用于更多电动飞机的直流直流转换器

DCDC 电源转换器目前已广泛用于航空航天和国防工业。 这主要是由于 28VDC 网络的存在,您会在所有商用飞机、直升机、公务喷气机中找到该网络……该网络主要用于为飞机中的辅助系统(例如航空电子设备)供电。

在本文中,我们将重点介绍航空航天大功率双向 DC-DC 转换器,它是开发更多电动飞机的关键系统。

更多电动飞机:

更多电力飞机是一种设计趋势,推动在传统飞机设计中集成更多电力系统。 其背后的原因是使用电气系统来提高飞机性能,降低维护成本并减轻重量。 更多电动飞机设计主要分为三个步骤:

A More Electric 飞机设计:

波音 787 飞机是说明 MEA 开发第一步的最佳例子。 通过 787 计划,波音公司设法移除了历史上用于飞机放气和机翼除冰的空气动力网络。 波音公司通过集成更多电气系统(例如电动机翼除冰、电动客舱压力系统、电动启动器/发电机等)来实现这项技术。

波音 787 更多电动飞机设计

这种新的更多电动飞机设计导致对配电和转换的功率要求更高。 为了优化配电网络的重量,波音在 270 上集成了新的 787VDC 网络。

混合动力飞机设计:

迈向更多电动飞机的第二步是混合电力设计解决方案。 该解决方案包括将传统燃料发动机与高能量存储系统结合使用,为飞机电力推进提供动力。

Zunum 混合动力飞机

目前正在开发的项目很少,例如 Zunum、Airbus – Rolce-Royce、XTI、Bell Helicopter Air Taxi……目前正在开发的使用这种设计的飞机的尺寸可以从 4 座 VTOL 飞机到 100 座支线商用飞机。 该解决方案的好处是优化燃料消耗和航程。

全电动飞机设计:

More Electric Aircraft 趋势的最后一个终极解决方案是全电动飞机设计。 这意味着储能系统可以完全为飞机的所有飞行需求(推进、航电、除冰、机舱等)提供能量。

Lilium 运输的未来

目前这种设计的最大限制来自于储能系统,该系统尚不符合具有所有航空安全要求的大型飞机所需的功率/重量比。 另一方面,这种设计对于 eVTOL 飞机(<4 人)的当前技术是完全可行的。 示例包括 百合, Joby aero, Vahana (Airbus), Aurora (Boeing), Cora (Kitty Hawk | 谷歌波音),...

英国诺丁汉大学 Patt Wheeler 教授的更多电动飞机

更多电动飞机的未来机会:

即使我们还需要等待几年才能见证 +100 名乘客的商用飞机全电动飞行,但我们今天知道,未来的飞机将更加电动。 随着几年前开始的这一趋势,以下类别出现了新的市场机会:

  • 机电执行器
  • 电动舱压力系统
  • 电除冰
  • 电力推进
  • 电力调配
  • 电源转换(ACDC、DCDC、DCAC)
  • 储能(电池技术、燃料电池等)
  • ...

航空航天电源转换机遇与挑战:

由于需要更多的电动飞机,未来的飞机设计需要更多的电力。 随着功率需求的增加,我们协助增加了能量存储系统的容量,从而在飞机中转换了高功率直流网络。 波音 270 上引入的 787VDC 电源网络是飞机制造商在此方面的第一步。 以下是根据飞机设计的未来潜在直流网络需求的概述:

270VDC

第一步更多电动飞机(B1)

600 直流 – 1000 直流

10座H-电动飞机| 4 座 eVTOL

2000 直流 – 5000 直流

+100 座 H-电动 | -100 座全电动

随着直流电源网络的增加,我们目前见证了电源转换系统(AC DC、DC DC、DC AC)的新机遇。

AC-DC系列 从发电(发动机)到直流网络的转换需要。

DC-AC 需要将直流网络转换为交流系统(电力推进,其他无法由传统交流网络供电的潜在系统,......)

