DE10361982B4

DE10361982B4 - Notleuchtenanordnung für ein Flugzeug

Info

Publication number: DE10361982B4
Application number: DE10361982.8A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Wisch Bodo; Dipl.-Ing. Rowold Lars
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2015-07-16
Anticipated expiration: 2023-12-31
Also published as: US20050141226A1; US7378989B2; DE10361982A1

Abstract

Notleuchtenanordnung für ein Flugzeug, mit mindestens einer Notleuchte (10), die Notleuchtmittel (21) aufweist, einer Notstromquelle zur Versorgung der Notleuchtmittel (21) bei Ausfall eines Bordnetzes des Flugzeugs, wobei jede Notleuchte (10) eine mit den Leitungen (11, 12, 19) des Bordnetzes in Verbindung stehende Steuereinrichtung (17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Notstromquelle mindestens einen Kondensator (18) zum Speichern der zum Betrieb der Notleuchtmittel (21) erforderlichen Energie aufweist, daß der Kondensator (18) im Normalbetrieb mittels einer Ladespannung aus dem Bordnetz in einem aufgeladenen Zustand gehalten wird sowie die Steuereinrichtung (17) zum automatischen Verbinden der Notleuchtmittel (21) mit dem Kondensator (18) bei einem Ausfall des Bordnetzes vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Notleuchtenanordnung für ein Flugzeug, mit mindestens einer Notleuchte, die Notleuchtmittel aufweist, einer Notstromquelle zur Versorgung der Notleuchtmittel bei Ausfall eines Bordnetzes des Flugzeugs, wobei jede Notleuchte eine mit den Leitungen des Bordnetzes in Verbindung stehende Steuereinrichtung aufweist.
Es ist bekannt, Notleuchten in einem Flugzeug beim Ausfall des Bordnetzes mittels Notstromeinheiten mit wiederaufladbaren Batterien zu versorgen. Je nach Kapazität der wiederaufladbaren Batterien kann eine Notstromeinheit eine bestimmte Anzahl von Notleuchten versorgen. Die wiederaufladbaren Batterien müssen jedoch regelmäßig getestet sowie aufgrund ihrer begrenzten Lebensdauer gelegentlich ausgetauscht werden, was einen erheblichen Wartungsaufwand bedeutet. Die batteriegespeisten Notstromeinheiten können nur an bestimmten Positionen im Flugzeug installiert werden, die einen Zugang gestatten, beispielsweise hinter Wartungsklappen. Zudem weisen die batteriegespeisten Notstromeinheiten ein relativ hohes Gewicht auf. Bei einer Mehrzahl von Notleuchten pro Notstromeinheit kann eine aufwendige und mit zusätzlichem Gewicht verbundene Verkabelung erforderlich sein, um bei einem Ausfall einer Notstromeinheit, beispielsweise infolge eines angenommenen Kabinenbruchs, eine möglichst umfassende Notbeleuchtung zu gewährleisten.
Die US 2003 0026092 A1 betrifft eine tragbare wiederaufladbare Blinkleuchte, die zur Montage als Komfort-Leuchte in einem Kraftfahrzeug eingerichtet ist. Zur unabhängigen Stromversorgung ist ein Kondensator vorgesehen. Die Versorgung der Leuchtmittel über den Kondensator kann mittels eines Schalter durch einen Benutzer ein- und ausgeschaltet werden.
Die DE 696 10 504 T2 betrifft eine solarbetriebene Außenleuchte mit einem Kondensator als Energiespeicher. Die US 6 404 170 B2 betrifft eine Schaltung zur Speicherung elektrischer Energie mit einer Mehrzahl in Reihe geschalteter Kondensatoren. Die DE 198 43 330 C2 , JP 10 340606 A und US 5 831 413 betreffen weitere Beleuchtungsanordnungen.
Aus US 4 521 835 ist ein flexibles Notbeleuchtungssystem für Flugzeuge bekannt. Das System weist in einem flexiblen schlauchförmigen Gehäuse angeordnete Beleuchtungselemente, beispielsweise LED's, und einen wiederaufladbaren Energiespeicher in Form einer Batterie auf.
In der EP 0 999 095 A2 ist ein in Fahrzeugen verwendbares flexibles Notbeleuchtungssystem beschrieben, bei dem optische Lichtleiter mit einer Lichtquelle und einer Batterie gekoppelt sind.
