BRPI0817651B1 - Método para fornecimento de energia em uma aeronave comercial e dispositivo de abastecimento de energia - Google Patents
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Abstract
método para fornecimento de energia em uma aeronave comercial e dispositivo de abastecimento de energia a invenção refere-se à rede de bordo de bordo de aeronaves comercial de uma unidade consumidora bastante importante, ou seja, a cozinha de bordo com seus dispositivos de aquecimentos e de refrigeração que contêm ao menos um dispositivo de abastecimento de energia manipulável isento de problemas e independente que preferencialmente está equipada com uma célula combustora (2) com seus tanques de combustível (3, 4) e transformadores de tensão (5), estando montado em um carrinho de cozinha (1) com dimensões padronizadas a fim de que no decurso do abastecimento e da remoção e material da cozinha para ser substituídos através de carregadores do serviço de catering. ao invés disso, ou em caráter adicional, uma unidade de abastecimento de energia independente e móvel desta natureza poderá também estar instalada em um dos contêineres padronizado para embalagem ou carga para ser integrada no compartimento de carga da aeronave e depois poderá também alimentar especialmente dispositivos aquecedores e de refrigeradores elétricos em outros contêineres.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO PARA FORNECIMENTO DE ENERGIA EM UMA AERONAVE
COMERCIAL E DISPOSITIVO DE ABASTECIMENTO DE ENERGIA.
[0001] A presente invenção refere-se a um método e dispositivo de abastecimento de energia.
[0002] Medidas desta natureza são descritos no documento DE 10
2005 054 883 A1 para unidades de abastecimento de energia com células combustoras. Estas células servem ali para o carregamento de acumuladores de corrente e de água em autômatos de dispensa de medidas móveis para o emprego na cabine de uma aeronave de transporte de passageiros. No decurso do reabastecimento do acumulador elétrico no autômato de dispensa de bebidas para a sua operação também água quente necessária para dissolver, ou seja, para ferver bebidas no autômato para dispensa de bebidas será abastecido. Diferentes dessas unidades de abastecimento de energia estão instalados em diferentes regiões da aeronave, especialmente nas cozinhas dianteira e traseira e na região central da cabine de passageiros a fim de que naqueles pontos, no caso do atendimento aos passageiros puderem ser contatados para o reabastecimento dos autômatos de dispensa de bebidas. Não obstante, constitui bastante problema e trabalho e especialmente pontos críticos de segurança em virtude do hidrogênio líquido se revestem o reabastecimento dos combustíveis para as células combustoras propriamente ditas em que estão instaladas em diferentes pontos da cabine. Isto terá que ser realizada após a aterrissagem da aeronave em paralelo com a limpeza da cabine por pessoal especializado. Provavelmente devido a estes fatores fracassou agora o emprego eficaz de células combustoras no tráfego aeronáutico.
[0003] Reconhecendo esta situação, a presente invenção tem como objetivo a problemática técnica de poder empregar uma unidade de abastecimento de energia desta natureza com menor esforço opePetição 870190123405, de 26/11/2019, pág. 4/21
2/8 racional e de manutenção e com funcionalidade segura e capacidade de utilização em âmbito universal.
