多源电功率系统的无间断功率转换技术方案

提供用于在电源（110，120）之间转换功率输送到电气母线(130)的系统和方法。在一个示例中，多源功率系统能够包含具有至少两个电源（110，120）的电气母线(130)，每个电源能够例如经由接触器（115，125）选择性地耦合到电气母线(130)。电源(120)中的至少一个能够包含单向或双向功率变换器(124)。电功率系统能够还包含控制系统(200)，控制系统配置成控制功率变换器(124)的功率输出（例如，输出电压和输出电流）以在第一与第二电源（110，120）之间提供功率输送到电气母线(130)的无间断功率转换。在示范实施例中，能够通过将电源(120)的输出电流调节到固定电流值、电流斜坡和/或通过使用编程到电压调节器(224)中的虚拟电阻(226)来实现无间断功率转换。

Uninterrupted power conversion of multi source electrical power system

A system and method are provided for converting power between the power supply (110120) to the electrical bus (130). In one example, multi-source power system can contain at least two (110120) of the electrical power supply bus (130), each power supply can e.g. via a contactor (115125) selectively coupled to an electrical bus (130). At least one of the power supply (120) can include a unidirectional or bidirectional power converter (124). The electric power system can also include control system (200), the control system is configured to control the power converter (124) power output (e.g., output voltage and output current) in the first and second power supply (110120) between the power delivered to the electrical bus (130) without interruption of power conversion. In an exemplary embodiment, the power supply (120) of the output current is adjusted to a fixed current value, the current ramp and / or through the use of programming to a voltage regulator (224) in the virtual resistor (226) to achieve uninterrupted power conversion.

