CN2770196Y - 航空环保电源车 - Google Patents

Abstract

一种航空环保电源车，涉及供飞机使用的200/115V、400Hz中频电源制造领域。它安装在汽车上，包括汽车，由多只电瓶串联而成、电压在470－600V之间的电池组，与电池组顺次级联的逆变器、中频变压器、滤波器，对滤波器输出电流进行检测、控制的微控制器系统，所述电池组中的每只电瓶均对应地连接有一充电器；所述汽车上还安装有交流发电机，发电机的轴经联轴器与汽车的内燃机的输出轴联接；所有充电器的一个输入端均与发电机的零线连接，所有充电器的另一端输入端分为三组，并按组地分别与发电机的三根相线连接。本新型是一种无噪声、无废气排放、机动性好的飞机专用中频电源，并可满足飞机长时间、大电流的通电要求。

Description

航空环保电源车

一、技术领域

本实用新型涉及中频电源，特别是供飞机使用的200/115V、400Hz中频电源制造领域。

二、背景技术

现代飞机均采用200/115V、400Hz中频电源供电，少数小飞机采用27V直流电源供电。

要得到400Hz中频电源方法有：

1、采用柴油发电机组：这种方法噪声大，有废气排放，故障率高，效率低。优点是装载在汽车上可移动到任何地方向飞机供电。

2、采用400Hz中频电源(俗称静变电源)：这种方法无噪声、无污染、故障率低、节能。缺点是它必须要380V的动力电源向它提供能源，因而，移动性差，在无动力电源的地方就无法使用。

中国专利文献公开了一种“两用环保型飞机地面静变电源”(CN2358633)，它主要由整流器，逆变器，中频变压器，滤波器及取样电路组成，其输入电源一是来自于380V动力电，二是来自于大容量电瓶的直流电。若采用动力电，存在移动性差的问题；若采用电瓶供电，又存在供电质量差、不能完全满足飞机用电的要求(飞机用量时，电瓶放电负载从20A直至230A，单靠电瓶放电不能满足飞机长时间、大电流的通电要求)。

三、实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种航空环保电源车，该车载中频电源在无噪声、无废气排放、具有移动性的基础上，能满足飞机长时间、大电流的通电要求。本新型的目的是这样实现的：一种航空环保电源车，包括汽车，由多只电瓶串联而成、电压在470-600V之间的电池组，与电池组顺次级联的逆变器、中频变压器、滤波器，对滤波器输出电流进行检测、控制的微控制器系统，所述电池组中的每只电瓶均对应地连接有一充电器；所述汽车上还安装有交流发电机，发电机的轴经联轴器与汽车的内燃机的输出轴联接；所有充电器的一个输入端均与发电机的零线连接，所有充电器的另一端输入端分为三组，并按组地分别与发电机的三根相线连接。

所述电池组由18只电压为28V的电瓶串联组成。

所述电池组的18只电瓶所对应的18个充电器的另一输入端分为三组：每组6个，并按组地分别与发电机的三根相线连接。

飞机在做定检、排故工作时，虽然可能瞬间电流较大，但总的耗电量并不大。如，波音757飞机进行整个C检工作过程总共耗电仅为48度，因而，本新型使用大容器的电池组(本新型采用18只28V、100AH航空免维护电瓶，它具有防震、耐高、低温特性，且在整个寿命周期不需要加水或电解液)基本可满足对飞机的供电要求。使用时，将汽车内燃机发动，让期处于怠速状态，带动发电机运转，发电机发出的电对电瓶进行浮充电。当飞机负载较小时，发电机组独立提供了电能，并将多余的电补充给了电池组；当飞机负载较大时，发电机提供的电能不能完全满足飞机用电要求，此时，电池组进行大电流放电，共同地使飞机的用电要求得到满足。

与现有技术相比，本新型具有如下特点和优点；

1、与柴油发电车相比，本新型具有无噪声、无废气排放的环保型优点。可保护空地勤人员的身心健康，有利于提高工作效率。

2、与柴油发电车相比，本新型节能效率十分显著。

本新型的电池组由发电机浮充充电，每小时耗油(内燃机用油)约6公斤，平均每天使用5小时，一年耗油10950公斤(以柴油3元/公斤计，折合人民币3.285万元)；而柴油发电车每小时耗油35公斤，同样以每天工作5小时计，一年耗油63875公斤(折合人民币19.1625万元)。相比之下，本新型每年节约柴油52925公斤，相当于节省人民币15.5125万元。

3、经久耐用，可靠性高。

由于柴油发电车是机械运转，震动大、磨损大、使用寿命不超过10000小时；而本新型的寿命(主要是电池组)在30000小时以上。

4、操作简便，维修量小。

本新型采用微机操作，自动化程度高，有万全的保护措施(如过流、过压、欠压、过热保护功能等)，故障率极低；而柴油发电车由于受到机械的震动和磨损，故障十分频繁。据统计，平均约3年要换一大件，小故障几乎月月都有。

