用于更多电气飞机的直流直流转换器

DCDC功率转换器目前已广泛应用于航空航天和国防工业。这主要是与28VDC网络的存在,你会发现在所有商用飞机,直升机,公务机,…该网络主要用于为航空电子设备等飞机中的辅助系统供电。

在本文中,我们将重点介绍航空航天大功率双向直流直流转换器,这是更多电动飞机开发的关键系统。

更多的电动飞机:

更多电动飞机是一个设计趋势,推动更多的电气系统集成在传统的飞机设计。其背后是利用电气系统提高飞机性能,降低维修成本,减轻重量。 有三个主要更多的电动飞机设计步骤:

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更多电气飞机设计:

波音787飞机是说明这一第一个MEA开发步骤的最佳例子。通过787计划,波音公司设法拆除了空中电力网络,这是历史上用于飞机出血和机翼除冰。波音公司通过集成更多电气系统,如电动翼机除冰、电舱压力系统、电动起动/发电机,实现了这一技术,…

波音787 更多电动飞机设计

这种新的更多电动飞机设计对配电和转换提出了更高的功率要求。为了优化配电网络的重量,波音公司在787上集成了一个新的270VDC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动力设计解决方案。解决方案包括使用传统燃油发动机与高储能系统相结合,为飞机电力推进提供动力。

祖纳姆混合动力飞机

目前,很少有项目正在开发中,如Zunum、空客-罗尔斯-罗伊斯、XTI、贝尔直升机航空出租车,…目前采用这种设计的飞机,其尺寸可相当于4座VTOL飞机,而100座支线商用飞机。此解决方案的好处是优化燃油的完善和范围。

全电动飞机设计:

更多电动飞机趋势的最后和最终的解决方案是全电动飞机设计。这意味着储能系统可以充分满足所有飞机飞行需求(推进、航空电子设备、除冰、机舱,…)

利里姆运输的未来

这种设计最大的局限性来自于储能系统,该系统与满足所有航空航天安全要求的大型飞机所需的功率/重量比不匹配。另一方面,这种设计是完全可行的,目前的技术为eVTOL飞机(+4人)。示例包括 Lilium

、 Joby 航空、瓦哈纳 (空中客车)、奥罗拉 (波音)、科拉 (基蒂霍克 |谷歌波音),…

英国诺丁汉大学帕特·惠勒教授的《更多电动飞机》

更多电动飞机未来机遇:

即使我们还有几年的时间才能看到100名乘客乘坐的商用飞机全部电动飞行,我们今天知道未来飞机将更加电动。随着这一趋势在几年前开始,新的市场机会正在以下几类出现:

  • l 电动机械执行器
  • l 电动驾驶室压力系统
  • l 电除冰
  • l 电力推进
  • l 配电
  • l 功率转换(ACDC、DCDC、DCAC)
  • l 储能(电池技术、燃料电池,..)
  • 我。。。

航空航天动力转换机遇与挑战:

由于更多的电动飞机需求,需要更多的电力,未来的飞机设计。随着功率需求的增加,我们帮助增加储能系统的能力,该系统将大功率直流网络转换为飞机。波音787上引入的270VDC电网是飞机制造商在这方面的第一个举措。以下是未来潜在 DC 网络需求的概述,具体取决于飞机设计:

270VDC 第一步 更多电动飞机 (B787 )
600VDC – 1000VDC 10座 H-电动飞机 |4 个座位 eVTOL
2000VDC – 5000VDC +100 座 H- 电动 |-100个座座全电动

随着直流电网的扩大,我们目前见证了电源转换系统(交流直流、直流直流、直流交流)的新机遇。

从发电(引擎)转换为直流网络需要交流-直流。

从直流网络转换到交流系统(电力推进,其他不能由传统交流网络供电的潜在系统,…)需要直流交流系统

从 DC 网络转换为 DC 系统(电池、辅助系统,…)需要 DC-DC

功率转换设备面临的挑战是匹配飞机制造商所需的性能。目前,我们看到处于研发阶段的设备比例为8千瓦/千克,近未来目标为15kW/kg。我们也看到,未来更多电动飞机设计对电力的需求也显著增加。

高功率双向直流-直流转换器设备,用于航空航天:

目前,直流直流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辅助系统需要从 28VDC 飞机网络获取电源。随着新型全电动或新型混合动力飞机转换高直流电压网络的需要,出现大功率直流变频。

下面是一个易于开发用于航空航天应用的高功率双向直流-直流转换器的设备提供商列表。

传统航空航天播放器:

梅吉特

Meggitt 在讨论更多电动飞机和电气或混合动力项目的新定制电力需求时,拥有最先进的通信功能。

他们有一个专用页面,为这些飞机提供各种解决方案,包括电机、执行器、动力系统、电池,…他们提出了一个有趣的分步分析方法,以提供一个完整的解决方案。下面是更多信息

通用电气

GE可能是开发飞机功率转换、发电、配电包括大功率直流转换系统在内的最先进的传统参与者。

GE 第一步 MEA 直流系统愿景

2012年,他们开设了一个研究中心,为全电动混合动力飞机提供动力电子见文章[htt。其当前功率转换产品线 嵌入在各种大型飞机上

萨弗兰集团

凭借萨夫兰电子与电力以及十二生肖电子与电源的专业知识,Safran 集团是飞机发电、转换和配电的主要解决方案提供商。他们肯定真的参与更多的电动飞机的发展,这里是一些信息,他们发布

泰勒斯

泰雷兹是电力转换、配电和发电设备的主要供应商。他们正在为更多的电气飞机开发其电气系统的能力。以下是他们沟通

起重机航空航天和电子

起重机是空客、波音的传统和历史设备供应商,…其直流直流功能适用于小型电源转换器装置、电池管理系统和直流网络分配和管理,可定制,并可包括转换模块。更多信息,此处。产品/电源/电源管理.

KGS 航空航天

KGS 拥有相当大的电源转换器产品线,包括直流转换器。其直流直流产品专注于功耗要求低的二次转换问题。有关其功能的详细信息

UTC

最大的航空航天设备供应商真正参与了更多的电动飞机设计。即使他们把精力集中在配电和发电上,他们也是一个有趣的演员来提这个话题。查看他们在波音 787 上的工作

ASTRONICS

阿斯电子公司也是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,如乘客在座椅电源, 厨房电源, …Astronics 目前的产品组合不会显示超过 7kW 应用的电源系统。以下是有关其功能的详细信息。电力系统[子产品]飞

新玩家:

西门子

过去几年来,这家德国公司非常活跃,在电力飞行开发方面表现出了重要的合作伙伴关系和研发项目。开发中的主要项目有空客EfanX、城市空客、西门子马格努斯eFusion,…

西门子马格努斯灌注

公司将开发重点放在电力推进系统、电力转换(直流交流与DCDC)、各种功率等级的配电上。

驯服功率

Tame-Power 是一家拥有航空航天定制功能的汽车和行业电源转换解决方案提供商。直流直流转换器的现有产品线具有 3,5kW 到 80kW 的功率输出,具有液体、风扇和自然冷却功能。

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