【技术实现步骤摘要】
多源电功率系统的无间断功率转换
本主题一般涉及多源电功率系统，并且更具体地说，涉及在多源电功率系统中在电源之间转换功率。
技术介绍
多源电功率系统能够包含能够从多个电源接收功率的电气母线。例如，接触器或其它切换元件能够用来选择性地将多个电源的每个耦合到电气母线。耦合到电气母线的电源中的至少一个能够包含用来将由电源生成的功率变换成适合于电气母线的功率的功率变换器。例如，在航空系统中，用于飞机上的航空电子设备、马达和其它电气设备的电功率能够由耦合到电气母线的多个发电机系统提供。每个发电机系统能够包含耦合到燃气涡轮引擎的发电机。每个发电机能够将由燃气涡轮引擎生成的机械能变换成交流(AC)功率。功率变换器能够用来将生成的AC功率变换成用于DC电气母线的直流(DC)功率。在某些情况下，能够期望在耦合到电气母线的电源之间切换功率输送。例如，可期望将功率输送从多个电源中的一个转换到另一个电源。在耦合到电气母线的电源之间转换功率输送能够引起功率中断和/或功率质量中的扰动，例如在有关源之间的电压突降或电压尖峰或高循环电流。例如，在AC系统中，通过将拾取源（例如，添加到电气母线的电源）的电压设置成高于已经输送功率到电气母线的电源的电压的电压，能够实现在多源电功率系统中的多个电源之间的功率输送转换。由于新电源的更高电压设置点能够导致拾取电气母线上的全部负载，因此这能够导致在电源之间的功率振荡。这能够潜在地在电流增大时造成母线电压的下降，并且负载转换回到原始源。另外，连接到母线的源的频率能够从母线的频率稍微偏移。因此，在新源添加到电气母线时，能够发生在源之间的未知和不受控负载转换。在DC系统中，使用能够获得（source）或降低负载一直到每个源的完全功率能力并且包含每个源的完全功率能力的电源，能够将拾取源耦合到电气母线。另外和/或在备选方案中，复杂的算法能够用来调整用于电源的调节器之间的内部电压设置点以降低循环电流。这些技术能够导致未知和不受控的负载转换，并且能够导致在电源之间的显著振荡和大的功率损耗。因此，在降低功率中断和功率质量中的扰动的同时，存在对于用于在多源电功率系统中的电源之间转换功率输送的系统和方法的需要。
技术实现思路
本公开的实施例的方面和优点将部分在下面的描述中陈述，或者可从描述中学习，或者可通过实施例的实施来学习。本公开的一个示例方面针对一种用于在第一电源与第二电源之间转换功率输送到电气母线的方法。方法包含至少部分基于电气母线的测量的电压，采用电压调节器调节第二电源的输出电压。方法还包含将第二电源耦合到电气母线，使得第一电源和第二电源在转换时期内均耦合到电气母线。在转换时期期间，方法包含从第一电源与第二电源分配功率输送到电气母线，使得第二电源提供受控功率输送到电气母线。方法还包含在转换时期结束时将第一电源与电气母线解耦。本公开的另一个示例方面针对一种电功率系统。电功率系统能够包含第一电源和第二电源。第二电源能够包含功率变换器。系统还能够包含配置成选择性耦合到第一电源和配置成选择性地耦合到第二电源的电气母线。系统还包含控制系统，控制系统具有配置成调节功率变换器的输出电流的电流调节器和配置成调节功率变换器的输出电压的电压调节器。在控制系统接收转换信号，信号指示发起将到电气母线的功率输送从第一电源到第二电源的转换时，电压调节器配置成调节第二电源的输出电压，以匹配与电气母线关联的电压，并且用于电流调节器的电流设置点被调整到大约零安培的固定电流设置点。本公开的另一个示例方面针对一种用于在第一电源与第二电源之间转换功率输送到电气母线的方法。方法包含将与第二电源关联的电流调节器的电流设置点设置成固定电流设置点，并且将第一电源耦合到电气母线，使得第一电源和第二电源在转换时期内均连接到电气母线。在转换时期期间，方法包含至少部分基于固定电流设置点，调节第二电源的输出电流。方法还包含在转换时期结束时，将第二电源与电气母线解耦。对本公开的这些示例方面能够进行变化和修改。参照下面的描述和所附权利要求，各种实施例的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。合并在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图图示本公开的实施例，并且与描述一起用来解释有关原理。本专利技术提供一组技术方案,如下:1.一种用于在第一电源与第二电源之间转换功率输送到电气母线的方法，所述方法包括：至少部分基于所述电气母线的测量的电压，采用电压调节器调节所述第二电源的输出电压；将所述第二电源耦合到所述电气母线，使得所述第一电源和所述第二电源在转换时期内均耦合到所述电气母线；在所述转换时期期间，在所述第一电源与所述第二电源之间分配功率输送到所述电气母线，使得所述第二电源提供受控的功率输送到所述电气母线；以及在所述转换时期结束时，将所述第一电源与所述电气母线(130)解耦。2.如技术方案1所述的方法，其中在将所述第二电源耦合到所述电气母线前，所述方法包括将用于与所述第二电源关联的电流调节器的电流设置点设置成固定电流设置点。3.如技术方案2所述的方法，其中所述固定电流设置点为大约零安培。4.如技术方案1所述的方法，其中在使所述第一电源与所述电气母线解耦后，所述方法还包括采用所述电压调节器调节所述第二电源的所述输出电压。5.如技术方案1所述的方法，其中从所述第一电源和所述第二电源分配功率输送到所述电气母线包括在所述转换时期期间，至少部分基于固定电流设置点,采用电流调节器调节所述第二电源的输出电流。6.如技术方案1所述的方法，其中从所述第一电源和所述第二电源分配功率输送到所述电气母线包括在所述转换时期期间，根据电流斜坡，采用电流调节器调节所述第二电源的输出电流。7.如技术方案5所述的方法，其中在使所述第一电源与所述电气母线解耦后，所述方法停止采用所述电压调节器调节所述第二电源的所述输出电流。8.如技术方案1所述的方法，其中从所述第一电源和所述第二电源分配功率输送到所述电气母线包括至少部分基于虚拟电阻，采用所述电压调节器调节所述第二电源的输出电压，使得所述第二电源的所述输出电压在从所述第二电源提供的输出电流增大时降低。9.如技术方案1所述的方法，其中所述转换时期是具有预定持续时间的时间期。10.如技术方案1所述的方法，其中所述方法还包括：将与所述第二电源关联的电流调节器的电流设置点设置成大约零安培的固定电流设置点；将所述第一电源耦合到所述电气母线，使得所述第一电源和所述第二电源在第二转换时期内均连接到所述电气母线；以及在所述第二转换时期期间，至少部分基于大约零安培的所述固定电流设置点，调节所述第二电源的输出电流；以及在所述第二转换时期结束时，将所述第二电源与所述电气母线解耦。11.如技术方案1所述的方法，其中所述第二电源包括功率变换器。12.如技术方案11所述的方法，其中所述电气母线是与飞机关联的DC母线或AC母线。13.如技术方案11所述的方法，其中所述第一电源和所述第二电源各包括发电机,各发电机通过飞机的燃气涡轮引擎以机械方式供以动力。14.一种电功率系统，包括：第一电源；第二电源，所述第二电源包括功率变换器；电气母线，配置成选择性地耦合到所述第一电源和配置成选择性地耦合到所述第二电源；控制系统，包括配置成调节所述功率变换器的输出电流的电流调节器，所述控制系统还包括配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在第一电源(110)与第二电源(120)之间转换功率输送到电气母线(130)的方法，所述方法包括：至少部分基于所述电气母线(130)的测量的电压，采用电压调节器(224)调节所述第二电源(120)的输出电压；将所述第二电源(120)耦合到所述电气母线(130)，使得所述第一电源(110)和所述第二电源(120)在转换时期内均耦合到所述电气母线(130)；在所述转换时期期间，在所述第一电源(110)与所述第二电源(120)之间分配功率输送到所述电气母线(130)，使得所述第二电源(120)提供受控的功率输送到所述电气母线(130)；以及在所述转换时期结束时，将所述第一电源(110)与所述电气母线(130)解耦。

