Was bedeutet "28 Volt DC" wirklich?

Die übliche Batteriespannung in Flugzeugen wird allgemein als "28 Volt" bezeichnet. Was bedeutet das wirklich in Bezug auf eine Blei-Säure-Batterie?

Bei vielen Anwendungen, wie Autos ("12 V"), Lastwagen ("24 V"), Gabelstaplern und Golfkarren ("36 V" oder "48 V"), Lokomotiven ("64 V"), ist die Typenschildnummer genau doppelt so groß wie die Nummer des Bleis -Säure "Zellen". Aber in Wirklichkeit ist die Vollladungs-/Lade-/Erhaltungsspannung des Systems bei laufender Lichtmaschine höher - Pkw 14 V, Lkw 28 V, Lokomotiven 75 V.

Batterieeinheiten haben im Allgemeinen eine Größe von 3, 6 oder manchmal 4 Einheiten (6, 12 oder 8 Volt nominal).

Also, wenn die Flugzeugleistung bei 28 Volt angegeben ist - meinen sie tatsächlich eine 14-Zellen-Blei-Säure-Batterie oder zwei 7-Zellen (was fast unbekannt ist) ... oder meinen sie tatsächlich eine 12-Zellen- Batterie mit eine "Float" -Spannung um 28 V (aus zwei gewöhnlichen "12 V für alle anderen") Batterien?

Ich hoffe, das überlastet diese Frage nicht zu sehr, aber wenn Nickel-Cadmium-Packs verwendet werden, hat das 20 Zellen oder 19 oder eine andere Zahl?

Antworten (4)

Es ist die zweite Option. In jedem anderen Zusammenhang würde das elektrische System eines kleinen Flugzeugs als "24 V" bezeichnet. Aber die Lichtmaschine gibt regelmäßig 28 V aus, was normalerweise zu erwarten ist, wenn Sie Ihr Multimeter bei laufendem Motor anschließen. Natürlich kann die Bordausrüstung über einen weiten Spannungsbereich betrieben werden, oft bis hinunter zu 20 V.

