专利名称：航空地面供电系统的制作方法
技术领域：
航空地面供电系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种航空地面供电系统。
技术背景[0002]现代民航客机大多以400HZ、115/200V交流电源和28. 5V直流电源作为标准供电电源。400HZ的交流供电主要用在大型、中型客机，而直流28. 5V供电则主要用于小型飞机和军用飞机。本文所涉及电源主要为400HZ中频交流电源。因为电源以频率可分为工频 (50HZ，60HZ)，中频(400HZ)，高频电源(800HZ，1000HZ)，所以400Hz电源又称中频电源，主要用在航空领域。[0003]“电源车”指用燃料油机作为动力驱动400Hz或者28V直流发电机来对外供电的系统，即动力发动机驱动的地面电源系统。现在所用的电源车均为这样的结构。在国内民航系统的电源车大多数为中频400HZ电源车；有少部分为交、直型，纯直流电源车在军用飞机使用较多民航系统已极少采用。“电源车”的“供电对象”为在机场地面以及航空公司机坪、机库进行飞行航前、航后检查和地面维修时段的飞机或其它中频用电设备。主要解决飞机在地面停留时的400HZ供电，在大多数情况下飞机在地面也可以由自己本身的发电系统 (APU)来供电，但APU系统发电成本比较高，又存在着废气排放较大的问题。根据民航规定飞机落地进入机位后原则上应该由地面设备进行供电。[0004]由于早期油机动力和发电机技术的成熟以及机场配电的困难，电源车成为飞机地面供电的唯一选择。在上世纪七十年代随着逆变技术的发展和成熟，出现400HZ逆变电源。 该变换是将50HZ或者60HZ电网供电进行整流，再把直流采用大功率开关元件逆变成400HZ 交流电源。由于没有电能一机械能之间的转换，该电源被称为逆变电源系统，简称“静变电源”。近年来随着逆变技术的发展成熟和大功率元件性能的提高使静变电源从便利性、可靠性、环保性、经济性诸方面有了很大的改进，更使它的高效率，高可靠性和低噪音、无废气排放使它在许多场合取代了电源车。但必须有电网支持的不足使它在应用灵活性方面无法与电源车竞争。[0005]目前的机场地面电源供电应该是逆变电源系统与电源车平分秋色的光景。在节能降耗和保护环境日益为社会日益重视的今天，但由于机动性、灵活性的优势，我们还无法取代用油机驱动的传统电源车；还不得不忍受电源车的大分贝噪音、废气和低效率运行。实用新型内容[0006]本实用新型的目的是提供一种航空地面供电系统，以克服目前现有技术存在的上述不足。[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现[0008]一种航空地面供电系统，包括工频发电装置、工频供电装置、逆变电源系统和蓄电池组，所述工频发电装置、工频供电装置和蓄电池组通过线路均与逆变电源系统连接，工频发电装置和工频供电装置通过线路与工频配电装置连接，工频配电装置通过线路与应急供电装置连接，蓄电池组通过线路与充电管理系统连接，充电管理系统通过线路与工频配电装置连接，所述逆变电源系统包括控制系统、AC/DC转换装置、DC/AC转换装置和变压装置， AC/DC转换装置通过线路分别与工频发电装置、工频供电装置、充电管理系统、蓄电池组、 DC/AC转换装置以及若干DC/DC转换装置连接，DC/DC转换装置与相对应的输出装置连接， DC/AC转换装置通过线路分别与控制系统和变压装置连接，控制系统通过线路分别与AC/ DC转换装置和工频发电装置连接，变压、滤波装置通过飞机插头与飞机连接。[0009]本实用新型的有益效果为[0010]1、资源节约方面[0011]本实用新型所选的工频电源机组将比较稳定运行在油机的最佳的功率段(大于额定功率75%)和最理想的转速范围(1500rpm或1800rpm)。相比现有电源车绝大部分时间运行在在30%的载荷以下和MOOrpm的转速，这将使油机的燃油损耗由270g/Kw/小时降低到 215g/Kw/小时以下，燃油消耗将下降20%以上。另外随着油机功率的降低润滑油的消耗也相应减少。[0012]2、环保和可靠性[0013]由于转速降低、运行平稳和燃油消耗的减少和燃烧充分，废气的排放将明显减少。 油机转速由MOO降低到1500/1800RPM将使噪音降低3_5分贝，尤其在极低功率、较长时间使用时可以考虑设计逆变电源系统与油机的互锁联动，停止动力油机由电池组来进行供电，实现完全无废气、无噪音的工作环境。[0014]3、多功能的电源系统[0015]立足于工频发电平台，可以衍生出不同的配置来满足客户不同需求应急供电电源、应急照明电源、机动焊接电源等等。[0016]利用电池组的直流电源，可以衍生出不同电压要求的小功率交直流电源，可以利用该电源实现自走式驱动系统，省去昂贵的运载车底盘。[0017]4、由于革除了比较复杂的400Hz精密调节系统和高速油机而采用普及和通用的工频发电机组、后备电池和逆变电源系统的有机组合，可靠性得到明显提高，而逆变电源系统的可靠性很高，本实用新型的维护保养将会变得简单易行。
[0018]下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。[0019]图1是本实用新型实施例所述的航空地面供电系统的结构框图。[0020]图中[0021]1、工频发电装置；2、工频供电装置；3、逆变电源系统；4、蓄电池组；5、工频配电装置；6、应急供电装置；7、充电管理系统；8、控制系统；9、AC/DC转换装置；10、DC/AC转换装置；11、变压装置；12、DC/DC转换装置；13、输出装置；14、飞机。
