專利名稱：航空地面供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
航空地面供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種航空地面供電系統(tǒng)。
技術(shù)背景[0002]現(xiàn)代民航客機(jī)大多以400HZ、115/200V交流電源和28. 5V直流電源作為標(biāo)準(zhǔn)供電電源。400HZ的交流供電主要用在大型、中型客機(jī)，而直流28. 5V供電則主要用于小型飛機(jī)和軍用飛機(jī)。本文所涉及電源主要為400HZ中頻交流電源。因?yàn)殡娫匆灶l率可分為工頻 (50HZ，60HZ)，中頻(400HZ)，高頻電源(800HZ，1000HZ)，所以400Hz電源又稱中頻電源，主要用在航空領(lǐng)域。[0003]“電源車”指用燃料油機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)400Hz或者28V直流發(fā)電機(jī)來(lái)對(duì)外供電的系統(tǒng)，即動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的地面電源系統(tǒng)?，F(xiàn)在所用的電源車均為這樣的結(jié)構(gòu)。在國(guó)內(nèi)民航系統(tǒng)的電源車大多數(shù)為中頻400HZ電源車；有少部分為交、直型，純直流電源車在軍用飛機(jī)使用較多民航系統(tǒng)已極少采用?！半娫窜嚒钡摹肮╇妼?duì)象”為在機(jī)場(chǎng)地面以及航空公司機(jī)坪、機(jī)庫(kù)進(jìn)行飛行航前、航后檢查和地面維修時(shí)段的飛機(jī)或其它中頻用電設(shè)備。主要解決飛機(jī)在地面停留時(shí)的400HZ供電，在大多數(shù)情況下飛機(jī)在地面也可以由自己本身的發(fā)電系統(tǒng) (APU)來(lái)供電，但APU系統(tǒng)發(fā)電成本比較高，又存在著廢氣排放較大的問題。根據(jù)民航規(guī)定飛機(jī)落地進(jìn)入機(jī)位后原則上應(yīng)該由地面設(shè)備進(jìn)行供電。[0004]由于早期油機(jī)動(dòng)力和發(fā)電機(jī)技術(shù)的成熟以及機(jī)場(chǎng)配電的困難，電源車成為飛機(jī)地面供電的唯一選擇。在上世紀(jì)七十年代隨著逆變技術(shù)的發(fā)展和成熟，出現(xiàn)400HZ逆變電源。 該變換是將50HZ或者60HZ電網(wǎng)供電進(jìn)行整流，再把直流采用大功率開關(guān)元件逆變成400HZ 交流電源。由于沒有電能一機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換，該電源被稱為逆變電源系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“靜變電源”。近年來(lái)隨著逆變技術(shù)的發(fā)展成熟和大功率元件性能的提高使靜變電源從便利性、可靠性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性諸方面有了很大的改進(jìn)，更使它的高效率，高可靠性和低噪音、無(wú)廢氣排放使它在許多場(chǎng)合取代了電源車。但必須有電網(wǎng)支持的不足使它在應(yīng)用靈活性方面無(wú)法與電源車競(jìng)爭(zhēng)。[0005]目前的機(jī)場(chǎng)地面電源供電應(yīng)該是逆變電源系統(tǒng)與電源車平分秋色的光景。在節(jié)能降耗和保護(hù)環(huán)境日益為社會(huì)日益重視的今天，但由于機(jī)動(dòng)性、靈活性的優(yōu)勢(shì)，我們還無(wú)法取代用油機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)電源車；還不得不忍受電源車的大分貝噪音、廢氣和低效率運(yùn)行。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種航空地面供電系統(tǒng)，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。[0007]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)[0008]一種航空地面供電系統(tǒng)，包括工頻發(fā)電裝置、工頻供電裝置、逆變電源系統(tǒng)和蓄電池組，所述工頻發(fā)電裝置、工頻供電裝置和蓄電池組通過線路均與逆變電源系統(tǒng)連接，工頻發(fā)電裝置和工頻供電裝置通過線路與工頻配電裝置連接，工頻配電裝置通過線路與應(yīng)急供電裝置連接，蓄電池組通過線路與充電管理系統(tǒng)連接，充電管理系統(tǒng)通過線路與工頻配電裝置連接，所述逆變電源系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、AC/DC轉(zhuǎn)換裝置、DC/AC轉(zhuǎn)換裝置和變壓裝置， AC/DC轉(zhuǎn)換裝置通過線路分別與工頻發(fā)電裝置、工頻供電裝置、充電管理系統(tǒng)、蓄電池組、 DC/AC轉(zhuǎn)換裝置以及若干DC/DC轉(zhuǎn)換裝置連接，DC/DC轉(zhuǎn)換裝置與相對(duì)應(yīng)的輸出裝置連接， DC/AC轉(zhuǎn)換裝置通過線路分別與控制系統(tǒng)和變壓裝置連接，控制系統(tǒng)通過線路分別與AC/ DC轉(zhuǎn)換裝置和工頻發(fā)電裝置連接，變壓、濾波裝置通過飛機(jī)插頭與飛機(jī)連接。