基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统及飞行器技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统及飞行器，涉及飞机电源系统设计领域。专用电源通过DC/DC转换器连接飞机电网，其中，专用电源的DC/DC转换器采用DC/DC两级变换电路；在DC/DC两级变换电路的AC/DC变换器的前级部分，包括：ATRU整流电路，在AC/DC变换器的后级部分，包括：BOOST电路；在DC/DC两级变换电路的输入端，设置有电压的迟滞比较环节，在迟滞比较环节中，根据所采集到的DC/DC两级变换电路的输入端的整流电压，确定专用电源是否接入飞机电网。通过在AD/DC变换器中加入电压的迟滞比较环节来实现系统投退电网控制，解决了专用电源电网投退电网中永磁发电机在突加负载时外特性变化等问题，提高了飞机供电系统的安全可靠性。提高了飞机供电系统的安全可靠性。提高了飞机供电系统的安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统及飞行器


[0001]本专利技术涉及飞机电源系统设计领域，尤其涉及一种基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统及飞行器。

技术介绍

[0002]在飞机供电系统工作过程中，投退电网功能已经成为飞机的电源必须具备的功能，该功能保证了飞机在需要完成飞行任务时将所需电源接入/推出飞机电网以及保证在出现故障时退出电网，在飞机供电系统中发挥着极其重要的作用。当前电源投退网功能主要采用自动投网控制。投入电网的方式是自动检测电源输出参数，通过合理设置门限制值，当输出参数满足要求时(加电压、频率、相序等)，自动投入电网。退出电网的方式是通过判别自身故障状态(如过压、欠压、过频、欠频、短路等)，最终以故障保护的形式退出电网。
[0003]飞机供电系统的传统电源主要有一次电源(发电机等)、二次电源(整流装置、DC/DC变换器等)、应急电源(如蓄电池等)。随着飞机多全电技术的发展以及对系统和设备工作可靠性要求提升，为提升关键负载供电品质及可靠性，越来越多的采用专用电源作为余度供电。
[0004]但是，目前常用的投退网方案，往往不适用专用电源，对输出和输入都会有一定影响，最终降低了飞行器的安全性。因此，如何针对专用电源改进投退网方案，从而提高安全性，成为了需要研究的课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施例提供一种基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统及飞行器，能够方便快捷得实现机载专用电源的投退网，且提高投退网过程的安全性。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术的实施例提供的基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统，其特征在于，包括：
[0008]所述专用电源通过DC/DC转换器连接飞机电网，其中，所述专用电源的DC/DC转换器采用DC/DC两级变换电路；
[0009]在所述DC/DC两级变换电路的AC/DC变换器的前级部分，包括：ATRU整流电路，在所述AC/DC变换器的后级部分，包括：BOOST电路；
[0010]在所述DC/DC两级变换电路的输入端，设置有电压的迟滞比较环节，在所述迟滞比较环节中，根据所采集到的所述DC/DC两级变换电路的输入端的整流电压，确定所述专用电源是否接入飞机电网。
[0011]所述ATRU整流电路为18脉ATRU整流电路；所述18脉ATRU整流电路的宽变频范围内功率因数为0.97，且采用不可控自动调节。
[0012]在所述AC/DC变换器的后级部分，还包括：变压器和LLC级联型直流变换器；其中，所述BOOST电路通过所述变压器，串/并联所述LLC级联型直流变换器。
[0013]所述迟滞比较环节包括：所述迟滞比较环节的未接收到控制信号时，所述迟滞比较环节的输入为所述DC/DC两级变换电路的输入端的整流电压，若所述整流电压大于参考值，所述专用电源的主电源系统正常工作并接入所述飞机电网；所述迟滞比较环节的接收到控制信号时，所述专用电源的主电源系统自动退出所述飞机电网。
[0014]所述参考值包括两个门限电压，其中第一门限电压小于第二门限电压；当输入迟滞比较环节的整流电压由大变小时，对应所述第一门限电压；当输入迟滞比较环节的整流电压由小变大时，对应所述第二门限电压。所述第一门限电压为53V，所述第二门限电压为59V。
