电气系统冗余过电压保护技术方案

描述了一种方法，该方法包括监测被输入到发电机控制单元的调节点电压，以及监测作为备用调节点电压输入的发电机输出电压。该方法还包括在调节点电压输入、备用调节点电压输入或两者处检测过电压故障。附加地，该方法包括响应于检测到过电压故障而断开第一固态开关(110)。断开第一固态开关(110)防止向发电机励磁场(102)提供输入信号(104)。进一步地，该方法包括响应于检测到过电压故障而断开发电机励磁场继电器(112)。断开励磁磁场继电器(112)还防止向发电机励磁磁场(102)提供输入信号(104)。(104)。(104)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电气系统冗余过电压保护


[0001]本公开的领域涉及电气系统的冗余过电压保护。更具体地，本公开涉及用于控制向用于向电气系统供电的发电系统的发电机励磁场施加功率的冗余过电压保护系统和方法。

技术介绍

[0002]发电机可以用于将原动力转换为电功率。发电机所生成的电功率可以用于向电气系统供电。在示例中，电气系统可以是用于操作飞行器或其他车辆的系统。与车辆无关的其他电气系统还可以从发电机接收电功率。
[0003]当发电机使用大于电气系统的设计极限的电压向电气系统供应电功率时，可能生成过电压故障。过电压事件扩展可能会对电气系统以及与电气系统进行电气通信的任何装备造成不利影响。在飞行器环境或具有关键电气系统的任何其他环境中，这样的过电压事件可能会导致丧失整个环境的可操作性。进一步地，由于缺乏减轻过电压故障时的冗余，所以用于从电气系统中排除过电压故障的技术可能缺乏可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利中使用的术语“公开(disclosure)”、“该公开(the disclosure)”、“这个公开(this disclosure)”和“本公开(the present disclosure)”旨在广泛是指本专利和下文专利权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述应当理解为不限制本文中所描述的主题或不限制下文专利权利要求的含义或范围。本专利所涵盖的主题的实施例由下文权利要求书而非本
技术实现思路
限定。该
技术实现思路
是本公开的主题的各个方面的高级概述，并且介绍了概念中的一些概念，这些概念还在以下具体实施方式章节中进行进一步描述。本
技术实现思路
并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在单独用于确定所要求保护的主题的范围。应该通过参考本专利的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每个权利要求来理解本主题。
[0005]根据本公开的某些实施例，一种方法可以包括：监测被输入到发电机控制单元的调节点电压。该方法还可以包括：监测作为备用调节点电压输入的发电机输出电压，以及在调节点电压输入、该备用调节点电压输入或两者处检测过电压故障。进一步地，该方法可以包括：响应于检测到过电压故障而断开第一固态开关，以防止向发电机励磁场提供输入信号。更进一步地，该方法可以包括：响应于检测到过电压故障而断开发电机励磁场继电器，以防止向发电机励磁场提供输入信号。
[0006]根据本公开的某些实施例，一种系统可以包括第一电压传感器，该第一电压传感器监测调节点电压；以及第二电压传感器，该第二电压传感器监测发电机的发电机输出电压。该系统还可以包括发电机励磁场继电器，该发电机励磁场继电器电耦合在发电机的发电机励磁场与发电机励磁场的功率源之间。当第一电压传感器根据调节点电压检测到过电压条件，第二电压传感器根据发电机输出电压检测到过电压条件或两者时，发电机励磁磁
场继电器可以被控制为断开。附加地，该系统可以包括去激励电路。在示例中，去激励电路可以包括逻辑门，该逻辑门从第一电压传感器、第二电压传感器或两者接收一个或多个故障指示信号。去激励电路还可以包括第一固态开关，当逻辑门接收一个或多个故障指示信号中的至少一个故障指示信号时，该第一固态开关断开。断开第一固态开关导致使发电机励磁场去激励。
[0007]根据本公开的某些实施例，一种方法可以包括：监测被输入到发电机控制单元的调节点电压。该方法还可以包括：监测作为备用调节点电压输入的发电机输出电压。附加地，该方法可以包括：在调节点电压输入、备用调节点电压输入或两者处检测过电压故障。附加地，该方法可以包括：使用模拟控制在阻断电路处断开第一固态开关，以防止向发电机励磁场提供输入信号。当输入信号的电压高于电压阈值时，可以断开第一固态开关，该第一固态开关引起发电机输出电压达到过电压故障值。更进一步地，该方法可以包括：响应于检测过电压故障而断开发电机励磁场继电器。
附图说明
[0008]图1是根据本公开的某些实施例的用于控制向发电机励磁场施加功率的冗余过电压保护系统的示意图。
[0009]图2是根据本公开的某些实施例的用于控制向发电机励磁场施加功率的附加冗余过电压保护系统的示意图。
[0010]图3是根据本公开的某些实施例的用于控制图1和图2的冗余过电压保护系统的过程的流程图。
具体实施方式
[0011]本文中对本公开的实施例的主题进行具体描述以满足法定要求，但是该描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以以其他方式体现，可以包括不同的元件或步骤，并且可以与其他现有技术或将来技术结合使用。除非当明确描述各个步骤的次序或元件的布置时，否则本描述不应解释为暗示各个步骤或元件之中或之间的任何特定次序或布置。
