飞行器和操作飞行器功率系统模块的方法技术方案

一种飞行器和方法，包括功率分配网络和可放电功率系统模块的集合。可放电功率系统模块可以包括底盘、可替换的可放电能量模块的集合和能量管理模块，可替换的可放电能量模块选择性地互连在底盘内，能量管理模块具有控制器模块，控制器模块被配置成基于功率消耗子系统的相应子集的能量需求，在飞行器操作期间可操作地控制来自能量模块的集合的功率分配。地控制来自能量模块的集合的功率分配。地控制来自能量模块的集合的功率分配。

【技术实现步骤摘要】
飞行器和操作飞行器功率系统模块的方法
(一个或多个)相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2022年3月24日提交的印度专利申请No.202211016656的优先权和权益，其全部内容并入本文中。


[0002]本公开涉及一种用于操作飞行器的功率分配以满足用于飞行器的飞行计划的功率需求的方法和系统。本公开还涉及一种操作用于一队飞行器的能量管理系统的方法。

技术介绍

[0003]电功率分配系统管理从能源到消耗所分配电功率的电负载的功率分派。例如，现代飞行器将电功率用于与航空电子设备、马达和其它电子设备相关的电负载。主功率源或补充功率源可以为期望的飞行计划提供电功率。

技术实现思路

[0004]在一个方面中，本公开涉及一种飞行器，包括限定功率消耗子系统集合的功率分配网络和可放电功率系统模块的集合，可放电功率系统模块的集合中的每个与向功率消耗子系统的相应子集供应功率关联。可放电功率系统模块进一步包括底盘、可替换的可放电能量模块的集合和能量管理模块，所述可替换的可放电能量模块选择性地互连在底盘内，所述能量管理模块具有控制器模块，所述控制器模块被配置成基于功率消耗子系统的相应子集的能量需求，在飞行器操作期间可操作地控制来自能量模块的集合的功率分配。所述可放电功率系统模块的集合中的每个可以可操作地在其它可放电功率系统模块之间共享功率。
[0005]在另一方面中，本公开涉及一种操作飞行器的可放电功率系统模块的方法，所述可放电功率系统模块具有可替换的可放电能量模块的集合，所述可替换的可放电能量模块选择性地互连以限定至少一个功率系统模块功率输出，所述方法包括：在具有控制器模块的能量管理模块处接收分别与所述可放电功率系统模块关联并由其可操作地供电的功率消耗子系统集合的功率需求；响应于接收到所述功率需求，选择性地对容纳在所述可放电功率系统模块的底盘中的可替换的可放电能量模块的至少一子集进行放电，以满足所述功率需求；由所述能量管理模块估计用于飞行器飞行操作的剩余部分的累计飞行操作功率需求；由所述能量管理模块将所述累计飞行操作功率需求与所述可放电功率系统模块的可放电功率量进行比较；当所述可放电功率系统模块的所述可放电功率量大于用于所述飞行器飞行操作的剩余部分的估计的累计飞行操作功率需求时，由所述能量管理模块基于所述比较来确定存在过剩的可放电功率量；以及在飞行器巡航阶段、飞行器进场阶段或飞行器着陆阶段中的至少一个期间，在所述可放电功率系统模块和其它可放电功率系统模块之间可操作地共享功率，以便降低在飞行器操作之间要替换的飞行器的能量模块的数量。
[0006]在一个方面中，本公开涉及一种操作一队飞行器的能量管理系统的方法，所述方
法包括：由能量管理系统的控制器模块接收用于所述一队飞行器的期望飞行计划数据库，其至少限定所述一队飞行器中每个的期望飞行计划和所述一队飞行器中每个的位置；由控制器模块接收限定至少可放电能量模块的集合的可替换功率源库存数据库；估计用于所述一队飞行器的期望飞行计划的至少一子集的能量需求；至少基于可替换功率源库存数据库和期望飞行计划数据库的期望飞行计划的子集，确定可放电能量模块的集合是否可位于所述一队飞行器的至少一子集的相应位置；以及基于可放电能量模块的集合可位于所述一队飞行器的至少一子集的相应位置的确定，由能量管理系统生成功率源库存分配计划，其分派用于所述一队飞行器的期望飞行计划的至少一子集的可放电能量模块的子集。本专利技术提供一组技术方案，如下。技术方案1.一种飞行器，包括：功率分配网络，限定功率消耗子系统的集合；以及可放电功率系统模块的集合，所述可放电功率系统模块的集合中的每个与向所述功率消耗子系统的相应子集供应功率关联，并且进一步包括：底盘；可替换的可放电能量模块的集合，其选择性地互连在所述底盘内；以及能量管理模块，其具有控制器模块，所述控制器模块被配置成基于所述功率消耗子系统的所述相应子集的所述能量需求，在飞行器操作期间可操作地控制来自所述能量模块的集合的所述功率分配；其中，所述可放电功率系统模块的集合中的每个能可操作地在其他可放电功率系统模块之间共享功率。技术方案2.如技术方案1所述的飞行器，其中，飞行器操作是飞行器飞行操作或飞行器飞行阶段中的至少一个。技术方案3.如技术方案2所述的飞行器，其中，在飞行器巡航阶段、飞行器进场阶段和飞行器着陆阶段中的至少一个期间，所述可放电功率系统模块的集合中的每个能可操作地在其他可放电功率系统模块之间共享功率。技术方案4.如技术方案3所述的飞行器，其中，所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的所述能量管理模块被进一步配置成以下中的至少一个：预测当前飞行器飞行操作的剩余部分的累计飞行操作功率需求或估计所述当前飞行器飞行操作的剩余部分的累计飞行操作功率需求，并将所述累计飞行操作功率需求与所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的可放电功率量进行比较。