[0004] Esta tarefa é solucionada pelas características essenciais da invenção, neste sentido, a unidade de abastecimento de energia, com o seu chamado gerador nesta descrição, ou seja, acumulador ou preferencialmente uma célula combustora com os tanques para os seus combustíveis não mais estão fixamente instalados na cabine, porém são independentes de energia em conformação modular e completamente configurados com capacidade funcional como unidade móvel e intercambiável; ou seja, encontra-se montado em um recipiente na forma de um chamado carrinho (trolleys) de cozinha (galley) para a cozinha da aeronave ou na forma de um contêiner de embalagem de carga padronizado para diferentes modelos de aeronaves e destinados a serem depositados no compartimento de carga de uma aeronave. Como aqueles recipientes móveis estas unidades de abastecimento de energia após a aterrissagem serão simplesmente soltos de sua fixação na sua baia de encaixe, sendo transportados para fora. Estas unidades de abastecimento de energia já usadas poderão depois ser coletadas na parte externa e em uma unidade especial - especialmente adequada para manipulação de hidrogênio para operação de células combustoras - com desacoplamento temporal serão posteriormente recarregados. Neste ínterim, unidades já frescas serão fornecidas de uma reserva até uma aeronave, onde através da manipulação convencional de Trolleys, ou seja, contêineres serão conduzidos para a cozinha, ou seja, para o compartimento de carga a bordo da aeronave. Com o travamento da unidade de abastecimento de energia fresca na sua posição de encaixe, serão acopladas interfaces de docagem da unidade de abastecimento de energia em uma rede consumidora local. [0005] A solução preconizada apresenta especial vantagem de que a infraestrutura existente, ou seja, a cadeia de abastecimento do
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3/8 catering com seus carregadores hidráulicos para abastecimento e remoção de unidades das cozinhas, ou seja, as esteiras móveis para carregar e descarregar os compartimentos de carga, também podem ser empregados para manipular as unidades de abastecimento de energia por ocasião de sua troca. Por isso, não será necessária instalar uma logística adicional com seus problemas relevantes de segurança no acesso da esteira móvel.
[0006] Uma unidade determinada das estreitas baias de docagem na cozinha da aeronave, ou seja, um determinado local de armazenagem dentro do compartimento de carga está configurado para a conexão da unidade de abastecimento de energia padronizada sendo, para tanto, reservado. Aqui permite ser acessado o cabeamento elétrico local na docagem, mediante encaixe da interface móvel, especialmente para o abastecimento dos consumidores elétricos na cozinha, ou seja, outros locais na cabine adjacentes da cozinha para a minimização do trabalho de cabeamento. Estas unidades consumidoras, mediante alívio significativo da rede de bordo acoplada em um gerador com mecanismo propulsor serão alimentadas da unidade de abastecimento de energia móvel e independente.
[0007] Segundo uma ampliação da invenção também poderão estar previstas, mediante emprego de um abastecimento de corrente emergencial normal, em caso de necessidade unidades consumidoras de corrente emergencial, também poderá ser previsto fazer a comutação para a unidade intercambiável de abastecimento de energia o que ocorreria convenientemente com o desligamento de suas cargas dispensáveis. A operação até então regular faz o teste da prontidão de utilização desabastecimento de corrente emergencial independente a qual, portanto, não precisa ser primeiramente carregada, mas está diretamente disponível para o uso. Isto garante uma redundância especial quando no caso de corrente emergencial as unidades de abastePetição 870190123405, de 26/11/2019, pág. 6/21
4/8 cimento de energia que operam independentemente uma das outras que se referem a diferentes cozinhas de bordo e/ou dos contêineres de cargo forem aplicados na rede corrente emergencial.
[0008] Especialmente em voos de longa duração, uma reserva dessas unidades de abastecimento de energia já prontas para o serviço, até eventualmente uma substituição por uma unidade já usada, poderá ser guardada através de um elevador interno, com uma economia de espaço, por cima ou abaixo da cozinha, ou podem ser transportados ao invés da primeira carreira de acentos, atrás da cozinha de bordo.
[0009] No aeroporto de destino, ou seja, por ocasião de aterrissagens intermediárias em voos de longa duração, no decurso da substituição dos trolleys da cozinha, ou seja, da descarrega de contêineres de embalagens ou de carga, também as unidades de abastecimento de energia que apresentam o mesmo padrão de manipulação serão substituídas por unidades ou geradores de recarga fresca (células combustoras, ou seja, acumuladoras).
[00010] Uma recarga central das unidades de abastecimento de energia móvel retiradas da aeronave após a sua aterrissagem e, processo este que se verifica distante da área de abastecimento de combustível da aeronave, ou seja, separado local e temporariamente da manutenção da aeronave convencional e por isso podendo ser otimizado em termos de segurança de custo, garante a mais alta segurança e requer menos pessoal especializado, ou seja, um atendimento de aparelho descentralizado em cada uma das aeronaves que acabam de aterrissar.
