Электроэнергетическая система ГСУ с применением накопителей энергии для беспилотных авиационных систем

Гибридные силовые установки (далее по тексту – ГСУ) с использованием электроэнергии позволят решить проблему недостаточной емкости аккумуляторных батарей, повышенные требования к надежности и удельной мощности электроэнергетических систем. В ближайшей перспективе с их помощью можно будет экономить топливо, продлевать сроки службы оборудования, уменьшать стоимости энергетических систем и сокращать выбросы вредных веществ. Они позволят отказаться от традиционных схем разработки и функционирования летательных аппаратов, а также воспользоваться преимуществами электрификации.

ГСУ представляет собой установку, в которой используется тепловая машина, приводящая в действие генератор и электроэнергетическая система ГСУ с распределение энергии по сети постоянного тока. Сам генератор вместе с электроэнергетической системой ГСУ обеспечивает энергией электромотор, соединенный с воздушными винтами.

В состав электроэнергетической системы ГСУ входит:

  1. Активный выпрямитель (далее по тексту – АВ), обеспечивающий преобразование переменного тока в постоянный и заряда блока системы накопления;
  2. Блок системы накопления (далее по тексту – СН), дополнительный источник электрической мощности. СН разряжается при взлете и наборе высоты беспилотной авиационной системы (далее по тексту – БАС) в нормальных условиях. В крейсерском режиме СН заряжается от тепловой машины через выпрямитель. Располагаемая мощность и энергоемкость СН обеспечивает компенсацию отказа тепловой машины при взлете, безопасного полета и посадки БАС;
  3. Инвертор (далее по тексту – И), необходимы для преобразования постоянного тока в переменный ток и дальнейшего обеспечения энергией электромоторов.
  4. Автоматизированная система управления (далее по тексту – СУ), данная система управляет передачей электрической мощности от источников потребителям в зависимости от режима работы БАС.
  • Номинальная выходная мощность, кВА: 90, 110, 132, 160, 200, 315;
  • Масса: от 20 кг (определяются в зависимости от мощности);
  • Габариты: от 475 х 440 х 210 мм (определяются в зависимости от мощности);
  • Напряжение входное: 3ф 50 Гц 380/400/660/690 В;
  • Выходное напряжение: 0/380/400/660/690 В;
  • Коэффицент мощности cos f: 0,95;
  • КПД: 97%;
  • Степень защиты (IP): IP22 (определяется при разработке);
  • Охлаждение: Воздушное/Водяное (определяется при разработке).
  1. Экономия удельного расхода топлива и сокращение выброса вредных веществ в атмосферу;
  2. Повышение КПД системы;
  3. Малые массогабаритные параметры оборудования;
  4. Увеличение ресурса тепловой машины за счет его однорежимного использования;
  5. Высокая надежность системы за счет использования нескольких источников электроэнергии);
  6. Уменьшение стоимости обслуживания и эксплуатации системы.