[0009]本實(shí)用新型的有益效果為[0010]1、資源節(jié)約方面[0011]本實(shí)用新型所選的工頻電源機(jī)組將比較穩(wěn)定運(yùn)行在油機(jī)的最佳的功率段(大于額定功率75%)和最理想的轉(zhuǎn)速范圍(1500rpm或1800rpm)。相比現(xiàn)有電源車絕大部分時(shí)間運(yùn)行在在30%的載荷以下和MOOrpm的轉(zhuǎn)速，這將使油機(jī)的燃油損耗由270g/Kw/小時(shí)降低到 215g/Kw/小時(shí)以下，燃油消耗將下降20%以上。另外隨著油機(jī)功率的降低潤(rùn)滑油的消耗也相應(yīng)減少。[0012]2、環(huán)保和可靠性[0013]由于轉(zhuǎn)速降低、運(yùn)行平穩(wěn)和燃油消耗的減少和燃燒充分，廢氣的排放將明顯減少。 油機(jī)轉(zhuǎn)速由MOO降低到1500/1800RPM將使噪音降低3_5分貝，尤其在極低功率、較長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)可以考慮設(shè)計(jì)逆變電源系統(tǒng)與油機(jī)的互鎖聯(lián)動(dòng)，停止動(dòng)力油機(jī)由電池組來(lái)進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)完全無(wú)廢氣、無(wú)噪音的工作環(huán)境。[0014]3、多功能的電源系統(tǒng)[0015]立足于工頻發(fā)電平臺(tái)，可以衍生出不同的配置來(lái)滿足客戶不同需求應(yīng)急供電電源、應(yīng)急照明電源、機(jī)動(dòng)焊接電源等等。[0016]利用電池組的直流電源，可以衍生出不同電壓要求的小功率交直流電源，可以利用該電源實(shí)現(xiàn)自走式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，省去昂貴的運(yùn)載車底盤。[0017]4、由于革除了比較復(fù)雜的400Hz精密調(diào)節(jié)系統(tǒng)和高速油機(jī)而采用普及和通用的工頻發(fā)電機(jī)組、后備電池和逆變電源系統(tǒng)的有機(jī)組合，可靠性得到明顯提高，而逆變電源系統(tǒng)的可靠性很高，本實(shí)用新型的維護(hù)保養(yǎng)將會(huì)變得簡(jiǎn)單易行。


[0018]下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的航空地面供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。[0020]圖中[0021]1、工頻發(fā)電裝置；2、工頻供電裝置；3、逆變電源系統(tǒng)；4、蓄電池組；5、工頻配電裝置；6、應(yīng)急供電裝置；7、充電管理系統(tǒng)；8、控制系統(tǒng)；9、AC/DC轉(zhuǎn)換裝置；10、DC/AC轉(zhuǎn)換裝置；11、變壓裝置；12、DC/DC轉(zhuǎn)換裝置；13、輸出裝置；14、飛機(jī)。
具體實(shí)施方式
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種航空地面供電系統(tǒng)，包括工頻發(fā)電裝置1、工頻供電裝置2、逆變電源系統(tǒng)3和蓄電池組4，所述工頻發(fā)電裝置1、工頻供電裝置2 和蓄電池組4通過線路均與逆變電源系統(tǒng)3連接，工頻發(fā)電裝置1和工頻供電裝置2通過4線路與工頻配電裝置5連接，工頻配電裝置5通過線路與應(yīng)急供電裝置6連接，蓄電池組4 通過線路與充電管理系統(tǒng)7連接，充電管理系統(tǒng)7通過線路與工頻配電裝置5連接，所述逆變電源系統(tǒng)3包括控制系統(tǒng)8、AC/DC轉(zhuǎn)換裝置9、DC/AC轉(zhuǎn)換裝置10和變壓裝置11，AC/DC 轉(zhuǎn)換裝置9通過線路分別與工頻發(fā)電裝置1、工頻供電裝置2、充電管理系統(tǒng)7、蓄電池組4、 DC/AC轉(zhuǎn)換裝置10以及若干DC/DC轉(zhuǎn)換裝置12連接，DC/DC轉(zhuǎn)換裝置12與相對(duì)應(yīng)的輸出裝置13連接，DC/AC轉(zhuǎn)換裝置10通過線路分別與控制系統(tǒng)8和變壓裝置11連接，控制系統(tǒng)8通過線路分別與AC/DC轉(zhuǎn)換裝置9和工頻發(fā)電裝置1連接，變壓裝置11通過線路與飛機(jī)14連接。[0023]本實(shí)用新型采用工頻發(fā)電裝置1、蓄電池組4以及逆變電源系統(tǒng)3三部分組成基本結(jié)構(gòu)來(lái)代替現(xiàn)有傳統(tǒng)電源車完成飛機(jī)的地面供電。本實(shí)用新型采用功率較小的50Hz或者 60Hz發(fā)電機(jī)組向系統(tǒng)供電。