[00011] Desde que esteja restrito um abastecimento das unidades consumidoras da unidade de abastecimento de energia intercambiável, no interesse dos cabeamentos curtos em relação ao ambiente direto da estação de docagem, onde o trolley de energia de acordo com
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5/8 a presente invenção como também um trolley de Cozinha e convencional são presos através de cabos, a solução preconizada pela presente invenção também oferece maior liberdade na reconfiguração de cabines de passageiros de grande porte, especialmente no tocante ao local da cozinha de bordo central. Como a cozinha de bordo como a unidade intercambiável de abastecimento de energia operam essencialmente de forma independente, são necessárias apenas reduzidas ações do cabeamento de bordo com uma cozinha deste tipo no decurso das reconfigurações que frequentemente se apresentam eventualmente para a temporária ampliação de uma área de cabine predeterminada em algumas carreiras de acentos deve ser feito um deslocamento. A iluminação dos lugares individuais convenientemente será abastecida a partir das unidades intercambiáveis de abastecimento de energia para as cozinhas de bordo estacionária dianteira e traseira, a fim de minimizar atuações no cabeamento baseado no deslocamento da cozinha de bordo central, cuja unidade de abastecimento de energia alimentará então essencialmente apenas os consumidores próprios desta cozinha de bordo e eventualmente dispositivos de confortáveis assentos na vizinhança imediata.
[00012] No caso de emprego de geradores de células combustoras, no decurso do recarregamento de tanques de líquidos criogênicos com o seu combustível pode simultaneamente ser eliminada a água reacional, eventualmente armazenado em caráter intermediário na unidade de abastecimento de energia - desde que não tenha sido antes rebombeada - ainda antes da retirada da unidade de abastecimento de energia a partir do bojo da aeronave para um tanque de cabine a fim de estar disponível para água de uso adicional para o lavabo ou após o preparo dos alimentos.
[00013] A solução preconizada pela invenção oferece também uma otimização individualizada do abastecimento de energia que não mais
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6/8 se processa através da rede de bordo. Assim sendo, o recarregamento da unidade de abastecimento de energia para voos de curta distância poderá se verificar como tanques de combustível menores ou com menor nível de enchimento para uma célula combustora, ou seja, poderá verificar com células de bateria em menor número já que não precisam ser oferecidas refeições quentes sendo que a redução de peso correlata reduz a necessidade de combustível da aeronave. [00014] Para um esclarecimento mais detalhado na Figura única do desenho está esboçada uma unidade de abastecimento de energia intercambiável e de acordo com a invenção configurada de modo móvel, como carro móvel nas dimensões padronizadas de um carro de cozinha de bordo para as estações de docagem (baias de encaixe) das cozinhas na versão preferida com um gerador de células combustoras, sendo apresentada nos detalhes funcionais essenciais, de forma simplificada e fora de escala.
[00015] Um contêiner móvel, aqui designado como trolley 1, - como um carrinho de cozinha de aeronave convencional com reservas de alimentos ou com uma caixa de eliminação a ser removida após o voo - está configurada para ser integrada em uma das baias estreitas na cozinha de bordo, mais agora com um sistema de células combustoras consistindo de ao menos uma célula combustora geradora 2 e com tanques para suas reservas de combustíveis. Estes últimos apresentam especialmente um tanque de hidrogênio líquido 3 e um tanque 4 de oxigênio líquido comparativamente de menor volume. A energia elétrica suprida pela célula 2 será transformada para tensão nominal em um transformador 5.
[00016] A energia para a partida e o desligamento da célula 2 bem como para a operação de uma unidade regeneradora e de controle 6, que serve especialmente para a segurança funcional do sistema de células combustoras, pode ser recarregada em um recurso de reabas
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7/8 tecimento de combustível ou está prevista para o reservatório 7 elétrico intercambiável.