Die WO 9526833 A1 betrifft den Aufbau eines Energiespeichers, der aus mehreren übereinander angeordneten Zellen besteht. Die Zellen sind in Form von Kondensatoren aufgebaut und weisen Hohlräume zur Aufnahme eines Elektrolyts auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Notleuchtenanordnung für ein Flugzeug bereitzustellen, bei denen der Wartungsaufwand reduziert und die Systemzuverlässigkeit verbessert ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Notstromquelle mindestens einen Kondensator zum Speichern der zum Betrieb der Notleuchtmittel erforderlichen Energie aufweist. Aufgrund der Verwendung von im wesentlichen wartungsfreien Kondensatoren als Speichermittel kann auf wartungsintensive wiederaufladbare Batterien verzichtet werden. „Im wesentlichen wartungsfrei” bedeutet im Mittel wartungsfrei über die durchschnittliche Lebensdauer eines Großraumzeugs. Es ist daher möglich, daß bei einer Mehrzahl von Notleuchten in einem Flugzeug vorzugsweise jede eine eigene Notstromquelle aufweist, ohne den Wartungsaufwand dadurch zu erhöhen. Hierdurch kann die Leitungslänge für die Leitungen zwischen der Notstromquelle und den Leuchtmitteln erheblich reduziert werden, was eine Montagevereinfachung und Gewichtsersparnis bewirkt. Die Notleuchte muß dann keine externen Anschlüsse für Notstrom-Versorgungsleitungen aufweisen. Bei einem Ausfall einer Notstromquelle ist ggf. lediglich eine einzige Notleuchte beeinträchtigt. Eine aufwendige Verkabelung zur Sicherstellung einer möglichst umfassenden Notbeleuchtung ist in diesem Fall entbehrlich.
Durch die Verwendung von Kondensatoren anstelle von wiederaufladbaren Batterien kann sich insgesamt eine Gewichtsersparnis für das Fahrzeug ergeben.
Vorzugsweise ist die Kapazität des Kondensators ausreichend, um die Notleuchtmittel mindestens 300 s, vorzugsweise mindestens 600 s zu betreiben, um eine ausreichende Notbeleuchtungs-Zeitspanne zum sicheren Verlassen des Fahrzeugs sicherzustellen. Vorzugsweise werden die Notleuchtmittel mit einer gegenüber der Bordnetzspannung reduzierten Spannung betrieben, um die für eine bestimmte Betriebsspanne der Notleuchtmittel benötigte Kapazität des Kondenstors und damit dessen Abmessungen und Gewicht gering halten zu können. Zu demselben Zweck ist die Leistungsaufnahme der Notleuchtmittel vorzugsweise möglichst gering. Die Notleuchtmittel können vorzugsweise LEDs sein.
Es ist vorteilhaft, wenn bei einer Mehrzahl von Notleuchten in einem Flugzeug jeder Notleuchte eine eigene Notstromquelle zugeordnet ist. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Eine Notstromquelle kann auch jeweils einer Mehrzahl von Notleuchten zugeordnet sein. Dieser Aspekt ist insbesondere für die Nachrüstung von Flugzeugen von Bedeutung, wobei konventionelle Notstromquellen durch erfindungsgemäße Notstromquellen ersetzt werden.
Weitere vorteilhafte Merkmale gehen aus der folgenden Erläuterung der Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren hervor. Dabei zeigt:
1: eine schematische Ansicht einer Notleuchte.
Die Notleuchte 10 ist in einem Flugzeug angeordnet und dient beispielsweise zur Notbeleuchtung des Frachtraums eines Frachtflugzeugs, damit Personen den Frachtraum bei einem Ausfall des Bordnetzes sicher verlassen können. Die Notleuchte 10 ist über die Leitungen 11, 12 mit dem Bordnetz verbunden und weist entsprechende Anschlüsse 23, 24 auf. Die Leitung 11 kann ein Gleichspannungs-Bordpotential, beispielsweise 28 V aufweisen, die Leitung 12 kann beispielsweise 0 V-Potential (DC RTN) aufweisen. Die Notleuchte 10 umfaßt als LEDs ausgeführte Leuchtmittel 13 für den Normalbetrieb, d. h. den Betrieb bei intakter Bordnetzspannung. Die Leuchtmittel 13 für den Normalbetrieb werden vorzugsweise mit der durch die Leitungen 11, 12 definierten Bordgleichspannung betrieben. Zwischen den Leitungen 14, 15 ist eine geeignete Anzahl von Leuchtmittel 13 in Reihe geschaltet und ggf. mehrere Reihen von Leuchtmitteln 13 parallel geschaltet. Bei geschlossenem Schalter 16 verbindet die Steuereinrichtung 17 die Versorgungsleitungen 11, 12 mit den Leitungen 14, 15, so daß die Leuchtmittel 13 mit Bordgleichspannung versorgt werden und einen Innenraum des Flugzeugs, beispielsweise einen Frachtraum beleuchten. Die Leuchtmittel 13 für den Normalbetrieb können mittels des Schalters 16 manuell aus- und eingeschaltet werden.
