本发明专利技术涉及一种包括电力装置的电力或混合动力推进飞行器，该电力装置至少包括第一电网(32)以及至少第二电网(34)，该第二电网在高于第一电网(32)的电压下运行。该第二电网(34)包括至少一个电能分配系统(44)；至少一个可逆电动机(36)，其用于推进飞行器，其直接或间接地连接到电能分配系统(44)；至少一个可逆电力系统(38)，其直接或间接地连接到电能分配系统(44)；安全盒(52.1)，其定位为尽可能靠近每个电动机(36)和每个可逆电力系统(38)。电动机(36)和每个可逆电力系统(38)。电动机(36)和每个可逆电力系统(38)。
【技术实现步骤摘要】
包括适当电力装置的电力或混合动力推进飞行器
[0001]本公开涉及一种包括适当电力装置的电力或混合动力推进飞行器。
技术介绍
[0002]热力推进飞行器包括电网，该电网包括不同电力设备并以常规电压运行，如115V或28V的电压。
[0003]在电力或混合动力推进飞行器的情况下，混合动力推进飞行器包括用于飞行器的推进的电动机，该电动机需要具有非常规的高电压，超过500V，甚至大约3000V的电源。根据图1中可见的实施例，电力推进飞行器的电力装置10包括第一低压电网12，基本上相当于在热力推进飞行器中实施的电网，以及第二高压电网14，包括至少一个用于推进的电动机16，以及为电动机16供电的电力系统。
[0004]根据一种配置，电力系统包括电池18以及涡轮机18'，如辅助功率单元(也称为APU，英语“辅助动力单元”的简称)。当飞行器在地面上时，该第二电网14可以由地面电力单元20供电。
[0005]根据实施例，电动机16是可逆的并在某些飞行阶段产生电能，特别是用于对电池18充电。
[0006]电力或混合动力推进车辆的电力装置包含这样架构：其包括可充电电池以及可逆电动机，该可逆电动机使用电池提供的电能或产生用于为电池充电的电能。根据这一应用，第二电网14在低于1500V的电压下运行。
[0007]在1500V以上的电压下运行以及飞行器在巡航高度处空气的介电性能下降都会产生一些特殊问题，这些问题到目前为止还没有得到解决。
[0008]如图2所示，第二电网14包括处于第一电势的第一供电棒22.1以及处于第二电势的第二供电棒22.2，至少一个电池18和涡轮机18'被并联联接至该第一供电棒22.1和第二供电棒22.2。
[0009]出于安全考虑，连接某些电力系统18、18'以及第一和第二供电棒22.1、22.2的电线24应该遵循特定路径以避开飞行器的某些关键区域并因此可以达到几米，通常在电池18的情况下，大约有十几米长。
[0010]在飞行中，特别是在巡航过程中，空气的绝缘性能下降，会发生电弧，并损坏电缆24以及第一、第二供电棒22.1、22.2，最终产生故障电流26。
[0011]如果在电池18和/或第一或第二供电棒22.1、22.2之一处发生故障电流，由于所有可逆源和发电机并联到第一和第二供电棒22.1、22.2，因此该故障电流同时由目前连接到供电棒的所有可逆源和发电机(电池18和涡轮18')供应。
[0012]在这种情况下，当推进电动机16产生用于给电池18充电的电力时，第一或第二供电棒22.1、22.2、电缆24和/或电力系统18、18
’
中的至少一个在短路的情况下所见的电功率为兆瓦级的。
[0013]安装大长度的电缆24使得目视检查整个电缆24以验证其完整性和检测可能安装
故障变得困难，甚至不可能。
[0014]因此，需要在发生短路的情况下保护电网14的不同部分。
[0015]文献WO 2014/195246涉及一种用于电力推进飞行器的电源装置，其包括两个电动机以及第一和第二电池组，该电源装置允许限制电池组的数量并确保在一个电池组发生故障时对电力推进飞行器的推进。
[0016]文献EP3276774涉及一种飞行器电力架构，其包括向变压器
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整流器供电的初级三相电网，从而允许向两个次级连续电网供电，该两个次级连续电网各自包括接触器，这些接触器彼此两两连接以防止其同时关闭。第二次级网允许对变压器
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整流器供电以启动热力发动机。
[0017]FR3072653描述了一种飞行器的电网以及该电网的运行方法以实现不连接发电机中性线的构造。
技术实现思路
[0018]本专利技术的目的是提出一种新的高压电网结构，以便有效和自动地保护其所有元件。
[0019]为此，本专利技术的目的是一种电力或混合动力推进飞行器，其包括电力装置，该装置包括在适合航空电子系统的至少一个电压下运行的至少第一电网，以及在高于第一电网的电压下运行的至少第二电网，该第二电力网络包括至少一个电能分配系统、用于推进飞行器的至少一个可逆电动机，其直接或间接地连接到电力分配系统，所述电动机能够在某些飞行阶段期间消耗电能并且在其他飞行阶段期间产生电能，以及至少一个可逆电力系统，其直接或间接地连接到电力分配系统。