【技术特征摘要】
2015.10.30 US 14/9276311.一种用于在第一电源(110)与第二电源(120)之间转换功率输送到电气母线(130)的方法，所述方法包括：至少部分基于所述电气母线(130)的测量的电压，采用电压调节器(224)调节所述第二电源(120)的输出电压；将所述第二电源(120)耦合到所述电气母线(130)，使得所述第一电源(110)和所述第二电源(120)在转换时期内均耦合到所述电气母线(130)；在所述转换时期期间，在所述第一电源(110)与所述第二电源(120)之间分配功率输送到所述电气母线(130)，使得所述第二电源(120)提供受控的功率输送到所述电气母线(130)；以及在所述转换时期结束时，将所述第一电源(110)与所述电气母线(130)解耦。2.如权利要求1所述的方法，其中在将所述第二电源(120)耦合到所述电气母线(130)前，所述方法包括将用于与所述第二电源(120)关联的电流调节器(222)的电流设置点设置成固定电流设置点。3.如权利要求2所述的方法，其中所述固定电流设置点为大约零安培。4.如权利要求1所述的方法，其中在使所述第一电源(110)与所述电气母线(130)解耦后，所述方法还包括采用所述电压调节器(224)调节所述第二电源(120)的所述输出电压。5.如权利要求1所述的方法，其中从所述第一电源(110)和所述第二电源(120)分配功率输送到所述电气母线(130)包括在所述转换时期期间，至少部分基于固定电流设置点,采用电流调节器(222)调节所述第二电源(120)的输出电流。6.如权利要求1所述的方法，其中从所述第一电源(110)和所述第二电源(120)分配功率输送到所述电气母线(130)包括在所述转换时期期间，根据电流斜坡，采用电流调节器(222)调节所述第二电源(120)的输出电流。7.如权利要求5所述的方法，其中在使所述第一电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：R巴芬巴格，张金辉，
申请(专利权)人：通用电气航空系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US