技术方案5.如技术方案4所述的飞行器，其中，所述控制器模块被进一步配置成当所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的所述可放电功率量大于所述当前飞行器飞行操作的剩余部分的预测或估计的累计飞行操作功率需求中的至少一个时，基于所述比较来确定所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块存在过剩的可放电功率量。技术方案6.如技术方案5所述的飞行器，其中，所述控制器模块被进一步配置成可操作地将所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的所述过剩的可放电功率量与所述可放电功率系统模块的集合中的另一个模块共享，以至少部分地对所述可放电功率系统模块的集合中的所述另一个模块的所述能量模块的集合中的一个模块再充电。技术方案7.如技术方案6所述的飞行器，其中，所述控制器模块被进一步配置成可
操作地将来自所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的功率与所述可放电功率系统模块的集合中的至少一个其他模块共享，使得所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块基本上对所述能量模块的集合进行放电。技术方案8.如技术方案6或7所述的飞行器，其中，所述控制器模块进一步配置成可操作地将来自所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的功率与所述可放电功率系统模块的集合中的至少一个其他模块共享，直到所述可放电功率系统模块的集合中的至少一个其他模块被再充电。技术方案9.如技术方案6或7所述的飞行器，其中，所述控制器模块被进一步配置成可操作地将来自所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的功率与所述可放电功率系统模块的集合中的至少一个其他模块共享，以便降低在飞行器操作之间要替换的所述飞行器的能量模块的数量。技术方案10.如技术方案1或2所述的飞行器，其中，所述能量模块的集合包括电池组、蓄电池、超级电容器、燃料电池或氢电池的至少一子集。技术方案11.如技术方案1或2所述的飞行器，其中，可放电功率系统模块的至少一子集被进一步配置成同时向多通道功率输出进行输出。技术方案12.如技术方案1或2所述的飞行器，其中，能量模块的至少一子集在飞行器操作期间是可弹出的。技术方案13.一种操作飞行器的可放电功率系统模块的方法，所述可放电功率系统模块具有可替换的可放电能量模块的集合，所述可替换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器，包括：功率分配网络，限定功率消耗子系统的集合；以及可放电功率系统模块的集合，所述可放电功率系统模块的集合中的每个与向所述功率消耗子系统的相应子集供应功率关联，并且进一步包括：底盘；可替换的可放电能量模块的集合，其选择性地互连在所述底盘内；以及能量管理模块，其具有控制器模块，所述控制器模块被配置成基于所述功率消耗子系统的所述相应子集的所述能量需求，在飞行器操作期间可操作地控制来自所述能量模块的集合的所述功率分配；其中，所述可放电功率系统模块的集合中的每个能可操作地在其它可放电功率系统模块之间共享功率。2.如权利要求1所述的飞行器，其中，飞行器操作是飞行器飞行操作或飞行器飞行阶段中的至少一个。3.如权利要求2所述的飞行器，其中，在飞行器巡航阶段、飞行器进场阶段和飞行器着陆阶段中的至少一个期间，所述可放电功率系统模块的集合中的每个能可操作地在其它可放电功率系统模块之间共享功率。4.如权利要求3所述的飞行器，其中，所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的所述能量管理模块被进一步配置成以下中的至少一个：预测当前飞行器飞行操作的剩余部分的累计飞行操作功率需求或估计所述当前飞行器飞行操作的剩余部分的累计飞行操作功率需求，并将所述累计飞行操作功率需求与所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的可放电功率量进行比较。5.如权利要求4所述的飞行器，其中，所述控制器模块被进一步配置成当所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的所述可放电功率量大于所述当前飞行器飞行操作的剩余部分的预测或估计的累计飞行操作功率需求中的至少一个时，基于所述比较来确定所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块存在过剩的可放电功率量。6.如权利要求5所述的飞行器，其中，所述控制器模块被进一步配置成可操作地将所述可放电功率系统模块的集合中的一个模块的所述过剩的可放电功率量与所述可放电功率系统模块的集合中的另一个模块共享，以至少部分地对所述可放电功率系统模块的集合中的所述另一个模块的所述能量模块的集合中的一个模块再充电。7.如权利要求6所述的飞行器...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：通用电气航空系统有限公司，
类型：发明
国别省市：