具体实施方式
[0022]如图1所示，本实用新型实施例所述的一种航空地面供电系统，包括工频发电装置1、工频供电装置2、逆变电源系统3和蓄电池组4，所述工频发电装置1、工频供电装置2 和蓄电池组4通过线路均与逆变电源系统3连接，工频发电装置1和工频供电装置2通过4线路与工频配电装置5连接，工频配电装置5通过线路与应急供电装置6连接，蓄电池组4 通过线路与充电管理系统7连接，充电管理系统7通过线路与工频配电装置5连接，所述逆变电源系统3包括控制系统8、AC/DC转换装置9、DC/AC转换装置10和变压装置11，AC/DC 转换装置9通过线路分别与工频发电装置1、工频供电装置2、充电管理系统7、蓄电池组4、 DC/AC转换装置10以及若干DC/DC转换装置12连接，DC/DC转换装置12与相对应的输出装置13连接，DC/AC转换装置10通过线路分别与控制系统8和变压装置11连接，控制系统8通过线路分别与AC/DC转换装置9和工频发电装置1连接，变压装置11通过线路与飞机14连接。[0023]本实用新型采用工频发电装置1、蓄电池组4以及逆变电源系统3三部分组成基本结构来代替现有传统电源车完成飞机的地面供电。本实用新型采用功率较小的50Hz或者 60Hz发电机组向系统供电。发出的工频电流经由逆变电源系统3进行400Hz中频变换后向飞机供电，同时在飞机用电较少时发电系统同时向蓄电池组4充电。工频发电装置1的额定容量选择以满足地面供电时段内平均的功率要求为基础数据。蓄电池组4的主要作用为在飞机有大功率供电需要时开始放电，和工频发电装置1共同向逆变电源系统3供电以满足飞机短时间的大功率电流需求。在飞机供电功率需求较小时，工频发电装置1利用剩余的功率向蓄电池组4充电以补充大功率供电时蓄电池组4放电的功率消耗。[0024]利用本实用新型的工频发电装置1增加一些简单的单元件和单元设备附加则可以扩展本电源的功能[0025]1、在工频发电输出增加小型配电系统则可以衍生出应急抢险电源；[0026]2、禾Ij用工频电源增加相应的照明灯具则可以衍生出应急照明电源；[0027]3、增加相应的焊接电源则可以作为工程应急焊接系统；[0028]4、为输出缆线增加简单的收、放系统。[0029]利用本实用新型的蓄电池组4已经存在的直流供电能力增加相应模块可在不启动油机发电实现下列功能[0030]1、小功率直流供电功能，增加DC/DC变换模块，根据客户需求提供^V、56V，270V直流供电。[0031]2、小功率交流供电功能，增加工频DC/AC小型逆变器，在不启动动力油机的情况下实现小功率50HZ供电。[0032]3、自驱行走功能利用电池组直流供电可以提供电源车的自身驱动动力，代替成本较高的汽车底盘。[0033]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种航空地面供电系统，包括工频发电装置(1)、工频供电装置(2)、逆变电源系统(3)和蓄电池组(4)，其特征在于所述工频发电装置(1)、工频供电装置(2)和蓄电池组(4) 通过线路均与逆变电源系统(3 )连接，工频发电装置(1)和工频供电装置(2 )通过线路与工频配电装置(5)连接，工频配电装置(5)通过线路与应急供电装置(6)连接，蓄电池组(4) 通过线路与充电管理系统(7)连接，充电管理系统(7)通过线路与工频配电装置(5)连接。
2.根据权利要求1所述的航空地面供电系统，其特征在于所述逆变电源系统(3)包括控制系统(8 )、AC/DC转换装置(9 )、DC/AC转换装置(10 )和变压装置(11)，AC/DC转换装置(9)通过线路分别与工频发电装置(1)、工频供电装置(2)、充电管理系统(7)、蓄电池组(4)、DC/AC转换装置(10)以及若干DC/DC转换装置(12)连接，DC/DC转换装置(12)与相对应的输出装置(13)连接，DC/AC转换装置(10)通过线路分别与控制系统(8)和变压装置 (11)连接，控制系统(8)通过线路分别与AC/DC转换装置(9)和工频发电装置(1)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种航空地面供电系统，包括工频发电装置、工频供电装置、逆变电源系统和蓄电池组，所述工频发电装置、工频供电装置和蓄电池组通过线路均与逆变电源系统连接，工频发电装置和工频供电装置通过线路与工频配电装置连接，工频配电装置通过线路与应急供电装置连接，蓄电池组通过线路与充电管理系统连接，充电管理系统通过线路与工频配电装置连接。本实用新型的有益效果为大幅度降低能源消耗和污染，实现环保和提高系统工作可靠性。由于革除了比较复杂的400Hz精密调节系统和高速油机而采用普及和通用的工频发电机组、后备电池和逆变电源系统的有机组合，可靠性得到明显提高。
文档编号H02J7/02GK202260485SQ20112037729
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月8日 优先权日2011年10月8日
发明者师文华 申请人:师文华