的DC-DC 需要将直流网络转换为直流系统(电池、二次系统……)

电源转换设备面临的挑战是匹配飞机制造商所需的性能。 我们目前看到处于研发阶段的设备比例为 8 kW/kg,近期目标为 15kW/kg。 我们还看到未来更多电动飞机设计的功率需求显着增加。

航空航天大功率双向 DC-DC 转换器设备供应商:

目前DC DC转换器仅用于二次系统的转换问题。 这种具有各种直流输入的二次系统需要从 28VDC 飞机网络获取电源。 大功率dc-dc转换随着新型全电动或新型混合电动飞机对高压直流电压网络进行转换的需要而出现。

这里列出了一些设备供应商,这些供应商容易为航空航天应用开发高功率双向 DC-DC 转换器。

传统航空业者:

梅吉特:

在讨论更多电动飞机和电动或混合电力项目的新定制电源需求时,Meggitt 拥有最先进的沟通。

他们有一个专门的页面,其中包含针对这些飞机的各种解决方案,包括电机、执行器、电源系统、电池……他们提出了一种有趣的逐步分析方法,以提供完整的解决方案。 这里有更多信息。

通用电气(General Electric):

GE 可能是飞机电源转换、发电、配电(包括大功率 DC DC 转换系统)开发方面最先进的传统参与者。

用于第一步 MEA 的直流系统的 GE 愿景

他们于 2012 年开设了一个研究中心,研究全电动和混合动力飞机电力电子 看文章. 他们目前的 电源转换产品线 嵌入在各种主要飞机上。

赛峰集团:

赛峰集团凭借赛峰电子与 Zodiac 电子与动力的专业知识,是飞机发电、转换和配电的主要解决方案提供商。他们确实真正参与了更多电动飞机的开发,这里是 他们发布的一些信息。

泰勒斯:

泰雷兹是电力转换、配电和发电设备的主要供应商。 他们正在开发更多电力飞机的电气系统能力。 这是他们沟通的内容 

起重机航空航天与电子

Crane 是 Airbus、Boeing 的传统和历史设备供应商,他们的 DC DC 能力在小型电源转换器设备、电池管理系统和 DC 网络分配和管理方面可以定制,可以包括转换模块。 点击此处了解详情。

KGS 航空航天:

KGS 拥有相当大的电源转换器产品线,包括直流直流转换器。 他们的 DC dc 产品专注于低功率要求的二次转换问题。 有关其功能的更多信息。

UTC:

最大的航空航天设备供应商确实参与了更多电动飞机的设计。 即使他们将精力集中在配电和发电上,他们仍然是在这个话题上值得一提的有趣角色。 查看他们在波音 787 上的工作。

天文电子:

Astronics 公司也是从事飞机动力转换分配和发电的传统参与者。 Astronics 特别参与客舱电源转换系统,例如乘客座椅电源、厨房电源…… Astronics 当前的产品组合没有显示超过 7kW 应用的电源系统。 以下是有关其功能的更多信息。

新玩家:

西门子:

这家德国公司在过去几年中一直非常活跃,展示了电动飞行开发方面的主要合作伙伴关系和研发项目。 主要开发项目有 空客EfanX、城市空客、西门子马格努斯 eFusion、……

西门子马格努斯渗出液

该公司的开发重点是电力推进系统、电源转换(DC-AC 和 DCDC)、各种功率等级的配电。

驯服力量:

Tame-Power 是一家具有航空航天定制能力的汽车和工业电源转换解决方案提供商。 现有的 DC DC 转换器产品线具有 3,5kW 到 80kW 的功率输出,具有液体、风扇、自然冷却。

****

上面的列表将会更新。 如果您是解决方案提供商且本文未提及,请联系我们。 使用 以下联系表格,不要忘记提及文章标题并附上您公司能力页面的链接。

航天出口网