[00017] A energia elétrica gerada pela célula 2, mediante influência da unidade reguladora e de controle 6, através de uma interface de docagem 8, será alimentada na rede consumidora no ambiente da estação de docagem que recebe de forma intercambiável o trolley 1. A interface 8 contém não somente saídas elétricas como especialmente para a atenção alternada em 115 volts e 128 volts de tensão contínua, mas também uma linha adutora de água e unidades de transferências para energia térmica incidente na célula combustora 2, eventualmente na forma de água quente e vapor d’água. As conexões são feitas pelo encaixe no decurso da introdução e do bloqueio o Trolley 1 na sua baia de encaixe (estação de docagem).
[00018] Através de uma área de serviço 9 do Trolley 1 apenas simbolicamente indicada no esboço, estão distribuídos componentes técnicos do processo para a operação na célula 2, como sensores, válvulas e trocadores de calor.
[00019] No caso das unidades consumidoras que são alimentadas desta unidade de abastecimento de energia intercambiável e autônoma, trata-se, no caso de um Trolley 1 configurado como contêiner de trolley, especialmente de dispositivos de aquecimento e de refrigeração para os alimentos de bebidas mantidas em reserva na cozinha de bordo como da iluminação da cozinha.
[00020] No caso, do abastecimento de um contêiner padronizado de embalagem ou de carga com um sistema de células combustoras desta natureza, então de maior porte, para o alívio da rede de bordo serão abastecidos dispositivos aquecedores e de refrigeração em outros contêineres acoplados no compartimento de carga na sua rede, e, além disso, não apenas unidades consumidoras na cozinha de bordo, porém, especialmente também consumidores da própria cabine e após
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8/8 a aterrissagem, ou seja, durante a substituição da unidade de abastecimento de energia, não precisam ser absolutamente operados, como motores reguladores para dispositivos de conforto de acentos e de ventilação ou tomadas para notebooks e outros aparelhos de trabalho ou de entretenimento.
[00021] Basicamente, no contexto da presente invenção, a unidade de abastecimento de energia intercambiável, ao invés de estar equipada com o gerador de células combustoras também poderá estar equipada com um pacote dos novos acumuladores de maior potencial, os quais, não obstante, atualmente apresentam um peso maior do que uma célula combustora com capacidade funcional.
[00022] Não obstante, a rede de borde de aeronaves de tráfego será aliviada e uma unidade consumidora bastante importante, ou seja, da cozinha de bordo com seus dispositivos aquecedores e refrigeradores, quando estiver montada ao menos uma unidade de abastecimento de energia que pode ser manipulada sem problemas, preferencialmente com uma célula combustora com seus tanques de combustível e transformadores de tensão, estando integrada em um carrinho de cozinha com dimensões padronizadas a fim de que no decurso do abastecimento e retirada de material da cozinha poder ser trocada simultaneamente através de carregadores de catering. Ao invés disso, ou em caráter adicional, uma unidade de abastecimento de energia desta natureza, móvel e independente, poderá também ser instalada em um contêiner padronizado de embalagem de carga para ser integrado no compartimento de carga da aeronave e depois poderá também alimentar especialmente dispositivos elétricos de aquecimento e de refrigeração em outros contêineres. Para um abastecimento de corrente emergencial equipado com redundância, poderão ser operados, acoplados em dispositivos, várias dessas unidades de abastecimento de energia previstas.
Claims (4)
1. Método para fornecimento de energia em uma aeronave comercial, em que um dispositivo de abastecimento de energia na forma de, e tendo a ação de substituição, um carrinho de cozinha padrão ou um contêiner de bagagem e/ou carga padronizado, tal como um carrinho na cozinha ou tal como um contêiner no compartimento de carga da aeronave comercial, é travado de modo que ele possa ser substituído, caracterizado pelo fato de que com a finalidade de fornecer a energia para uma rede de carga local da aeronave comercial, o dispositivo de abastecimento de energia está conectado à rede de carga local por meio de interfaces de acoplamento.