Tatsächlich decken viele Geräte von TSO einen Spannungsbereich von 12 bis 28 V ab, da einige Flugzeuge über 12-V- (14-V-) Systeme verfügen und diese normalerweise kompatibel machen.
@HiddenWindshield Ich stimme zu. Die USN H-60-Batterie in einer perfekten Welt wäre eine 35-V-Batterie. Es wird also etwa 28 V ausgeben, wenn es eine gute Ladung hat.
@Ron Beyer: Einige Flugzeuge? Wahrscheinlich die meisten, besonders wenn Sie Militär und Flugzeuge auslassen.
Dies macht es klar genug, nur eine andere Konvention: Es ist, als ob eine Nische von Elektroingenieuren beschlossen hätte, die Elektronenquelle + zu nennen, und aus Legacy-Gründen dabei geblieben wäre. Oder die Art und Weise (aus Gründen), wie Flieger sagen, dass ihre Geschwindigkeit 350 Kias beträgt, obwohl es tatsächlich 500 Meilen pro Stunde sind.
Anekdotenhafterweise habe ich zwei 220-V- bis 110-V-Transformatoren in Reihe geschaltet und dann einen PC mit im Grunde 55-V-Wechselstrom versorgt. Der Computer schaltete sich ein und zeigte die BIOS-Meldungen an, wenn auch träge. Das Schlimmste, was passieren kann, wenn ein Gerät zu wenig Leistung bringt, ist, dass es nicht funktioniert, aber die meisten tun es.
@Mindwin Dein letzter Satz ist absolut falsch. Unterspannung kann und hat Schäden an Computergeräten verursacht. Dafür gibt es schließlich Unterspannungsschutzgeräte. Abgesehen davon bin ich wirklich überrascht, dass Ihr Computer bei einer niedrigeren Spannung träge war. Schließlich sind Computer keine Motoren, bei denen die Geschwindigkeit von der Leistung abhängt. Die Computergeschwindigkeit wird durch einen Quarzoszillator reguliert. Die einzige Erklärung, die mir einfällt, ist, dass es entweder länger gedauert hat, die Netzteilkondensatoren zum Booten aufzuladen, oder dass es zu Überhitzung und automatischer Drosselung der Taktfrequenz gekommen ist, um sich selbst zu schützen.
@Mindwin Ich habe eine Menge Erfahrung mit PCs und es funktioniert nicht so. SMPS erzeugt bei jeder Eingangsspannung eine vollständig konsistente Ausgangsspannung. Es ist möglich, dass ein 100-250-V-SMPS mit einem 55-V-Eingang funktioniert (normalerweise wollen sie mindestens 70 V - aber da 220 V wirklich 230-250 V sind, hatten Sie wahrscheinlich ~ 60 V), aber wenn es nicht genug Strom liefern kann, es wird keine produzieren. Der PC würde häufig herunterfahren, NICHT träge arbeiten. ATX-Netzteile informieren die Last nicht darüber, wie viel Strom sie liefern können. Die Last wird alles ziehen, bis sie losgeht.
@Harper - Wiedereinsetzung von Monica: 350 kts = 402,8 mph :-) Und es gibt einen großen Unterschied zwischen Transformatoren und Schaltnetzteilen - der offensichtliche Unterschied ist das Gewicht schwerer alter Wall-Wart-Transformatoren im Vergleich zu neueren und leichteren SMPS-Ladegeräten.
@jamesqf Ich sagte kias nicht kts. Sie sind an der richtigen Stelle, um zu fragen, was der Unterschied ist :)
@Harper-ReinstateMonica: KIAS sind Knoten; Knoten zeigen Fluggeschwindigkeit an. Wenn die Absicht darin bestand, die angezeigte Fluggeschwindigkeit mit der wahren Fluggeschwindigkeit oder der Geschwindigkeit über Grund zu vergleichen, vermittelt der Vergleich von Knoten mit MPH dies nicht sehr gut.
@therac, wenn die Erinnerung dient, war es vor ein paar Jahrzehnten. Und das Betriebssystem (win95, glaube ich, wir wollten Diablo im LAN spielen) hat nie gebootet. Wie gesagt, es war im BIOS-Bildschirm träge.
@Mindwin OS, das nicht bootet, wird eher erwartet. Nicht sicher, warum das BIOS träge wäre, die CPU hat nur eine Taktrate dafür. Meine Vermutung ist, dass es durch Geräte, die auf den Bussen ausfallen, "abgelenkt" werden könnte, während der Spannungsregler der CPU es durchzog. Jedenfalls kann eine unzureichende Spannung oder Leistung für die Elektronik ziemlich gefährlich sein - oft ist das Beste , was passieren kann, dass sie einfach nicht funktionieren. Unterspannungs-SMPS und Spannungsregler können Leistung in Impulsen liefern, ein/aus - hallo Stoßströme und Wechselstrom in Ihren Gleichstromkreisen.
@Harper - Wiedereinsetzung von Monica: Ich weiß, was der Unterschied zwischen der Fluggeschwindigkeit in Knoten (kias) und mph ist (angezeigt, was Sie erhalten, wenn Sie einen älteren Cherokee fliegen - die Fluggeschwindigkeitsanzeige ist in beiden beschriftet). Der Unterschied zwischen Luftgeschwindigkeit und Bodengeschwindigkeit ist etwas anderes, egal welche Einheiten Sie verwenden.
@jamesqf gut zu hören, denn deine anfängliche Kritik schien sich des Unterschieds nicht bewusst zu sein.
@Harper - Wiedereinsetzung von Monica: Dann habe ich es nicht richtig formuliert. Ich dachte, es sei offensichtlich, dass ich nur auf einen Rechenfehler hingewiesen habe.

Mehrere Quellen weisen darauf hin, dass der 28-VDC-Bus in Flugzeugen, die von 24-VDC-Batterien angetrieben werden, und die 24-VDC-Systeme in LKWs, die von 28-VDC-Generatoren angetrieben werden, im Grunde dasselbe sind, und das ist nur eine Namenskonvention.

Die Anzahl der Zellen ist eine Funktion der Nennspannung und des Zelltyps. Von dieser Seite:

  • Bleisäure: 2 Volt/Zelle
  • Auf Nickelbasis für die Luftfahrt: 1,25 V pro Zelle
  • LiIon: 3,6 V pro Zelle.

Zum Beispiel von dieser Seite auf der B737:

Batterien

Batterie – Ist eine Nickel-Cadmium-Batterie mit 36 ​​Amperestunden, 24 Volt, 20 Zellen und sollte 30 Minuten (20 Minuten 1/200) Standby-Strom liefern, wenn alle anderen Generatoren ausfallen.

Hilfsbatterie – Dies ist eine Reservebatterie des NG/MAX, die normalerweise isoliert ist, es sei denn, die Hauptbatterie versorgt das Standby-System mit Strom, wenn sie parallel zur Hauptbatterie betrieben wird. Die Hilfsbatterie in Kombination mit der Hauptbatterie liefert 60 Minuten Standby-Strom.

