用于提供能量的方法和其所用的供能单元技术

为了缓解最主要用电设备即机载厨房及其加热和冷却设备对商用飞机上机载配电系统的压力，该飞机具有至少一个自给自足的、易于操纵的供能装置，其优选配备有一个燃料电池（２）连同其燃料储罐（３，４）和变压器（５），该供能装置被安装在一个标准尺寸的配餐车（１）中，以便在配餐供应和清理过程中借助于给养装卸机随此同时进行更换。取代或者附加地，这种自给自足的移动式供能单元也可安设到一个标准的行李或货物集装箱中，以容纳于飞机货舱内，这样，特别是还能给其他集装箱中的电气加热和冷却设备馈电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供能量的方法和其所用的供能单元本专利技术涉及按照两个独立权利要求的相应前序部分所述的一种方法和一种供能单元。在DE 10 2005 054 883 Al中，针对带有燃料电池的供能单元，介绍了这种措施。那里，该措施用来对在客机机舱内所使用的移动式自动饮料机中的水电存储进行补充。在 对自动饮料机中用于其运行的蓄电池进行补充充电的过程中，燃料电池中作为反应产物生 成的热水被转注到自动饮料机中，用以溶解或冲沏饮料。将多个这种供能单元安设于飞机 的不同区域，特别是在前部及后部的机载厨房和客舱的中部区域，以便在为乘客提供服务 期间到这些位置能够进行自动饮料机的补充。然而，这里对于在机舱分布设置的燃料电池 进行燃料补给是存在问题的，因为劳动强度非常大，并且，尤其就液体氢气而言，也是影响 安全的因素。该补给必须在飞机着陆之后在打扫机舱的同时由对此熟练的专业人员来完 成。因此，目前为止燃料电池并不能在航空交通中得到实际的应用。考虑到这些情况，本专利技术的目的在于解决这样的技术问题，S卩，使这种供能单元能 够以较少的运行和维护成本得到应用，并且功能上更加安全可靠和更加全面广泛。上述目的通过在各独立权利要求中所述的重要特征得以实现。据此，供能单元及 其在此所说的发电机，亦即蓄电池或者优选燃料电池连同其燃料的储罐，不再是固定地安 设于机舱中，而是设计成可移动的，成为可更换的单元，是模块式的、能量上自给自足并且 全部功能优异的；也就是安装在一容器中，该容器是用于机载厨房(所谓的Galley)的普 通的配餐车(Trolley)的形式，或者是对于不同飞机型号标准化的行李和货物集装箱的形 式，以容纳于飞机货舱内。如同那些可移动的容器一样，该供能单元在飞机着陆之后能被简 单地从其在收纳停放处的锁定机构中拆离并移置到外面。然后，在外面将使用过的这种供 能单元收集起来，在一种(尤其是适合操作用于燃料电池运行的氢的)特殊工况下进行无 时间要求的补给。在此期间，将已经更新过的单元从备用库存中供送给飞机，在此，借助于 传统的针对手推车或者集装箱的操纵方式将其放置到飞机里的厨房或者货舱中。随着新 供能单元在其收纳位置的锁定，该供能单元的对接接口便连接到一个当地的用户端配电系 统。这种解决方案具有特别的优点现有的基础设施，亦即给养供应链及其用于机载 厨房供货和清理的液压装卸机，或者是用于货舱装货和卸货的可移动的辊式传送带，也同 样可以用于更换供能单元时的操作。因此不必设置附加的后勤物流设施，其具有系关安全 的滑行道进入问题。机载厨房内的某一狭长的配餐手推车对接停放处或者货舱内的某一码货位置被 特别设计和保留，用于实现该标准供能单元的连接。这里，在定位对接的过程中，移动的接 口可以够得到此处的电缆布线，特别是用于给机载厨房中或者机舱内其他位置的用电设备 供电，为使电缆布线费用最小化，优选是在邻近厨房的地方。从而，这些设备便由移动的、自 给自足的供能单元馈电，大大缓解了与驱动机构发电机连接的机载配电系统的压力。根据本专利技术的进一步设计，还可以规定代替普通的应急供电电源，按需要将应急 用电设备接通到所述可更换的供能单元上，此时适宜断开它的那些非必要负载。在此前的正常运行期间，就对该自给自足的应急供电电源的使用准备情况进行检测，因此该应急供 电电源不必在这时才突然启用，而是可直接投入使用。若在紧急用电情况下不同机载厨房 和/或货物集装箱的彼此独立工作的供能单元都被联接到应急配电系统，则保证了一种特 别的冗余功能。