控制飞行器电网的系统技术方案

用于控制飞行器电网的系统，包括具有至少一个左侧启动器

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制飞行器电网的系统


[0001]本专利技术涉及飞行器的电气化领域，更具体说是涉及一种用于控制飞行器电网的系统。

技术介绍

[0002]商用飞行器的不断增加的电气化程度(空调、起落架、反推力装置、除冰等)对电气系统提出了越来越高的要求(功率增加、可用性提高、多种运行模式)。
[0003]因此，飞行器制造商开发了分散式结构，其可以通过将配电箱尽可能地靠近负载来优化电力电缆的质量。
[0004]但是，这些架构对控制配电的系统具有负面影响，因为它们会导致电子板以及与这些板相关的布线数量增加，如图4所示，所述图4示意性地示出了具有两个推进组件的商用飞行器的当前电气结构。
[0005]在绝不限制的所示示例中，该电源架构包括五个启动器
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发电机：每个推进组件两个(SG1、SG2、SG3、SG4)，以及用于辅助电源装置APU的一个(SGAPU)，冲压空气涡轮发电机(RATG)，外电源装置的两个端口(ex1、ex2)，空调系统的四个电动压缩机(ECS1、ECS2、ECS3、ECS4)，四个配电箱(LDB1、RDB2、LDB3、RDB4)、应急箱(EDB)，以及两个电力电子箱(LPEB、RPEB)。字母L表示飞机的左侧，字母R表示飞机的右侧。
[0006]每个电力电子箱(LPEB或RPEB)与两个配电箱(LDB1和LDB3或RDB2和RDB4)相关，所述配电箱与给定的推进组件相关联，这些配电箱之一也与辅助电源装置相关联。
[0007]电力电子箱每个都配备有至少三个逆变器10L、12L、14L；10R、12R、14R(如果电机的数量更大，或者如果希望改进系统的可用性，则可能需要更大的数量)，所述逆变器根据由这些不同的被驱动构件内部的传感器输送的速度和位置信息，基于来自于直流汇流条18L、18R的直流电压(根据布线矩阵16L、16R的位置)选择性地输送交流电压到推进组件的启动器
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发电机SG1、SG2、SG3、SG4以及辅助电源装置的SGAPU或其他被驱动的电机，例如被驱动的电动压缩机ECS1、ECS2、ECS3、ECS4。逆变器可驱动任何电机，无论它是推进组件的启动器
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发电机、辅助电源装置、电动压缩机，还是飞行器的其他系统(电动滑行、液压系统、油箱惰化系统等)的其他电机(未示出)。
[0008]这两个电力电子箱的直流汇流条18L和18R通过接触开关(未示出)相互连接，这可以使它们互连或隔离，并且由连接到电池20、22和三个整流器LATRU、RATRU和CATRU的DC/DC升压变流器供电(后者在前两个之一发生故障时运行)，所述直流汇流条的输入连接到配电箱，更准确地连接到相互连接的这四个电力电子箱的交流汇流条24、26、28、30，在发电机模块中正使用时，这些汇流条每个都进一步连接到给定推进组件或辅助电源装置的启动器
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发电机。当然，在每个汇流条之间提供了接触开关(未示出)，使得当每个汇流条由其主电源供电时，接触开关不闭合，然后使每个汇流条绝缘。当一个汇流条未供电并且与另一汇流条相关联的另一电源对其供电时，接触开关闭合以连接汇流条。
[0009]左侧LDB1上的两个配电箱之一可包括(如图所示，但外部链接也是可能的)从交流
汇流条24输送直流电压到直流汇流条24L的变压器/整流器LTRU。类似地，右侧RDB2的两个配电箱之一可包括(如图所示，但也可以是外部链接)从交流汇流条30输送直流电压到直流汇流条30R的变压器/整流器RTRU。在变压器/整流器发生故障时，这两条直流汇流条可通过接触开关(未示出)相互连接。最后两个配电箱LDB3和RDB4的另外两个交流汇流条26、28为应急箱EDB的交流汇流条32供电，所述交流汇流条32经由变压器/整流器TRU为与配电箱之一的直流汇流条连接的直流汇流条32S输送直流电压。应急箱的交流汇流条32也通过冲压空气涡轮发电机RAT以及通过连接到应急电池34的直流汇流条32S的DC/AC转换器供电。
[0010]该标准电气架构包括对于相互独立并隔离的左右两侧来说基本等同的控制系统，左右侧每个因此相互独立地获取测量值。另一方面，应急箱EDB通常具有未示出的独立控制系统。
[0011]每个电力电子箱LPEB、RPEB具有集成监控器40L、40R，其构造这三个逆变器10L、12L、14L；10R、12R、14R以及路由矩阵16L、16R的接触器。对于每一侧，左侧或右侧，在电力电子箱中提供了三块板42L、44L、46L；42R、44R、46R，以计算应用到每个逆变器的指令，即控制每个电源装置，所述电源装置与每个逆变器10L、12L、14L相关联并集成到每个逆变器10L、12L、14L(被描述为在这些逆变器的每个内侧以虚线绘制的块)并且执行本地控制以及该控制所需的测量。每个电力电子箱进一步包括有用于控制启动器
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发电机的板48L、50L、51L；48R、50R，所述启动器
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发电机用于在发电机模式下调节发电机的输出电压，并且用于在启动器模式下具体地控制通电。
[0012]在两个配电箱LDB1、RDB2中，两个冗余板52L、54L；52R、54R计算控制接触开关以及布置在每个配电箱中并与这些计算板绝缘的表决模块56L、58L、56R、58R的指令和保护，使得可以在来自这两个冗余板的命令之间进行选择。
[0013]然而，如果没有规定任何同步装置，交流发电机的并联在安全方面是灾难性事件。因此，电源反并联保护对于实现功能安全目标来说通常是必需的。出于同样的安全原因，反并联系统的输入必须与控制系统的输入不同。对于目前在航天中使用的变频发电机尤其如此。