Der 28-VDC-Bus in Flugzeugen wird normalerweise von einer Transformer Rectifier Unit (TRU) gespeist, die vom 115-VAC-Bus gespeist wird. Der Strom wird zuerst von 115 VAC auf 28 VAC transformiert und dann von 28 VAC auf 28 VDC gleichgerichtet. Die Ladespannung muss immer höher sein als die Batterie-Nennspannung.

Von derselben B737-Site , was darauf hinweist, dass die durchschnittliche Spannung eher in der Größenordnung von 27 VDC liegt:

Die Puristen mögen wissen, dass die Gleichspannungen an folgenden Punkten gemessen werden:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Li-Ion-Akkus von True Blue Power haben eine Nennspannung von 26,4 VDC (3,4 V/Zelle) bei einer Ladespannung von 28 - 28,8 VDC. truebluepowerusa.com/products/aviation/…

Lassen Sie mich mit zwei Fakten beginnen, die Ihre Frage ziemlich genau beantworten:

  • Eine 24-V-Batterie ist eine Batterie, die über den größten Teil ihrer Kapazität mindestens 24 V abgeben kann .
  • Um eine wiederaufladbare Batterie aufzuladen, müssen Sie sie aufladen, indem Sie sie mit einer höheren Spannung versorgen, als die Batterie gerade hat.

Um ein bisschen mehr Fleisch anzuziehen, hier ist ein typisches Entladungsdiagramm für verschiedene Arten von 48-V-Batterien (ich konnte keins für 24 V finden, aber teilen Sie die Spannungen der y-Achse durch 2 und es wird ziemlich genau sein):

Typische Entladungskurve

Sie entwerfen Ihren Stromkreis also so, dass er mit der Mindestnennspannung Ihrer Batterie (in Ihrem Fall 24 V) am Leben bleibt, aber auch so, dass er die Spannung bewältigen kann, die die Lichtmaschine abgeben muss, um die Batterie geladen zu halten (für eine 24-V-Batterie: ungefähr 28 V), was es meistens sein wird.

Übrigens, um deine Frage direkt zu beantworten:

Wenn also die Flugzeugleistung auf 28 Volt angegeben ist, meinen sie tatsächlich eine 12-Zellen-Batterie mit einer "Float" -Spannung um 28 V (aus zwei gewöhnlichen "12 V für alle anderen") Batterien?

Ja, zwei gewöhnliche 12-V-Batterien mit einer Schwebespannung von 28 V.

Die Halbierung der 13 LiMnO₂-Zellen könnte problematisch sein.
@Pete, Teilen durch die Hälfte ist einfach; es ist die Division durch zwei , mit der Sie Probleme haben werden. ;-)

Aber in Wirklichkeit ist die Vollladungs-/Lade-/Erhaltungsspannung des Systems mit laufender Lichtmaschine höher

Ja. Wenn eine Autobatterie 12 V anzeigt, ist das eine Art Untergrenze. Unter 11,8 sollte er eigentlich bei Tiefentladung nicht fallen, kann aber je nach Batterietyp und Fahrzeug noch funktionieren (bei manchen Funktionswerten). Eine voll aufgeladene Blei-Säure-Batterie liegt 10-20 % über dem, was auf dem Etikett steht (bei 12-V-Akkus sind bis zu 14,4 V keine Seltenheit).

Während die Batterie aufgeladen wird, wird die Spannung sogar noch höher sein. Eine Lichtmaschine für ein 12-V-System gibt wahrscheinlich 14,5 V aus. Externe Ladegeräte können darüber hinausgehen. Schließlich geht der Ladevorgang tendenziell schneller, wenn eine Spannung angeschlossen wird, die höher als die Zielspannung ist. Ich habe 12-V-Ladegeräte gesehen, die mit 15 V aufgeladen wurden, aber das ist wahrscheinlich nicht sehr gut für die Lebensdauer der betreffenden Batterie.

Wenn auf einer Batterie eine Spannung angegeben ist, betrachten Sie diese Spannung als das, was übrig bleibt, wenn die Batterie fast leer ist. Alles, was daran angeschlossen ist, sollte also mit höheren oder während des Ladevorgangs ausgeschalteten Spannungen umgehen können (letzteres ist meiner Erfahrung nach ungewöhnlich).

Dies alles unter der Annahme von Blei-Säure-Batterien. Neuere Batterien sind schwieriger.