[0020]根据本专利技术，第二电网包括用于每个电动机的安全盒，其与电动机相邻并直接连接至该电动机，以及用于每个可逆电力系统的安全盒，其与电力系统相邻并直接连接至该电力系统，均连接第二电网的上游部段和下游部段的安全盒中的每个均被构造为能够在出现故障电流时中断上游部段和下游部段之间的电流流动。
[0021]将安全盒定位成尽可能靠近每个电动机和电力系统的情形可以有效保护电能分配系统，同时限制安全盒的数量。
[0022]根据另一个特征，可逆电力系统是通过至少一条电缆连接到电能分配系统的电能储存系统，设置用于电能储存系统的安全盒被插设在电能储存系统和连接电能储存系统和电能分配系统的电缆之间。
[0023]根据另一个特征，第二电网包括调节系统、连接调节系统和电动机的第一电缆、连接调节系统和电能分配系统的第二电缆、插设在电动机和第一电缆之间的第一安全盒、插设在调节系统和第二电缆之间的第二安全盒以及插设在调节系统和第一电缆之间的第三安全盒，连接第二电网的上游部段和下游部段的第一、第二和第三安全盒中的每个均被构造为能够在出现故障电流时中断上游部段和下游部段之间的电流流动。
[0024]根据另一个特征，第二电网包括一个涡轮机、连接涡轮机和电能分配系统的电缆，以及为涡轮机提供的安全盒，该安全盒插设在涡轮机和连接涡轮机和电能分配系统的电缆之间，(为涡轮机提供的、连接第二电网的上游部段和下游部段的)安全盒被构造为能够在出现故障电流时中断上游部段和下游部段之间的电流流动。
[0025]根据另一个特征，第二电网包括被构造为将电力单元连接到地面的连接系统，将连接系统和电能分配系统连接起来的电缆，以及为连接系统设置的安全盒，该安全盒插设于连接系统和将连接系统与电能分配系统连接起来的电缆之间，连接第二电网的上游部段和下游部段的、为连接系统提供的安全盒，其被构造为在发生故障电流时中断上游部段和下游部段之间的电流流动。
[0026]根据另一个特征，每个安全盒均包括：执行器，其被构造为能够处于通过状态及阻断状态，在该通过状态下，其允许电流在上游部段和下游部段之间通过，在该阻断状态下，其阻止电流在上游部段和下游部段之间通过；传感器，其被构造为能够测量或检测故障电流的至少一个特性；以及控制器，其被构造为能够根据由传感器测量或检测的特性来控制执行器的状态。
附图说明
[0027]其他特征和优点将从以下对本专利技术的描述中而显而易见，这些描述仅以示例的方式给出并参考附图，其中：
[0028]‑
图1是描绘了现有技术的实施例的电力推进飞行器的电力装置的示意图，
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种包括电力装置的电力或混合动力推进飞行器，所述电力装置包括：至少第一电网(32)以及至少第二电网(34)，所述第一电网(32)在适合航电系统的至少一个电压下运行，所述第二电网(34)在高于所述第一电网(32)的电压下运行，所述第二电网(34)包括至少一个电能分配系统(44)；至少一个可逆电动机(36)，其用于推进所述飞行器，所述至少一个可逆电动机直接或间接地连接到所述电能分配系统(44)，所述至少一个可逆电动机(36)能够在某些飞行阶段期间消耗电能并且在其他飞行阶段期间产生电能；以及至少一个可逆电力系统(38)，其直接或间接地连接到所述电能分配系统(44),其特征在于，所述第二电网(34)包括：用于每个电动机(36)的安全盒(52.1)，所述安全盒(52.1)与所述电动机(36)相邻并直接连接至所述电动机；以及用于每个可逆电力系统(38)的安全盒(52.2)，所述安全盒(52.2)与所述电力系统(38)相邻并直接连接至所述电力系统(38)；连接所述第二电网(34)的上游部段和下游部段的每个安全盒(52.1，52.2)均被构造为能够在出现故障电流时中断所述上游部段和所述下游部段之间的电流。2.根据权利要求1所述的电力或混合动力推进飞行器，其特征在于，所述可逆电力系统(38)通过至少一条电缆(50)连接至所述电能分配系统(44)的电能储存系统(38)，为所述电能储存系统(38)提供的安全盒(52.2)插设于所述电能储存系统(38)和连接所述电能储存系统(38)和所述电能分配系统(44)的所述电缆(50)之间。3.根据权利要求1或2所述的电力或混合动力推进飞行器，其特征在于，所述第二电网(34)包括调节系统(42)、连接所述调节系统(42)和所述电动机(36)的第一电缆(50)、连接所述调节系统(42)和所述电能分配系统(44)的第二电缆(50)、插设在所述电动机(36)和所述第一电缆(50)之间的第一安全盒(52.1)、插设在所述调节系统(42)和所述第二电缆(50)之间的第二安全盒(52.5)，以及插设在所述调...
【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：
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