Перетворювачі потужності DCDC вже зараз широко використовуються в аерокосмічній та оборонній промисловості. Це головним чином завдяки існуванню мережі 28 В постійного струму, яку ви знайдете у всіх комерційних літаках, вертольотах, бізнес-літаках ... Ця мережа в основному використовується для живлення вторинних систем літальних апаратів, таких як авіаційна техніка.
У цій статті ми зупинимося на аерокосмічних двоповерхових перетворювачах постійного струму постійного струму, які є ключовою системою у розробці Більш електричних літаків.
Зміст
Більш електричні літаки:
Більше електричних літаків - це тенденція дизайну, яка вимагає інтеграції більшої кількості електричних систем у традиційний дизайн літаків. Причиною цього є використання електричної системи для покращення експлуатаційних характеристик літака, зменшення витрат на технічне обслуговування та зменшення ваги. Є три основні етапи проектування більше електричних літаків:
Більш електричний дизайн літака:
Літак Boeing 787 - найкращий приклад, що ілюструє цей перший крок розробки MEA. За допомогою програми 787 Boeing вдалося вилучити мережу Air Power, яка історично використовувалась для знеструмлення літаків та обмерзання крил. Boeing досягнув цієї технології за допомогою інтеграції більшої кількості електричних систем, таких як електричне обмерзання крил, електрична система тиску в кабіні, електричний стартер / генератор,…
Ця нова конструкція більш електричного літального апарату призвела до вищих вимог до потужності при розподілі та перетворенні. Для того, щоб оптимізувати вагу мережі розподілу електроенергії, Boeing інтегрував нову мережу 270 В постійного струму на 787.
Дизайн літака Hybrid Electric:
Другим кроком до більш електричного літака є дизайнерське рішення Hybrid-Electric. Рішення полягає у використанні традиційного паливного двигуна в поєднанні з системою накопичення високої енергії для живлення літального апарату.
В даний час розробляється небагато проектів, таких як Zunum, Airbus - Rolce-Royce, XTI, Bell Helicopter Air Taxi, ... Сучасні літаки, що розробляються з використанням цієї конструкції, можуть мати розміри 4-місного літака VTOL і 100-місцевого регіонального комерційного літака. Перевагою цього рішення є оптимізація витрати палива та дальності.
Дизайн літака All Electric:
Останнє і остаточне рішення в тенденції More Electric Aircraft - це повністю електрична конструкція літака. Це означає, що система накопичення енергії може повністю забезпечити енергією всі потреби польоту літака (рушій, авіоніка, обмерзання, кабіна, ...).
В даний час великим обмеженням цієї конструкції є система накопичення енергії, яка ще не відповідає необхідному співвідношенню потужність / вага, необхідному для великогабаритних літальних апаратів з усіма вимогами аерокосмічної безпеки. З іншого боку, ця конструкція повністю життєздатна за сучасних технологій літаків eVTOL (<4 особи). Приклад включає Lilium, Joby aero, Vahana (Airbus), Aurora (Boeing), Cora (Kitty Hawk | Google Boeing),…
The More Electric Aircraft професора Патта Вілера з Університету Ноттінгема, Великобританія
Більше майбутніх можливостей Electric Aircraft:
Навіть якщо нам ще потрібно чекати кілька років, перш ніж спостерігати, як пасажирський комерційний літак +100 пасажирів літає повністю електрично, ми сьогодні знаємо, що майбутні літаки будуть More Electric. З цією тенденцією, яка розпочалася кілька років тому, з’являються нові ринкові можливості для таких категорій:
- Електромеханічні приводи
- Електрична система тиску в кабіні
- Електричне обмерзання
- Електричний привід
- Розподіл електроенергії
- Перетворення потужності (ACDC, DCDC, DCAC)
- Зберігання енергії (батарейні технології, паливні елементи, ..)
- ...
Можливості та випробування для аерокосмічної енергетики:
Внаслідок потреб у більшій кількості електричних літаків, на завтрашній дизайн майбутнього літака потрібно більше електроенергії. З цим збільшенням потреби в енергії ми сприяємо збільшенню потужності системи накопичення енергії, яка переводить потужну мережу постійного струму в літаку. Електрична мережа 270 В постійного струму, представлена на Boeing 787, є першим кроком виробників літаків на цьому шляху. Ось огляд майбутніх потенційних потреб мережі постійного струму залежно від конструкції ПС:
|
270VDC |
Перший крок Більше електричних літаків (B1) |
|
600 В постійного струму - 1000 В постійного струму |
10 місць H- електричний літак | 4 місця eVTOL |
|
2000 В постійного струму - 5000 В постійного струму |
+100 сидінь H- електричний | -100 місць повністю електричні |
З цим збільшенням мережі живлення постійного струму ми в даний час спостерігаємо нові можливості в системі перетворення енергії (змінного струму постійного струму, постійного струму постійного струму, постійного струму постійного струму).
AC-DC необхідний для переходу від генерації (двигуна) до мережі постійного струму.