Die Notleuchte 10 muß nicht zwangsläufig Leuchtmittel 13 für den Normalbetrieb aufweisen, wenn beispielsweise separate Leuchten für den Normalbetrieb vorgesehen sind.
Die Notleuchte 10 umfaßt einen Kondensator 18, der mit der Steuereinrichtung 17 verbunden ist. Im Normalbetrieb hält die Steuereinrichtung 17 den Kondensator 18 mittels einer geeigneten Ladespannung aus dem Bordnetz über die Leitungen 11, 12 in aufgeladenem Zustand. Die Notleuchte 10 umfaßt weiterhin als LEDs ausgeführte Notleuchtmittel 21, die geeignet geschaltet sind, um mit der vom Kondensator 18 bereitgestellten Spannung betrieben zu werden. Zur Bereitstellung einer geeigneten Notversorgungsspannung können auch mehrere Kondensatoren 18 in Reihe geschaltet werden.
Die Notleuchte 10 umfaßt einen Eingang 20, der mit einer Signalleitung 19 verbunden ist, die einen Ausfall der Bordnetzspannung anzeigt und daher zweckmäßigerweise mit dem Bordnetz verbunden ist. Beispielsweise kann die Signalleitung 19 ein Gleichspannungs-Bordpotential, beispielsweise 28 V, aufweisen. Wenn der Schalter 16 in der 0 V-Leitung 12 angeordnet ist, kann die Gleichspannungs-Bordpotential-Leitung 11 als Signalleitung genutzt werden und die Signalleitung 19 entbehrlich sein.
Wenn das Bordnetz ausfällt, führt dies zu einem entsprechenden Spannungseinbruch in der Signalleitung 19. Der Eingang 20 ist mit der Steuereinrichtung 17 verbunden. Wenn die Steuereinrichtung 17 einen Ausfall des Bordnetzes registriert, insbesondere infolge eines entsprechenden Signals über die Signalleitung 19, verbindet die Steuereinrichtung 17 die Anschlußleitungen des Kondensators 18 mit den Versorgungsleitungen 22, 15 für die Notleuchtmittel 21. Die Steuereinrichtung 17 hat insofern die Funktion eines automatischen elektronischen Schalters. Die Leuchtmittel 13 für den Normalbetrieb und die Notleuchtmittel 21 können dieselbe 0 V-Potentialleitung 15 verwenden. Die Notleuchtmittel 21 werden mit der in dem Kondensator 18 gespeicherten elektrischen Energie betrieben, wodurch der Kondensator 18 entladen wird. Die Kapazität des Kondensators 18 ist ausreichend, um die Notleuchtmittel 21 für mindestens 10 min. zu betreiben. Diese Zeitspanne ist in der Regel ausreichend, damit Personen beispielsweise den Frachtraum eines Frachtflugzeugs sicher verlassen können. Vorzugsweise beträgt die Kapazität des Kondensators 18 mindestens 2 F, vorzugsweise mindestens 5 F, beispielsweise etwa 10 F. Es kann sich beispielsweise um einen sog. Ultra-Cap handeln. Die von dem Kondensator 18 erzeugte Notversorgungsspannung für die Notleuchtmittel 21 beträgt vorzugsweise weniger als 15 V, beispielsweise etwa 6 V.
Nachdem ein Signal über die Signalleitung 19 anzeigt, daß das Bordnetz wieder in Betrieb ist, lädt die Steuereinrichtung 17 den Kondensator 18 mit einer geeigneten Ladespannung und einem geeignetem Ladestrom aus dem Bordnetz über die Leitungen 11, 12 wieder auf. Die Steuereinrichtung 17 wird daher als Ladeeinrichtung für den Kondensator 18 genutzt. Die Ladeleistung ist ausreichend gering, um das Bordnetz nicht zu überlasten, und liegt vorzugsweise im Bereich von weniger als 5 W. Das Aufladen des Kondensators 8 kann je nach Ladestrom und Kapazität des Kondensators 18 beispielsweise innerhalb von weniger als 10 s geschehen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Steuereinrichtung 17 und der Kondensator 18 vorzugsweise in die Notleuchte 10 integriert, was insbesondere den Installationsaufwand verringert. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Die Steuereinrichtung 17 und der Kondensator 18 können auch separat von der Notleuchte, beispielsweise als separate Notstromeinheit angeordnet sein. Dies würde die Nutzung herkömmlicher Notleuchten gestatten.

