地面支持设备的制作方法

背景技术：

1、预调节空气(pca)单元用于向停放在地面上的飞机提供预调节(即，经加热或经冷却的)空气。通过将飞机连接至pca单元，飞机可以在飞机上产生经冷却的空气或经加热的空气而不必操作其辅助动力单元(apu)。

2、典型地，pca单元安装至登机口处的乘客桥厢，并经由软管连接至飞机。pca单元典型地包括空气调节单元，该空气调节单元被布置成冷却空气，该空气然后经由软管输送到飞机中。通常，pca单元还包括加热器单元，该加热器单元可操作以加热经由软管输送到飞机的空气。空气调节单元或加热器根据环境温度选择性地被操作，例如，使得当环境温度高时空气调节单元被操作以向飞机提供经冷却的空气，而当环境温度低时加热器被操作以向飞机提供经加热的空气。

3、当飞机在地面上时，通常需要的附加的地面支持设备是地面电力单元(gpu)。gpu用于为飞机的电气系统供电，因此飞机不需要使用其apu发电。由于同一gpu将用于一系列不同的飞机(包括宽体飞机和窄体飞机)，因此gpu通常是针对最不利情况场景而设计的，在最不利情况场景下，宽体飞机将需要最大功率。这导致大型gpu在飞机周围的停机坪上或在安装在乘客桥厢下方时占据了很大的空间。

技术实现思路

1、从第一方面来看，本发明提供了一种用于维护地面上的飞机的地面支持设备，该地面支持设备包括：预调节空气(pca)单元，该预调节空气单元被配置为向地面上的飞机提供预调节空气；地面电力单元(gpu)，该地面电力单元被配置为向地面上的飞机提供电力；以及输入级，该输入级可连接到电源，该电源被配置为提供dc电压，其中，输入级可操作地连接到pca单元和gpu，并且其中，gpu包括逆变器电路，该逆变器电路用于将dc电压转换为用于给飞机供电的预定输出ac电压。

2、因此，本发明提供了一种地面支持设备，该地面支持设备被优化用于向地面上的被维护的飞机提供电力和预调节空气。另外，本申请的地面支持设备与现有地面支持设备相比需要的空间小得多、更轻并且便宜得多。

3、在示例中，输入级可经由单个电缆连接到电源。与现有的地面支持设备相比，这进一步简化了地面支持设备的安装，在现有的地面支持设备中，对于地面支持设备的每个零构件(例如pca单元和单独的gpu)，都要连接来自航站楼的单独的电缆，这进而需要为每条电缆提供单独的电力面板。这大大简化了安装过程和地面支持设备在机场的库存，目前机场使用大量的pca和单独的gpu，并由每个登机口处的单独电力面板供电。

4、在示例中，电源是ac或dc电压电源。在一些情况下，电源可以是提供ac或dc电压的市电电源。在一些情况下，电源可以是提供dc电压的外部电池。在一些情况下，地面支持设备包括电池、例如可再充电电池，该电池被配置为向输入级提供电源。在使用外部电池的情况下，当维护地面上的飞机时，这提供了进一步的灵活性，因为可以在飞机远离登机口停驻并且因此也远离通常安装在登机口的电力面板停驻的情况下使用地面支持设备。外部电池可以与地面支持设备分离或与地面支持设备整合。在示例中，输入级包括被配置为将ac电压电源转换为预定电压水平的变压器、以及整流器。在示例中，整流器是不受控制的磁耦合整流器或开关整流器。在示例中，预定输入电压是ac电压。在一些情况下，ac电压为550vac。550v ac输入使整流器能够输出690v dc，从而使pca单元的压缩机能够以恒定的v/f比最高达75hz地运行。这有利地提供了具有低电流失真的高功率因数ac/dc转换器，同时确保了所需的dc链路电压。

5、在示例中，gpu的预定输出ac功率小于90kw，例如至多45kw。在示例中，gpu的预定输出ac功率小于75kw。在示例中，gpu的预定输出ac功率小于50kw。通过提供针对飞机需求的额定输出功率，本地面支持设备被优化用于不同的飞机。在示例中，gpu的预定输出ac功率额定为45kw。这有利地提供了被优化用于窄体飞机的地面支持设备，尽管现有技术的gpu典型地具有90kw的功率额定值，但窄体飞机在登机口处很少需要超过20-30kw的功率。由于窄体飞机占全球客机机群的约2/3，因此优化的地面支持设备被优化用于现有客机机群。45kw的功率是示例性的，因为该功率可以基于已知的飞机实际功率消耗并且将与该示例性功率输出不同。

6、在示例中，地面支持设备包括控制器，该控制器被配置为当gpu汲取的电力高于预定阈值时降低pca单元的冷却能力。通过以这种方式降低pca单元的冷却能力，这降低了地面支持设备超过其最大输入电流的风险。以这种方式降低pca单元的冷却能力的另一个优点是，仅在飞机的功率需求增加的时间内，飞机的电力需求优先于pca单元提供的冷却能力。一旦飞机的电力需求降低到预定阈值以下，pca单元的冷却能力就可以恢复到其正常水平，并且可以向飞机提供正常水平的冷却。