特别是在长途飞行时，可以携带上已经装备好待使用的这种供能单元的备用储 备，例如直到要更换用过的单元之前(借助一个内部的升降机)将其以节省空间的方式存 放于机载厨房上方或者下方，或者是替代机载厨房后面的第一排座位。在终点机场或者是在长途飞行时中转着陆之际，在更换机载厨房手推车或者卸下 行李或货物集装箱的过程中，具有同样操纵标准的供能单元被新充电的发电机(燃料电池 或者蓄电池)所替换。飞机着陆之后从飞机中取出移动式的供能单元，在离开飞机加油的地方对其进行 集中补给，也就是说，该补给在地点和时间上是与通常的飞机维护分离的，从而可以更加安 全、更加经济，这保证了最高的安全性，并且，与针对每一架刚着陆飞机分散地进行设备维 护相比，需要更少的专业人员。倘若由可更换的供能单元对用电设备的供能仅局限于对接位置(在该对接位置， 按照本专利技术的能量推车如同普通的配餐车那样借助于束缚装置来定位)的邻近周边，以实 现较短的电缆布线，那么根据本专利技术的解决方案，也体现了构造大的客舱的更大自由度，尤 其是在中部的机载厨房位置。利用可更换供能单元的机载厨房基本上是自给自足地进行工 作，因此，在经常进行的改装中，例如，如果这种厨房为了使某一机舱区域临时扩大以增加 几排座位而需要被移置，只需要对机上电缆布线进行较少的干预处理即可。单独位置照明 适宜由在前部及后部的固定机载厨房中的那些可更换供能单元来共同供电，从而尽量减小 由于移动中部机载厨房对电缆布线带来的干预影响；这样，它的供能单元基本上只是给该 机载厨房自身的用电设备馈电，有时候也可能给附近座椅的舒适设备供电。在使用燃料电池发电机的情况下，可以在对低温液体储罐补给燃料的同时对有可 能暂时储存于供能单元中的反应水进行清除一如果之前，即尚在把供能单元从飞机上取下 之前，没有把水转注到机舱水箱里，以便作为洗手间或者准备配餐食物后的附加用水加以 利用。根据本专利技术的解决方案，也实现了对于供能的个别优化，该供能不再是通过整个 机载配电系统来进行。因此，对于短途飞行，供能单元的补给可以采用较小的或者装了较少 燃料的用于燃料电池的燃料储罐，或者是采用较少的蓄电池，这是因为没有热食供应的必 要，由此而减少的重量也降低了对飞机燃料的需求。为了更详细地进行说明，在图示的唯一一个附图中，简化地并且没有按照比例地 描绘了根据本专利技术设计的、移动的、可更换的、用于厨房对接位置(收纳停放处)的具有机 载配餐车(Galley Carts)标准尺寸的手推车形式的供能单元，在优选的构造中，一个燃料 电池发电机作为功能关键件。可移动的容器，在这里称为手推车1，它如同一个具有食物储备或者飞行后需清 除垃圾的普通机载厨房手推车一样，设计成能够容纳于机载厨房内的其中一个狭长的停放 处，但是配备有一个包括至少一个燃料电池或者发电机单元电池2的燃料电池系统和用于 其燃料储备的储罐。后者特别具有一个液态氢罐3和一个相对较小体积的液态氧罐4。由电池2提供的电能经过变压器5转换为额定电压。用于起动和关断电池2以及运行调节及监控单元6 (其主要用于保证燃料电池系 统的功能安全)的能量是由在补给燃料时能够补充充电或者加以更换的电能存储器7来提{共。由电池2产生的电能在调节及监控单元6的控制影响下通过对接接口 8被输入到 可更换地收纳手推车1的对接位置周围的用户端配电系统中。对接接口 8不仅包括电气输 出端，例如特别是用于115伏特交流电压和28伏特直流电压，而且包括一个进水口和用于 在燃料电池2中生成的热能(比如是热水和水蒸气的形式)的传输端。接头连接是通过在 把手推车1推入和锁定在其收纳位置(对接位置)过程中的定位来实现的。电池2运行所需的工艺元件，比如传感器，阀和换热器，是本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在商用飞机上提供能量的方法，其特征在于，将一个供能装置以机载厨房手推车或者行李或货物集装箱的构造形式和更换操纵方式如同手推车在机载厨房中或者如同集装箱在商用飞机的货舱中那样可更换地锁定，同时使该供能装置通过对接接口连接于一个本地的用户端配电系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R克内佩尔，B彼得森，B施佩特，
申请(专利权)人：迪尔航空航天有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]