Ampaire采用高效環(huán)保的電氣系統(tǒng)推動(dòng)航空旅行的發(fā)展

對(duì)二氧化碳 (CO₂) 排放不斷上升的擔(dān)憂(yōu)日益加劇，這刺激了全球?qū)冸妱?dòng)汽車(chē) (EV) 及混合電動(dòng)汽車(chē) (HEV) 的需求。此外，航空業(yè)也在經(jīng)歷類(lèi)似的發(fā)展，相關(guān)機(jī)構(gòu)正在分析電動(dòng)航空產(chǎn)品的成本及性能優(yōu)勢(shì)。如果能夠讓航空旅行基礎(chǔ)設(shè)施的成本降低，就可以將航空旅行擴(kuò)展到服務(wù)不完善的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

Ampaire（位于加州霍桑）始終致力于通過(guò)開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境無(wú)污染的、更低成本的安全、安靜的電動(dòng)飛機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一愿景。相對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)飛機(jī)而言，Ampaire 專(zhuān)注于實(shí)現(xiàn)燃料成本降低 90%、維護(hù)成本降低 50%、起飛及降落噪聲降低 66%、尾氣排放為零的全電動(dòng)飛機(jī)。

僅在美國(guó)，采用電動(dòng)推進(jìn)技術(shù)就可將航空公司的目的地增加 10 倍，將機(jī)場(chǎng)從 500 個(gè)增加到 5000 個(gè)。因此，生活在偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們將更輕松地享受區(qū)域性航空運(yùn)輸服務(wù)，同時(shí)由于運(yùn)營(yíng)成本高而難以盈利的區(qū)域性航空公司將處于蓬勃發(fā)展的有利位置。

航空旅行更環(huán)保、更清潔的能源

Ampaire 目前正處于原型設(shè)計(jì)階段，他們開(kāi)發(fā)了一種雙動(dòng)能架構(gòu)，在初始試飛場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)冗余，從而可根據(jù)有效載荷、巡航速度和飛行路線(xiàn)評(píng)估并開(kāi)發(fā)在燃料與電動(dòng)能源之間劃分功率與推進(jìn)負(fù)載的技術(shù)。

目前 Ampaire 的原型設(shè)計(jì)--改裝過(guò)的塞斯納 337 Skymaster，采用內(nèi)聯(lián)并行的混合動(dòng)力架構(gòu)：一款標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳位于飛機(jī)的尾部、電動(dòng)螺旋槳位于飛機(jī)的前部。在飛行過(guò)程中，動(dòng)力可以在兩個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)之間動(dòng)態(tài)共享，以?xún)?yōu)化速度、動(dòng)力、燃料消耗或噪聲。

快速原型設(shè)計(jì)離不開(kāi)高密度電源組件解決方案

Ampaire 原型機(jī)的供電系統(tǒng)由一個(gè)電壓范圍為 500V 至 738V 的高壓電池組電源組成。典型的航空電子控制與監(jiān)控系統(tǒng)工作電源電壓為 28V，因此需要一款寬范圍輸入并能?chē)?yán)格穩(wěn)壓至 28V 輸出的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器解決方案。電池為高壓，因此不僅需要隔離，而且還需要高達(dá) 500W 的額定功率。

此外，Ampaire 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還要求解決方案體積小、效率高、簡(jiǎn)單的熱管理設(shè)置，以及快速的原型設(shè)計(jì)和極短的投產(chǎn)時(shí)間。該設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)也不希望設(shè)計(jì)或使用電源轉(zhuǎn)換器電路板。根據(jù)這些設(shè)計(jì)要求，Vicor 工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)建議分兩個(gè)階段進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換和穩(wěn)壓，以?xún)?yōu)化效率和功率密度，簡(jiǎn)化熱管理。一款固定比率母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器 (BCM) 將用于隔離高壓電池并對(duì)其進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換，后面接一款低電壓 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，將母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器的輸出穩(wěn)壓至 28V。

Ampaire 開(kāi)發(fā)的電動(dòng)推進(jìn)飛機(jī)不僅對(duì)環(huán)境無(wú)污染且安全、安靜，運(yùn)行成本更低。

未來(lái)的電力驅(qū)動(dòng)航空飛行

Ampaire 是電力驅(qū)動(dòng)航空市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者之一，展示了電動(dòng)飛機(jī)商用的可行性。。其原型機(jī)將由位于夏威夷的 Mokulele 航空公司進(jìn)行測(cè)試，該公司希望使用 Ampaire 已投入商業(yè)生成的新一代飛機(jī)執(zhí)行穿越夏威夷群島的短程飛行任務(wù)。Ampaire 的未來(lái)機(jī)型預(yù)計(jì)將搭載 9 到 19 名乘客從檀香山飛往卡尤魯伊，航程為 90 英里。

一款固定比率母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器 (BCM) 用于隔離高壓電池并對(duì)其進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換，后面接一款低電壓 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，將母線(xiàn)轉(zhuǎn)換器的輸出穩(wěn)壓至 28V。