技术实现思路

[0014]本专利技术旨在提供一种应用到“更电气化”飞机的飞行器电网的新控制系统，即具有常规飞行器不具备的新电气功能，并且由于部件的数量减少和数据交换速度的提高而具有减轻的质量以及增强的安全性。本专利技术的一种目的还在于改进飞机电网的可用性，其允许多次重构，然而不会使控制系统复杂化。
[0015]为此，提供了一种飞行器电网的控制系统，其包括具有至少一个左侧启动器
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发电机的至少一个第一推进组件，以及具有至少一个右侧启动器
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发电机以及其他电机的第二推进组件，一种系统，其特征在于，它包括第一和第二电力电子箱，每个电力电子箱都包括用于控制电网的至少两个所谓的通用控制电子板，所述至少两个通用控制电子板的每个都通过快速通信链接连接到分离的第一和第二数据开关，第一电力电子箱的第一和第二数据开关通过第一快速通信总线分别连接到第二电力电子箱的第一和第二数据开关。
[0016]因此，通过使用总线和诸多快速通信链接，提高了数据交换的速度，避免了通过专用电线的通信，这极大地增加了布线和连接器，并且在质量和布线成本方面受到影响，并且
将电子板从恶劣环境区域移动到受保护区域成为可能。此外，通过使用通用电子控制板而不是专用于控制逆变器的板，并且促进了功能的重构和合并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制飞行器电网的系统，包括具有至少一个左侧启动器
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发电机(SG1、SG3)的至少一个第一推进组件，以及具有至少一个右侧启动器
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发电机(SG2、SG4)以及其他电机(ECS1、ECS2、ECS3、ECS4)的第二推进组件，一种系统，其特征在于，它包括第一和第二电力电子箱(LPEB、RPEB)，每个电力电子箱都包括用于控制电网的至少两个所称的通用控制板(60L、62L、64L；60R、62R、64R)，所述至少两个通用控制电子板的每个都通过快速通信链接连接到分离的第一和第二数据开关(90
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2；91
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2)，第一电力电子箱(LPEB)的第一和第二数据开关(90
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2)通过第一快速通信总线(92)分别连接到第二电力电子箱(RPEB)的第一和第二数据开关(91
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2)。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括四个配电箱(LDB1、LDB3；RDB2、RDB4)，两个配电箱与一给定的推进组件相关联，每个配电箱均包括至少一个所称的本地接口电子板(66、68；70、72；100A、100B；102A、102B；104A、104B；106A、106B)，所述本地接口电子板用于，首先，获取与配电箱的状态有关的数据，其次，控制专用于这些配电箱中的每个，且将提供所述电网的配置的接触开关。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，此外，所述第一和第二电力电子箱中的每个均包括通过快速通信链接(97、98)连接到所述电力电子箱的第一和第二数据开关的本地接口电子板(74；76)，每个配电箱均包括一个单独的本地接口电子板(66，68；70，72)，并且与一给定的推进组件相关联的两个配电箱的两个本地接口电子板通过快速通信链接(93，94；95，96)分别连接到与该给定的推进组件相关联的电力电子箱的第一和第二数据开关。4.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，每个电力电子箱的三个通用控制电子板中的一个也用作本地接口电子板，并且每个配电箱还可包括第一和第二本地接口电子板(100A，100B；102A，102B；104A，104B；106A，106B)，一个和...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：赛峰电气与电源公司，
类型：发明
国别省市：