一种飞行器电源供电控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种飞行器电源供电控制系统，属于飞行器电气系统技术领域，系统包括：控制设备、第一继电器、第二继电器、外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源、第二发电机电枢输出电源、以及直流母线；外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源均向直流母线供电；直流母线直接与稳定工况负载连接；第二发电机电枢输出电源与大功率变工况负载连接；第一继电器和第二继电器的线圈控制端均与控制设备连接，用于根据控制设备发出的控制指令实现开关动作；第一继电器连接在直流母线正极与第二发电机电枢输出电源正极之间，第二继电器连接在直流母线负极与第二发电机电枢输出电源负极之间。该控制系统在实现稳定供电的同时，便于对转速信号采集电路的检测。转速信号采集电路的检测。转速信号采集电路的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器电源供电控制系统


[0001]本专利技术涉及飞行器电气系统
，尤其涉及一种飞行器电源供电控制系统。

技术介绍

[0002]飞行器在空中巡航阶段的长时飞行期间，需要有持续不断的电源向飞行器上电子设备供电。长时飞行期间，为解决关键设备不间断供电和实现大负载能源补充阶段的电源品质控制等功能，都需要一套供电控制系统的解决方案。为解决上述需求，通常的供电系统方案是利用发动机拖动发电机发电实现电源母线的供电。为可靠性冗余和电源总容量的扩展需求，通常同一发电机采用两套发电电枢绕组输出电源。两套电源同时向同一母线系统供电，两套绕组输出互为备份。由于飞行器系统负载类型的多样性。当同一电源母线向计算机类设备、大功率电机类负载、或瞬时高耗能载荷设备供电时，不可避免的出现负载调整对电源母线的影响。供电系统方案通常做法是在确定系统总容量和功率需求等条件后，增大电源系统容量设计和功率设计指标。另一方面在负载端采用二次电源隔离负载调整的影响。但在飞行器领域的应用中，由于空重指标的限制，发电机往往受制于发动机系统结构条件，电源容量不可能无限扩大，发电系统的输出功率虽然具备调节能力，具备一定条件的稳压功能，但在瞬时大功率负载需求情况下，发电机励磁调整的时间周期跟不上负载变化的瞬时要求。另外，在所有负载设备端增加二次电源的方法也不够现实，尤其在一些大功率机电产品的电源端增加隔离电路必然对产品的体积、重量和成本带来额外代价。为此当，供电系统常规做法还会引入其他电源作为直流母线的补充，以保证电源母线电压的稳定。常规双电枢输出发电系统方案原理图详见图1。
[0003]常规的电源方案通过对母线电压信号的采样，构成稳压控制的闭环反馈环节。通过与基准电压的比较，转换出励磁电压信号的输出，实现对发电机发电励磁电流的控制输出，达到励磁调节控制功能。但信号采样率和电路控制的响应周期不足以满足电机类负载瞬时变化快速调节的要求。因此直流母线还会存在比较大幅度的电压波动。为抑制上述电压波动，传统方式设计大容量电池，一直挂载在直流母线端，作为直流母线的辅助电源随时补充负载调整瞬时条件的能源补充，从而达到稳压作用。如果飞行器长时间工作，电池的容量、持续长时间工作保障条件等都需要相应提高，由此带来额外的系统代价。另一种方式类似于在电机类负载电源输入端设置大容量电容，确保稳压能力，除大电容产品的体积重量和成本代价外，还增加了系统电源上电启动阶段对电源的电流冲击。即便通过扩大电源系统承载能力可以满足瞬时条件负载调整的稳压要求，但常规的电源系统所增加的电源容量或功率能力大部分时间都不使用，仅在负载瞬时调整的短时内起作用，性价比不高，并不适用飞行器等航空领域应用。
[0004]另外，作为发动机控制系统关键的转速反馈信号，也是通过上述电源系统发电环节的电压信号采样实现的。由于飞行器在地面测试和维护阶段，不容易实现发电机转子高速旋转的状态。因此无法直接测量发电电压信号来判断相关线路状态完好性。为确保转速信号在飞行器发动机或发电系统安装环节电路可有效检验，在上述电源系统中专门设计了
转速信号转接电路，实现发电机电源与转速反馈信号的分路连接，通过两级连接器的转接设计实现转速信号线路的可测试和电路隔离的要求。
[0005]因此，为解决上述问题，本专利技术提供了一种飞行器电源供电控制系统，利用同样的双电枢发电机，通过供电系统电路设计实现分阶段电源合并或分路供电，从而将对电源电压稳定度要求不高的大功率负载隔离，从而实现直流母线电源的稳压功能。利用具有两级连接器的转速信号转接电路实现发电机转子状态在地面测试和维护阶段的有效检测。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种飞行器电源供电控制系统，用以解决现有飞行器电源供电受大功率变工况负载干扰、供电不稳定，无法在地面测试阶段检测转速采集电路的问题。所述供电控制系统包括：控制设备、第一继电器、第二继电器、外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源、第二发电机电枢输出电源、以及直流母线；
[0007]所述外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源均向直流母线供电；直流母线直接与稳定工况负载连接；
[0008]所述第二发电机电枢输出电源与大功率变工况负载连接；