7、在示例中，gpu包括用于将gpu连接到飞机的电缆。例如，电缆可从gpu上拆卸。在示例中，电缆在一端一体连接到gpu。

8、在示例中，地面支持设备包括用于将地面支持设备安装到旅客登机桥厢的安装机构。在示例中，安装机构包括用于将地面支持设备安装到旅客登机桥厢的一个或多个夹具或支架或附接点。在示例中，该一个或多个夹具或支架或附接点分布在地面支持壳体的框架或壳体周围。

9、在示例中，地面支持设备包括壳体，并且pca单元和gpu布置在壳体中。壳体可以安装在旅客登机桥厢上，或者壳体可以安装在载具或停机坪上。

10、在示例中，pca单元包括用于输送空气通过pca单元的空气管道。空气管道可以具有第一级空气管道。空气管道可以具有变窄区段。空气管道可以具有直线横截面。在一些情况下，pca单元仅包括单级空气管道。这有利地提供了较小的地面支持设备。空气管道可以具有第二级空气管道，该第二级空气管道在变窄区段处连结到第一级空气管道。例如，变窄区段可以大致居中地位于pca单元的入口与出口之间，并且可以大致居中地位于地面支持设备的壳体内。在示例中，鼓风机风扇位于空气管道的变窄区段处，并且可操作以驱动空气通过空气管道。

11、在示例中，gpu的至少一些部件容纳在变窄区段与地面支持设备的壳体之间。即，在变窄区段在空气管道和壳体之间提供附加空间的情况下，可以容纳至少一些gpu部件。具体地，gpu可以包括一个或多个滤波器、例如电磁干扰(emi)滤波器，该一个或多个滤波器可以被容纳在壳体内、位于空气管道的变窄区段处。类似地，gpu可以包括一个或多个变压器和/或逆变器，该一个或多个变压器和/或逆变器可以容纳在壳体内、位于空气管道的变窄区段处。

12、在示例中，地面支持设备可以包括：pca壳体，pca单元布置在该壳体中；以及gpu壳体，gpu的至少一部分布置在该壳体中，并且其中，gpu壳体与pca壳体分离。特别地，gpu的逆变器可以设置在gpu壳体中。

技术特征：

1.一种用于维护地面上的飞机的地面支持设备，所述地面支持设备包括：

2.根据权利要求1所述的地面支持设备，其中，所述输入级能够经由单个电缆连接到所述电源。

3.根据权利要求1或2所述的地面支持设备，其中，所述电源是ac或dc电压电源。

4.根据权利要求3所述的地面支持设备，其中，所述电源是ac电压电源，并且所述输入级包括被配置为将所述ac电压转换为预定电压水平的变压器、以及整流器。

5.根据权利要求4所述的地面支持设备，其中，所述整流器是不受控制的磁耦合整流器或开关整流器。

6.根据任一前述权利要求所述的地面支持设备，其中，所述gpu的预定输出ac功率小于90kw、例如至多45kw。

7.根据任一前述权利要求所述的地面支持设备，包括控制器，所述控制器被配置为当所述gpu汲取的电力高于预定阈值时降低所述pca单元的冷却能力。

8.根据任一前述权利要求所述的地面支持设备，其中，所述gpu包括用于将所述gpu连接到所述飞机的电缆。

9.根据任一前述权利要求所述的地面支持设备，包括安装机构，所述安装机构用于将所述地面支持设备安装到旅客登机桥厢。

10.根据任一前述权利要求所述的地面支持设备，包括壳体，并且其中，所述pca单元和所述gpu布置在所述壳体中。

11.根据权利要求10所述的地面支持设备，其中，所述pca单元包括用于输送空气通过所述pca单元的空气管道，其中，所述空气管道具有第一级空气管道和变窄区段。

12.根据权利要求11所述的地面支持设备，其中，所述空气管道具有第二级空气管道，所述第二级空气管道在所述地面支持设备的壳体内的所述变窄区段处连结到所述第一级空气管道，并且其中，所述gpu的至少一些部件容纳在所述变窄区段与所述地面支持设备的壳体之间。

13.根据权利要求11或12所述的地面支持设备，其中，鼓风机风扇位于所述空气管道的变窄区段处，并且可操作以驱动空气通过所述空气管道。

14.根据权利要求1至9中任一项所述的地面支持设备，包括：pca壳体，所述pca单元布置在所述壳体中；以及gpu壳体，所述gpu的至少一部分布置在所述壳体中，并且其中，所述gpu壳体与所述pca壳体分离。

15.如权利要求14所述的地面支持设备，其中，所述gpu的逆变器设置在所述gpu壳体中。

16.根据任一前述权利要求所述的地面支持设备，包括电池、例如可再充电电池，所述电池被配置为向所述输入级提供所述电源。

技术总结本公开内容提供了一种用于维护地面上的飞机的地面支持设备。地面支持设备包括被配置为向地面上的飞机提供预调节空气的预调节空气(PCA)单元。地面支持设备还包括被配置为向地面上的飞机提供电力的地面电力单元(GPU)。地面支持设备还包括可连接到电源并被配置为提供DC电压的输入级。输入级可操作地连接到PCA单元和GPU，并且GPU包括逆变器电路，该逆变器电路用于将DC电压转换为用于给飞机供电的预定输出AC电压。技术研发人员：布·沃尔克·尼尔森,索伦·里斯加德·达尔受保护的技术使用者：伊利诺斯工具制品有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20