[0012]本公开的某些方面和示例涉及用于控制向用于向电气系统供电的发电系统的发电机励磁场施加功率的冗余过电压保护系统和方法。发电机励磁场可以是发电机的部件。发电机可以用于向诸如飞行器电气系统之类的电气系统提供功率。冗余过电压保护系统可以被操作为防止电气系统长时间暴露于发电机的过电压事件。例如，发电机可能会遇到过电压故障条件。在检测到过电压故障条件时，冗余过电压保护系统可以提供冗余技术以排除向电气系统施加过电压功率。
[0013]为了提高过电压保护系统将检测到发电机的过电压条件并且作用于其上的似然性，冗余过电压保护系统提供了多个检测和功率隔离冗余。例如，可以在多个位置(例如，在发电机的输出处以及在发电机的调节点处)测量过电压条件。进一步地，冗余过电压保护系统可以在沿着功率源与发电机励磁场之间的路径的多个位置处断开发电机的发电机励磁场与功率源的连接。这样的冗余为电气系统的过电压保护提供了多种不同保护路径。
[0014]所描述的实施例提供了一种冗余过电压保护系统，该冗余过电压保护系统在过电
压事件期间控制发电机到电气系统的功率输出。虽然讨论了通常与飞行器电子系统一起使用的冗余过电压保护系统，但绝不限于此。相反，冗余过电压保护系统的实施例可以与任何类型的电气系统一起使用，或根据需要以其他方式使用。
[0015]图1是用于控制向发电机励磁场102施加功率的冗余过电压保护系统100的示意图。过电压保护系统100从功率源(未示出)接收输入信号104，并且当发电机106所生成的电压小于过电压保护系统100所设置的过电压阈值时，将输入信号104供应给发电机106的发电机励磁场102。例如，过电压保护系统100可以限制在发电机106的过电压事件期间从输入信号104向发电机励磁场102提供功率以限制由于过电压事件对电气系统108的负面影响。因为发电机106由于在发电机励磁场102处缺乏励磁而不再生成功率，所以通过不从输入信号104向发电机励磁场102提供功率，通过发电机106输出到电气系统108的电压降低到过电压阈值以下。因此，由于从发电机励磁场102排除了导致使发电机106去激励的功率源(即，输入信号104)，所以过电压保护系统100可以被称为去激励电路。
[0016]如所图示的，过电压保护系统100包括两个信号断开连接点，这两个信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：监测被输入到发电机控制单元的调节点电压；监测作为备用调节点电压输入的发电机输出电压；在所述调节点电压输入、所述备用调节点电压输入或两者处，检测过电压故障；响应于检测到所述过电压故障而断开第一固态开关，以防止向发电机励磁场提供输入信号；以及响应于检测到所述过电压故障而断开所述发电机励磁场继电器，以防止向所述发电机励磁场提供所述输入信号。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用模拟控制在阻断电路处断开第二固态开关，以防止向所述发电机励磁场提供所述输入信号，其中当所述输入信号的电压高于电压阈值而引起所述发电机输出电压达到过电压故障值时，断开所述第二固态开关。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述阻断电路包括二极管，所述二极管使用击穿电压或齐纳电压调谐，所述击穿电压或齐纳电压等于所述电压阈值；以及当所述输入信号超过所述电压阈值时，闭合第三固态开关，其中闭合所述第三固态开关导致断开所述第二固态开关。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述输入信号超过瞬态电压抑制二极管的雪崩击穿电位时，使用所述瞬态电压抑制二极管抑制所述第一固态开关的栅极处的所述输入信号。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在逻辑门处接收所述过电压故障的指示；以及使用所述逻辑门的输出来控制第二固态开关断开，其中控制所述第二固态开关断开导致所述第一固态开关的所述断开。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于检测到过热故障而断开所述第一固态开关。7.根据权利要求1所述的方法，其中被输入到所述发电机控制单元的所述调节点电压包括：提供给飞行器的电气系统的功率信号。8.根据权利要求1所述的方法，其中在断开所述第一固态开关之后，发生断开所述发电机励磁场继电器。9.根据权利要求1所述的方法，其中断开所述第一固态开关、断开所述发电机励磁场继电器或两者都导致使所述发电机励磁场去激励。10.一种系统，包括：第一电压传感器，被配置为监测调节点电压；第二电压传感器，被配置为监测发电机的发电机输出电压；发电机励磁场继电器，电耦合在所述发电机的发电机励磁场与所述发电机励磁场的功率源之间，其中当所述第一电压传感器从所述调节点电压检测到过电压条件、所述第二电压传感器从所述发电机输出电压检测到过电压条件或两者同时发生时，所述发电机励磁场继电器能够控制为断开；去激励电路，包括：
逻辑门，被配置为从所述第一电压传感器、所述第二电压传感器或两者接收一个或多个故障指示信号；以及第一固态开关，被配置为当所述逻辑门接收到所述一个或多个故障指...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：赛峰电力美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：