Claims

Notleuchtenanordnung für ein Flugzeug, mit mindestens einer Notleuchte (10), die Notleuchtmittel (21) aufweist, einer Notstromquelle zur Versorgung der Notleuchtmittel (21) bei Ausfall eines Bordnetzes des Flugzeugs, wobei jede Notleuchte (10) eine mit den Leitungen (11, 12, 19) des Bordnetzes in Verbindung stehende Steuereinrichtung (17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Notstromquelle mindestens einen Kondensator (18) zum Speichern der zum Betrieb der Notleuchtmittel (21) erforderlichen Energie aufweist, daß der Kondensator (18) im Normalbetrieb mittels einer Ladespannung aus dem Bordnetz in einem aufgeladenen Zustand gehalten wird sowie die Steuereinrichtung (17) zum automatischen Verbinden der Notleuchtmittel (21) mit dem Kondensator (18) bei einem Ausfall des Bordnetzes vorgesehen sind.
Notleuchtenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators (18) ausreicht, um die Notleuchtmittel (21) mindestens 300 s, vorzugsweise mindestens 600 s zu betreiben.
Notleuchtenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung der Notleuchtmittel (21) gegenüber der Bordspannung reduziert ist.
Notleuchtenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Notleuchtmittel (21) mindestens eine LED umfassen.
Notleuchtenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Notleuchte über das Bordnetz versorgte Leuchtmittel (13) aufweist.
Notleuchtenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Notstromquelle eine Mehrzahl in Reihe geschalteter Kondensatoren (18) umfaßt.
Notleuchtenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) und der Kondensator (18) als separate Notstromeinheit zu den Leuchtmitteln (21, 13) zugeordnet ist.
Notleuchtenanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl von Notleuchten (10) umfaßt, wobei die Mehrzahl von Notleuchten (10) über ein gemeinsames Bordnetz (11, 12) gespeist werden und jeder Notleuchte (10) eine eigene, dezentrale Notstromquelle zugeordnet ist.