunktionssida.
AerospaceExport.com