[0015]一种用于所述控制系统的控制方法，所述控制方法包括：采集所述DC/DC两级变换电路的输入端的整流电压；通过所述迟滞比较器根据所采集到的整流电压，确定所述专用电源的主电源系统是否接入飞机电网。所述确定所述专用电源的主电源系统是否接入飞机电网，包括：当检测到所述整流电压大于59V时，BOOST启动电路的状态为有效，所述专用电源的主电源系统接入所述飞机电网；当检测到所述整流电压小于59V时，BOOST启动电路的状态为失效，所述专用电源的主电源系统退出所述飞机电网。
[0016]第二方面，本专利技术的实施例提供的飞行器，所述飞行器上安装有至少一个专用电源，并布设有飞机电网，其中，每一个专用电源建立一个控制系统，所述专用电源通过所述控制系统连接飞机电网；在每一个控制系统中包括：用于连接所述专用电源和所述飞机电网的DC/DC转换器，其中，所述专用电源的DC/DC转换器采用DC/DC两级变换电路；在所述DC/DC两级变换电路的AC/DC变换器的前级部分，包括：ATRU整流电路，在所述AC/DC变换器的后级部分，包括：BOOST电路；在所述DC/DC两级变换电路的输入端，设置有电压的迟滞比较环节，在所述迟滞比较环节中，根据所采集到的所述DC/DC两级变换电路的输入端的整流电压，确定所述专用电源是否接入飞机电网。
[0017]本专利技术实施例提供的基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统及飞行器，改进用于专用电源的自动投退电网方式，通过在AD/DC变换器中加入电压的迟滞比较环节来实现系统投退电网控制，解决了专用电源电网投退电网中永磁发电机在突加负载时外特性变化等问题，提高了飞机供电系统的安全可靠性。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的ATRU整流电路示意图；
[0020]图2a、图2b为本专利技术实施例提供的BOOST+变压器串/并联LLC级联直流变换器的拓扑结构图
[0021]图3为本专利技术实施例提供的迟滞比较控制示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例提供的迟滞环节示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例提供的启停电路原理示意图；
[0024]图6为本专利技术实施例提供的总体架构的示意图。
具体实施方式
[0025]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。下文中将详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统，其特征在于，包括：所述专用电源通过DC/DC转换器连接飞机电网，其中，所述专用电源的DC/DC转换器采用DC/DC两级变换电路；在所述DC/DC两级变换电路的AC/DC变换器的前级部分，包括：ATRU整流电路，在所述AC/DC变换器的后级部分，包括：BOOST电路；在所述DC/DC两级变换电路的输入端，设置有电压的迟滞比较环节，在所述迟滞比较环节中，根据所采集到的所述DC/DC两级变换电路的输入端的整流电压，确定所述专用电源是否接入飞机电网。2.根据权利要求1所述的基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统，其特征在于，所述ATRU整流电路为18脉ATRU整流电路；所述18脉ATRU整流电路的宽变频范围内功率因数为0.97，且采用不可控自动调节。3.根据权利要求1所述的基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统，其特征在于，在所述AC/DC变换器的后级部分，还包括：变压器和LLC级联型直流变换器；其中，所述BOOST电路通过所述变压器，串/并联所述LLC级联型直流变换器。4.根据权利要求1所述的基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统，其特征在于，所述迟滞比较环节包括：所述迟滞比较环节的未接收到控制信号时，所述迟滞比较环节的输入为所述DC/DC两级变换电路的输入端的整流电压，若所述整流电压大于参考值，所述专用电源的主电源系统正常工作并接入所述飞机电网；所述迟滞比较环节的接收到控制信号时，所述专用电源的主电源系统自动退出所述飞机电网。5.根据权利要求4所述的基于电压检测的专用电源自动投退电网的控制系统，其特征在于，所述参考值包括两个门限电压，其中第一门限电压小于第二门限电压；当输入迟滞比较环节的整流电压由大变小时，对应所述第一门...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海港，张宁，代振东，刘亮，王鹏，周维，赵焕天，盛守照，张卓然，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：