5、与现有静变电源相比，本新型属于车载电源，机动性好，可移动至机坪任何地方对飞机供电。

与单独电瓶供电相比，本新型既有发电机供电(同时对电瓶进行浮充电)，又有电瓶(组成电池组)供电，可满足飞机大电量长时间的供电要求。而单独电瓶(组成电池组)以30A电流放电，连续放电时间还不到两小时，不能满足飞机用电要求。

四、附图说明

附图是本新型的电路框图。

五、具体实施方式

附图中，电池组由多只电瓶串联而成，电压在470-600V之间，可采用18只、28V、100AH的航空免维护电瓶。电池组安装在汽车上，如采用民航认可的JX1043BL2五+铃厢式货车。电池组顺次级联逆变器(可采用SANKEN-IF系列，将直流电逆变为400Hz的交流电)，中频变压器(将电压降至200/115V)、滤波器(供正弦波的谐波含量＜3％)，并安装微控制器系统(主要由单片机组成)，对滤波器输出电流进行检测、控制。上述电池组中的每只电瓶均对应地连接有一充电器(对电瓶进行智能化充电。充电器上设有两个多圈电位器，用作调节限制电流和电压之用。使最大电流＜20A，最高电压＜32.2V)。汽车上还安装有交流发电机2，功率选用10KW。发电机2的轴经联轴器与汽车的内燃机1的输出轴连接。所有充电器的一个输入端均与发电机的零线连接，所有充电器的另一端分为三组，并按组地分别与发电机的三根相线连接。如18只电瓶所以对应的18个充电器的一端与发电机的零线连接，18个充电器的另一端分为三组：每组6个，并按组地分别与发电机的三根相线连接。

工作原理：

本新型环保电源车上的中频电源受控于微控制器(单片机)系统，自动工作在设定的技术范围内，并对特殊情况实施自动紧急保护，同时声、光报警，确保安全可靠，具有良好的控制功能和灵活性。

来自环保电源车电池组上的直流高压加到逆变器功率输出模块集电极，发射级上，由微机提供的三相互差120度的SPWM脉冲信号经功率驱动器后送到逆变器功率输出模块上，实现400HZ的直一交逆变。逆变器输出的中频电源，经变压和滤波后，得到电压为200V/115V，频率为400HZ的三相正弦波电源。

环保电源车在向飞机供电的过程中，负载的变动和电池组的放电都会引起输出电压的波动，为了避免这一点，可以在静变电源的输出端取样送入微机对参考波的幅值进行处理，送出新的正弦波脉宽调制信号经SPWM驱动器控制模块，达到稳定的目的。

传感系统从逆变器和中频电源输出端采集来的各种数据送入微机处理后，向逆变器、主回路保护器、显示器提供正常的控制信号，控制变频电源自动调整修正在有效可靠的工作状态，正确地显示或实施有力的保护(此外，逆变器与中频变压器之间还有电抗器，微机中心处理器与主回路保护器之间还有保护驱动器)。

为了保证电池组的长期供电，由环保车内燃机带动的发电机所发出的电，经充电模块后，直接与电池组进行并联。当飞机负载较小时，发电机组独立提供了电能，并将多余的电补充给了电池组；当飞机负载较大时，发电机组不能提供足够的电能，电池组又能帮助进行电流放电。

本新型主要技术指标：

输入电压：DC538V±20％

输出电压：200/115V，400HZ，三相四线。

输出电压稳定宽度：±1％

频率稳定度：±0.1HZ

正弦波谐波含量：＜3％

输出功率：30-120KVA

效率：≥90％

相位差：＜4

环境温度：-20-+50℃

保护功能：输出过流(短路)保护；输出过压、欠压保护；输入过压、欠压保护及过热保护。

Claims (4)

1、一种航空环保电源车，包括汽车，由多只电瓶串联而成、电压在470-600V之间的电池组，与电池组顺次级联的逆变器、中频变压器、滤波器，对滤波器输出电流进行检测、控制的微控制器系统，其特征在于，所述电池组中的每只电瓶均对应地连接有一充电器；所述汽车上还安装有交流发电机(2)，发电机的轴经联轴器与汽车的内燃机(1)的输出轴联接；所有充电器的一个输入端均与发电机(2)的零线连接，所有充电器的另一端输入端分为三组，并按组地分别与发电机(2)的三根相线连接。

2、根据权利要求1所述的电源车，其特征在于，所述电池组由18只电压为28V的电瓶串联组成。

3、根据权利要求2所述的电源车，其特征在于，所述电池组的18只电瓶所对应的18个充电器的另一输入端分为三组：每组6个，并按组地分别与发电机(2)的三根相线连接。

4、根据权利要求1或2或3所述的电源车，其特征在于，所述发电机(2)的功率为10Kw。