本发明专利技术关于一种DC发电系统，用于由诸如涡轮喷气式发动机之类的涡轮发动机推进的飞行器，该DC发电机包括至少一个电能储存电容器(BAT 1、BAT 2)、至少一个由涡轮发动机的旋转传动轴机械驱动的发电机(G1、G2)以及介于电能储存电容器、发电机和飞行器设备之间为上述设备提供DC电流的电连接，还包括至少一个用于为所述设备供给DC电流的替换装置(SUP 1、SUP 2)以及能够切断到发电机的电力并同时启动替换装置的装置(CONT)，所述替换装置独立于涡轮发动机的旋转传动轴的任何机械驱动。该系统的特征在于，被用于触发电力切断并启动替换电流供给装置的电力切断装置(CONT)受涡轮发动机的控制参数或运行参数控制。替换电流供给装置优选地由一个或更多超级电容器形成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涡轮发动机领域，尤其涉及为飞行器的设备提供电力的系统，该系统被安装在飞行器上。
技术介绍
从启动阶段开始，通常通过从保障飞行器推进的发动机中引出电力为飞行器的设备供给电力。所述电力由通常熟知为变频发电机(variable frequency generator，VFG)或者综合驱动发电机(integrated drive generator，IDG)的发电机来发生，发电机由附联在涡轮发动机的一个转子上的传动轴机械驱动。该电力的引出影响了发动机的热力学运行，并且期望对飞行器上电力的总体发生进行优化以优化涡轮发动机的设计。在最近的飞机中的趋势是:一方面具有减小涡轮喷气式发动机的高压主体的大小以增大涵道比和推进效率而不会增加整体直径，并且另一方面电力需求增大。所述需求尤其来自于从气动供给到电力供给的各个功能(空气进气口、机翼或者机尾除冰，机舱空调等)O这造成为供给给发电系统的机械功率相对于涡轮喷气式发动机的高压(high-pressure, HP)祸轮供给的总功率之比增大。然而，从HP传动轴引出以向发电机提供动力的机械功率的增大造成HP压缩机的浪涌余量需求。期望找到其他装置来供给飞行器所需的电力，尤其是在飞行器的速度改变过程中，在此期间，涡轮发动机的工作点最接近高压涡轮机的栗送线路。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提出对飞行器上的电能供给进行优化控制来克服这些缺陷。在此方面，本专利技术涉及一种发电系统，用于为由涡轮发动机推进的飞行器的至少一件设备供给电流，该发电系统包括至少一个用于储存电能的电容器、至少一个设计为由所述涡轮发动机的旋转传动轴机械驱动的电流发电机以及电连接，所述电连接介于所述储存电容器、所述发电机和所述飞行器的所述设备之间以为所述设备供给电流，并且包括至少一个用于为所述设备供给直流电流的替换装置和能够减轻所述发电机的负载并同时激活所述替换装置的减载装置，所述替换装置独立于所述涡轮发动机的旋转传动轴的任何机械驱动，其特征在于，所述替换装置的所述减载装置受所述涡轮发动机的控制参数或运行参数控制。更特别地，所述减载装置由增加所述涡轮发动机的速度的指令来激活。减轻发电机的负载，即停止发电机供给电力，消除了发电机在正常运行中从涡轮发动机的旋转传动轴中引出机械功率，并且使得具有压缩机的优化浪涌余量的涡轮发动机的速度增加。供电因此通过用于供给电流的替换装置得到保障，替换装置在该减载时段内接手为飞机设备(或发动机设备)供电。优选地，在所述涡轮发动机的转速增加时，所述减载设备启动所述减载和替换启动，所述转速增加大于预定值。基于在速度加速过程中的浪涌余量需求来选择所述值，在超过该值的情况下减载装置有效。有利地，所述加速是在怠速和节流阀全开之间进行的加速。在一个特定实施例中，所述替换装置是经由开关被连接到用于配送连续电流的总线上的电能储存装置。有利地，储存装置由至少一个超级电容器形成。该类型的装置的优点是在很短的放电时间内提供很高的电流密度。优选地，所述减载装置被用于使得所述发电机根据需要运行在其标称功能以上，从而确保所述储存装置被再充电。更优地，一旦用于供给直流电流的所述替换装置被停止，所述发电机就在等于其标称值的120%的速度下运行。并且更优地，所述发电机在等于其标称值的150%的速度下运行小于30秒的时段。本专利技术因此推荐使用变频发电机或综合驱动发电机的允许过量余量，以便在飞行中为超级电容器或等效装置再充电。本专利技术还涉及一种涡轮发动机，配备有如上所述的发电系统。在该涡轮发动机的一个特定实施例中，所述替换装置的电容器和所述发电机的过量运行被设计为确保由所述替换装置进行的电流供给的两个连续循环以及由所述发电机进行的再充电，所述两个循环对应于从怠速到节流阀全开的加速，随后是从节流阀全开到怠速的减速，加速比率和减速比率等于调节可以允许的最大比率。