DC-AC необхідний для перетворення з мережі постійного струму на системи змінного струму (електричний привід, інша потенційна система, яка не може живитися від традиційної мережі змінного струму, ...)
DC-DC необхідний для перетворення з мережі постійного струму на системи постійного струму (акумулятор, вторинні системи, ...)
Завданням обладнання для перетворення енергії є відповідність характеристикам, необхідним виробникам літаків. В даний час ми бачимо обладнання на стадії досліджень і розробок із співвідношенням 8 кВт / кг і цільовим показником для найближчого майбутнього 15 кВт / кг. Ми також спостерігаємо значне збільшення потреби в енергії на майбутню конструкцію More Electric Aircraft.
Постачальники обладнання для двостороннього перетворювача постійного струму для аерокосмічної галузі:
В даний час перетворювачі постійного струму постійного струму використовуються лише для проблем перетворення вторинних систем. Ці вторинні системи з різним входом постійного струму повинні приймати свою потужність від мережі літаків 28 В постійного струму. Перетворення постійного струму великої потужності виникає з необхідністю нових усіх електричних або нових гібридних електричних літаків для перетворення мережі високої напруги постійного струму.
Ось список постачальників обладнання, які схильні рухатись до розробки потужного двонаправленого перетворювача постійного струму постійного струму для аерокосмічного застосування.
Традиційні аерокосмічні гравці:
Меггітт:
Меггітт має найбільш просунуте спілкування, коли обговорює питання про More Electric Aircraft та нові потреби в енергії для електричних або гібридних проектів.
У них є спеціальна сторінка з різними рішеннями для цих літаків, включаючи двигуни, виконавчі механізми, енергосистеми, акумулятори ... Вони пропонують цікавий покроковий підхід до аналізу, щоб надати повне рішення. Ось додаткова інформація.
General Electric:
GE є, можливо, найдосконалішим традиційним учасником у розробці перетворення енергії літаків, генерації та розподілу, включаючи системи перетворення постійного струму великої потужності.
Вони відкрили в 2012 році дослідницький центр для всіх електричних гібридних літаків силових електронних див. статтю. Їх течія лінія продуктів перетворення потужності - вбудовано в різні великі літаки.
Група Safran:
Завдяки поєднанню досвіду Safran Electronic & Power та Zodiac Electronic & Power, група Safran є основним постачальником рішень для виробництва, переробки та розподілу літаків. Вони, безумовно, дійсно беруть участь у розробці More Electric Aircraft, і ось деяку інформацію, яку вони опублікували.
Фалес:
Thales є основним постачальником постачальників обладнання для перетворення, розподілу та генерації енергії. Вони розвивають свої можливості щодо електричних систем для більш електричного літака. Ось що вони спілкувались
Кран аерокосмічної та електроніки
Кран є традиційним та історичним постачальником обладнання для Airbus, Boeing,… Їх можливості постійного струму постійного струму знаходяться на невеликих пристроях перетворювача енергії, системі управління акумуляторами та розподілі та управлінні мережею постійного струму, які можна налаштувати та включати модуль перетворення. Докладніше тут.
KGS Aerospace:
KGS має досить велику лінійку перетворювачів живлення, включаючи перетворювачі постійного струму постійного струму. Їх продукт постійного струму постійного струму фокусується на проблемах вторинного перетворення з низьким рівнем енергоспоживання. Більше інформації про їх можливості.
UTC:
Найбільший постачальник аерокосмічного обладнання справді бере участь у розробці проекту More Electric Aircraft. Навіть якщо вони зосереджують свої зусилля на розподілі та генерації електроенергії, вони все ще є цікавим актором, якого слід згадати на цю тему. Подивіться їх роботу над Boeing 787.
Астроніка:
Корпорація Astronics також є традиційним актором, який бере участь у розподілі та генерації енергії літаків. Astronics особливо бере участь у системах перетворення потужності в салонах, таких як пасажирські електроживлення в сидіннях, електроживлення на камбузі ... Поточний асортимент продукції Astronics не відображає енергосистеми для додатків потужністю більше 7 кВт. Ось додаткова інформація про їх можливості.
Нові гравці:
Siemens:
Німецька компанія була дійсно активною впродовж останніх кількох років, демонструючи великі партнерські та науково-дослідні проекти щодо розвитку електричних польотів. Основними проектами в розробці є Airbus EfanX, City Airbus, Siemens Magnus eFusion,…
Компанія зосереджує свої зусилля на розробці на електричній силовій системі, перетворенні потужності (DC-AC та DCDC), розподілі потужності для різних класів потужності.
Tame-Power - це постачальник рішень для переробки енергії для автомобілів та промисловості з можливостями аерокосмічної настройки. Існуюча лінійка перетворювачів постійного струму постійного струму має потужність від 3,5 кВт до 80 кВт з рідиною, вентилятором та природним охолодженням.
****
Список вище буде оновлено. Якщо ви постачальник рішень, і в цій статті вас не згадано, зв’яжіться з нами. Використовувати за контактною формою, не забудьте згадати заголовок статті та прикріпити посилання на сторінку можливостей вашої компанії.
AerospaceExport.com