[0009]第一继电器和第二继电器的线圈控制端均与控制设备连接，用于根据控制设备发出的控制指令实现开关动作；
[0010]第一继电器连接在直流母线正极与第二发电机电枢输出电源正极之间，第二继电器连接在直流母线负极与第二发电机电枢输出电源负极之间。
[0011]进一步，所述第一继电器的常闭触点与直流母线正极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的正极连接；所述第二继电器的常闭触点与直流母线负极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的负极连接。
[0012]进一步，当第一继电器和第二继电器线圈控制端接收到控制设备发出的控制指令，则断开常闭触点，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、大功率变工况负载断开连接。
[0013]进一步，所述外部电源包括电源DC1和电源DC
‑
fl；所述电源DC
‑
fl与直流母线连接，用于向直流母线供电，所述电源DC1与所述稳定工况负载连接，用于向稳定工况负载供电。
[0014]进一步，所述第一发电机电枢输出电源包括第一发电机电枢、第一全波整流电路；第二发电机电枢输出电源包括第二发电机电枢、第二全波整流电路；上述第一发电机电枢和第二发电机电枢为同一转子上的两个独立电枢，二者输出的交流电源经各自的全波整流电路变换后输出两路直流电源。
[0015]进一步，所述供电控制系统还包括第一连接器、并线接头；所述第一连接器的一端与第一发电机电枢、第二发电机电枢的三相输出端口连接，另一端与并线接头连接，所述第一和第二发电机电枢通过第一连接器输出交流电源。
[0016]进一步，所述第一连接器包括连接器插座和连接器插头，所述连接器插头与第一发电机电枢、第二发电机电枢的三相输出端口连接，所述连接器插座与并线接头连接；所述并线接头用于将三相电源线的粗导线转换为多根细导线。
[0017]进一步，所述连接器插头有6个，与6个插头相对应的设置有6个连接器插座；连接
器插头中的3个插头与第一发电机电枢的三相输出端口连接，另外3个插头与第二发电机电枢的三相输出端口连接；每个所述连接器插座均连接一个并线接头，共设置6个并线接头，每个并线接头对应第一和第二发电机电枢中的其中一相。
[0018]进一步，所述供电控制系统还包括第二连接器，第二连接器包括连接器插头和连接器插座，所述连接器插座与并线接头连接，用于采集发电机电枢输出的交流电压信号作为发动机转速反馈信号，所述连接器插头与控制设备接口连接，用于将所述发动机转速反馈信号传送至控制设备内部的转速采样电路中。
[0019]进一步，所述第二连接器包括4个连接器插头、4个连接器插座；4个连接器插座分别与一个并线接头连接，与4个连接器插座相连的4个并线接头应对应所述第一发电机电枢的任意两相输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器电源供电控制系统，其特征在于，所述供电控制系统包括：控制设备、第一继电器、第二继电器、外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源、第二发电机电枢输出电源、以及直流母线；所述外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源均向直流母线供电；直流母线直接与稳定工况负载连接；所述第二发电机电枢输出电源与大功率变工况负载连接；第一继电器和第二继电器的线圈控制端均与控制设备连接，用于根据控制设备发出的控制指令实现开关动作；第一继电器连接在直流母线正极与第二发电机电枢输出电源正极之间，第二继电器连接在直流母线负极与第二发电机电枢输出电源负极之间。2.根据权利要求1所述的一种飞行器电源供电控制系统，其特征在于，所述第一继电器的常闭触点与直流母线正极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的正极连接；所述第二继电器的常闭触点与直流母线负极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的负极连接。3.根据权利要求2所述的一种飞行器电源供电控制系统，其特征在于，当第一继电器和第二继电器线圈控制端接收到控制设备发出的控制指令，则断开常闭触点，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、大功率变工况负载断开连接。4.根据权利要求1所述的一种飞行器电源供电控制系统，其特征在于，所述外部电源包括电源DC1和电源DC
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fl；所述电源DC
‑
fl与直流母线连接，用于向直流母线供电，所述电源DC1与所述稳定工况负载连接，用于向稳定工况负载供电。5.根据权利要求1所述的一种飞行器电源供电控制系统，其特征在于，所述第一发电机电枢输出电源包括第一发电机电枢、第一全波整流电路；第二发电机电枢输出电源包括第二发电机电枢、第二全波整流电路；上述第一发电机电枢和第二发电机电枢为同一转子上的两个独立电枢，二者...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡云涛，许晓凡，王猛，李长文，刘雷，孙伟，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：