發(fā)出的工頻電流經(jīng)由逆變電源系統(tǒng)3進(jìn)行400Hz中頻變換后向飛機(jī)供電，同時(shí)在飛機(jī)用電較少時(shí)發(fā)電系統(tǒng)同時(shí)向蓄電池組4充電。工頻發(fā)電裝置1的額定容量選擇以滿足地面供電時(shí)段內(nèi)平均的功率要求為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。蓄電池組4的主要作用為在飛機(jī)有大功率供電需要時(shí)開始放電，和工頻發(fā)電裝置1共同向逆變電源系統(tǒng)3供電以滿足飛機(jī)短時(shí)間的大功率電流需求。在飛機(jī)供電功率需求較小時(shí)，工頻發(fā)電裝置1利用剩余的功率向蓄電池組4充電以補(bǔ)充大功率供電時(shí)蓄電池組4放電的功率消耗。[0024]利用本實(shí)用新型的工頻發(fā)電裝置1增加一些簡(jiǎn)單的單元件和單元設(shè)備附加則可以擴(kuò)展本電源的功能[0025]1、在工頻發(fā)電輸出增加小型配電系統(tǒng)則可以衍生出應(yīng)急搶險(xiǎn)電源；[0026]2、禾Ij用工頻電源增加相應(yīng)的照明燈具則可以衍生出應(yīng)急照明電源；[0027]3、增加相應(yīng)的焊接電源則可以作為工程應(yīng)急焊接系統(tǒng)；[0028]4、為輸出纜線增加簡(jiǎn)單的收、放系統(tǒng)。[0029]利用本實(shí)用新型的蓄電池組4已經(jīng)存在的直流供電能力增加相應(yīng)模塊可在不啟動(dòng)油機(jī)發(fā)電實(shí)現(xiàn)下列功能[0030]1、小功率直流供電功能，增加DC/DC變換模塊，根據(jù)客戶需求提供^V、56V，270V直流供電。[0031]2、小功率交流供電功能，增加工頻DC/AC小型逆變器，在不啟動(dòng)動(dòng)力油機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)小功率50HZ供電。[0032]3、自驅(qū)行走功能利用電池組直流供電可以提供電源車的自身驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，代替成本較高的汽車底盤。[0033]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種航空地面供電系統(tǒng)，包括工頻發(fā)電裝置(1)、工頻供電裝置(2)、逆變電源系統(tǒng)(3)和蓄電池組(4)，其特征在于所述工頻發(fā)電裝置(1)、工頻供電裝置(2)和蓄電池組(4) 通過線路均與逆變電源系統(tǒng)(3 )連接，工頻發(fā)電裝置(1)和工頻供電裝置(2 )通過線路與工頻配電裝置(5)連接，工頻配電裝置(5)通過線路與應(yīng)急供電裝置(6)連接，蓄電池組(4) 通過線路與充電管理系統(tǒng)(7)連接，充電管理系統(tǒng)(7)通過線路與工頻配電裝置(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空地面供電系統(tǒng)，其特征在于所述逆變電源系統(tǒng)(3)包括控制系統(tǒng)(8 )、AC/DC轉(zhuǎn)換裝置(9 )、DC/AC轉(zhuǎn)換裝置(10 )和變壓裝置(11)，AC/DC轉(zhuǎn)換裝置(9)通過線路分別與工頻發(fā)電裝置(1)、工頻供電裝置(2)、充電管理系統(tǒng)(7)、蓄電池組(4)、DC/AC轉(zhuǎn)換裝置(10)以及若干DC/DC轉(zhuǎn)換裝置(12)連接，DC/DC轉(zhuǎn)換裝置(12)與相對(duì)應(yīng)的輸出裝置(13)連接，DC/AC轉(zhuǎn)換裝置(10)通過線路分別與控制系統(tǒng)(8)和變壓裝置 (11)連接，控制系統(tǒng)(8)通過線路分別與AC/DC轉(zhuǎn)換裝置(9)和工頻發(fā)電裝置(1)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種航空地面供電系統(tǒng)，包括工頻發(fā)電裝置、工頻供電裝置、逆變電源系統(tǒng)和蓄電池組，所述工頻發(fā)電裝置、工頻供電裝置和蓄電池組通過線路均與逆變電源系統(tǒng)連接，工頻發(fā)電裝置和工頻供電裝置通過線路與工頻配電裝置連接，工頻配電裝置通過線路與應(yīng)急供電裝置連接，蓄電池組通過線路與充電管理系統(tǒng)連接，充電管理系統(tǒng)通過線路與工頻配電裝置連接。本實(shí)用新型的有益效果為大幅度降低能源消耗和污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)保和提高系統(tǒng)工作可靠性。由于革除了比較復(fù)雜的400Hz精密調(diào)節(jié)系統(tǒng)和高速油機(jī)而采用普及和通用的工頻發(fā)電機(jī)組、后備電池和逆變電源系統(tǒng)的有機(jī)組合，可靠性得到明顯提高。
文檔編號(hào)H02J7/02GK202260485SQ20112037729
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者師文華 申請(qǐng)人:師文華