2/4 posição de acomodação na aeronave comercial.
5. Dispositivo de abastecimento de energia para o provimento de energia em uma aeronave comercial, sendo que a aeronave comercial compreende ainda uma cozinha, um compartimento de carga e uma rede de carga, caracterizado pelo fato de que,
- o dispositivo de abastecimento de energia compreende um contêiner na forma de um carrinho de cozinha (1) padrão ou um contêiner de bagagem ou carga padronizado com um gerador, na forma de uma célula de combustível (2) juntamente com seus reservatórios de combustível ou na forma de uma bateria recarregável, e também interfaces de acoplamento (8), em que as interfaces de acoplamento (8) são concebidas e se destinam a conectar o dispositivo de abastecimento de energia à rede de carga local a bordo da aeronave com a finalidade de fornecer a energia para a rede de carga da aeronave comercial; e
- a cozinha tem um compartimento de acoplamento especial ou o compartimento de carga tem uma área de armazenamento específica, área de acoplamento/armazenamento a qual é concebida para a conexão da unidade de fornecimento de energia à rede de carga.
6. Dispositivo de abastecimento de energia, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de abastecimento de energia e o compartimento de acoplamento ou a área de armazenamento são concebidos de modo que as interfaces de acoplamento da unidade de fornecimento de energia possam ser conectadas à rede de carga por meio de travamento do dispositivo de abastecimento de energia em sua posição de acomodação.
7. Dispositivo de abastecimento de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 e 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de abastecimento de energia é de uma concepção móvel e autônoma.
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2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as interfaces de acoplamento da unidade de fornecimento de energia estão conectadas à rede de carga local por meio de travamento da unidade de fornecimento de energia em sua posição de acomodação na aeronave comercial.
3/4
8. Dispositivo de abastecimento de energia, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as interfaces de acoplamento (8) são concebidas para alimentar dispositivos de aquecimento e/ou resfriamento e também iluminar os dispositivos na cozinha e/ou no compartimento de carga.
9. Dispositivo de abastecimento de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que as interfaces de acoplamento (8) são concebidas para alimentar funções de conveniência nos assentos na proximidade relativa de uma cozinha.
10. Dispositivo de abastecimento de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de abastecimento de energia é dotado de tanques (3, 4) para hidrogênio líquido e oxigênio líquido para operar uma célula de combustível (2).
11. Dispositivo de abastecimento de energia, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de abastecimento de energia é dotado de um reservatório (7) e uma unidade de controle e monitoramento (6) e também com componentes de sistema (9) para operação autônoma de sua célula de combustível (2).
12. Dispositivo de abastecimento de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de abastecimento de energia é concebido para ser conectado, conforme necessário, a pelo menos uma outra de tal unidade de fornecimento de energia a bordo da aeronave com a finalidade de fornecer uma fonte de alimentação de emergência.
13. Dispositivo de abastecimento de energia, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as interfaces de acoplamento (8) são concebidas de maneira tal que as interfaces de acoplamento (8) estão conectadas à rede de carga por meio de trava-
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3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de abastecimento de energia é de uma concepção móvel e autônoma.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, após a aterrissagem da aeronave comercial, o dispositivo de abastecimento de energia é liberado do travamento em sua posição de acomodação e é movido para fora e em que as unidades de fornecimento de energia recarregadas são distribuídas a partir de um meio de armazenamento para a aeronave comercial, onde elas são movidas para a cozinha ou para o compartimento de carga a bordo da aeronave comercial por meio da ação convencional de carrinhos e/ou contêineres, e em que as interfaces de conexão da unidade de fornecimento de energia são conectadas à rede de carga local por meio de travamento da unidade de fornecimento de energia em sua
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4/4 mento do dispositivo de abastecimento de energia em sua posição de acomodação em um compartimento de acoplamento da cozinha ou em uma área de armazenamento do compartimento de carga.
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