【附图说明】通过阅读以下仅以说明而非限定性示例给出的本专利技术的实施例的详细解释说明并参照附图，将更好地理解本专利技术，本专利技术的其他细节、特征和优点将变得更清楚。图1为根据现有技术的飞行器的电路的示意图；图2为根据本专利技术的一个实施例的飞行器的电路的示意图；图3示出了图2的电路的控制图；以及图4示出了在速度改变过程中各件设备的电力供给的改变。【具体实施方式】图1示出了诸如双发动机喷气式飞行器之类的飞行器的传统电路。每个发动机对分别标记为Gl和G2的变频发电机进行驱动，变频发电机提供的交变电流随后借助于AC (Alternating Current,交变电流)总线 Bus AC I (总线 ACl)和 Bus AC 2 (总线 AC2)被配送到整个飞机。这两根总线为连接有飞机的各件设备的单根AC总线Bus AC (总线AC)供电，所述设备是AC电力的消耗者。而且，飞机具有两个电池组BAT I (电池组I)和BAT 2 (电池组2)，这两个电池组BAT I和BAT 2为在此称为Bus DC (总线DC)的电总线供给DC (Direct Current，直流)电流，该电总线连接有飞机的各件设备，所述设备转而为DC电能的消耗者。另外，DC-AC换流器Stat Inv使得电池组BAT UBAT 2能够为Bus AC供给交变电流。为了为这些电池组再充电，发电机Gl和G2为转换器DC Conv I和DC Conv 2馈送直流电流，转换器DC Conv I和DC Conv 2为称为Bus DC I (总线DCl)和Bus DC 2 (总线DC2)的DC总线输送直流电流。这两根总线DC I和DC 2则被连接到在此被标记为BatteryBus(电池组总线)的单根总线上，该单根总线将所接收的能量传送到两个电池组以保证为电池组充电。图2示出了相同的电路，该电路中增加了元件以得到本专利技术。增加了两个额外的能量来源，这两个能量来源中的每一个被连接到发动机之一上并且采用超级电容器或者大容量电池(heavy-duty battery) SUP I和SUP 2的形式来制造。使用超级电容器的一个优点在于其长服务寿命:超级电容器能够承受与在飞行器上使用相对应的极大量的使用循环。所述超级电容器分别经由被称为瞬变开关的开关BI和B2被连接到相应发动机的DC总线Bus DCl或Bus DC2上。在临时需要增加电力的情况下闭合这些开关使得储存在超级电容器中的能量被首先释放到DC总线DCl和DC2中，并随后释放到电池组总线中，其中所述电力对电池组BAT I和BAT 2进行补充，从而经由Bus DC为使用直流电流的设备提供能量。当对于额外电力的需求结束时，通过引出存在于DC总线DCl和DC2处的电流来为超级电容器再充电，从而为特定再充电总线供电，该特定充电总线被标记为TransientBus (瞬变总线)并且连接有超级电容器SUP I和SUP 2。为此，被称为再充电开关的分别两个开关Al和A2被分别置于DC总线DCl和DC2与瞬变总线之间以使得能够进行再充电。图3示出了根据本专利技术的电控制系统，该电控制系统被用于包括在供给电流过程中的各件设备。此图仅示出了与一个涡轮喷气式发动机相关联的设备，其他相同的设备与飞行器发动机中的每一个自然相关联。通常示出的祸轮喷气式发动机包括控制计算机EQJ (electronic本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发电系统，用于为由涡轮发动机推进的飞行器的至少一件设备供给电流，该发电系统包括至少一个用于储存电能的电容器(BAT1、BAT 2)、至少一个设计为由所述涡轮发动机的旋转传动轴机械驱动的电流发电机(G1、G2)以及电连接，所述电连接介于所述用于存储电能的电容器、所述发电机和所述飞行器的设备之间以为所述设备供给电流，并且包括至少一个用于为所述设备供给电流的替换装置(SUP 1、SUP 2)和能够减轻所述发电机的负载并同时激活所述替换装置的减载装置(CONT)，所述替换装置独立于所述涡轮发动机的旋转传动轴的任何机械驱动，其特征在于，用于激活所述减载并启动用于供给电流的所述替换装置的所述减载装置(CONT)受所述涡轮发动机的控制参数或运行参数控制。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿诺·勒布伦，托马斯·莱帕赫，达雷格·麦克格拉斯，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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