一种混合动力飞行器分布式供电系统技术方案

技术编号：43537630 阅读：20 留言：0更新日期：2024-12-03 12:20

本发明专利技术公开了一种混合动力飞行器分布式供电系统，包括左部电网、中部电网、右部电网和后部电网，且每个电网均与另外三个电网电连接；所述左部电网包括左动力电池组、左侧分布式供电模块和左侧电动机；所述中部电网包括主电网左通道、主电网应急通道和主电网右通道；所述右部电网包括右侧分布式供电模块，所述右侧分布式供电模块分别电连接有右动力电池组和右侧电动机；所述后部电网包括后侧分布式供电模块，所述后侧分布式供电模块分别电连接有后动力电池组和后侧电动机。本发明专利技术采用上述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，能够解决在某电源丧失后电网的稳定性和安全性问题，配电控制灵活，可通过供电失效自动转换控制，提高能源利用率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混动飞行器供电，尤其是涉及一种混合动力飞行器分布式供电系统。

技术介绍

1、航空运输业带来的环境问题越来越得到重视，美国和欧盟均对下一代商用飞机在燃油消耗、噪声控制、污染排放等方面提出了新的要求，并制定了具体的发展目标。nasa以现役飞机性能为基准，开展了n+x代飞机研究，其中n+3代(2030年-2035年技术水平)飞机要求耗油率降低70％，氮氧化物排放降低80％。欧盟也提出以2000年的技术水平为基准，在2050年前实现二氧化碳排放减少75％、氮氧化合物排放减少90％、噪声排放减少65％。ge公司提出混合涡轮电力推进系统有可能取代燃气涡轮发动机的候选动力，nasa已经在一系列计划下通过地面和飞行试验开始探索分布式混合电推进系统是否成为民用航空的下一个革命性的转折。

2、分布式电推进飞机是随着电动飞机发展而产生的新概念航空器，由电机驱动分布在机翼或机身上的多个螺旋桨或风扇构成推进系统为飞机提供主要推力。分布式电推进飞机利用推进-气动耦合效应大幅改善飞机空气动力特性，减小机翼面积从而降低飞机结构重量，推进器无高压涡轮叶片且通过功率的分散可进一步减缩气动噪声总声压级，多推进器的冗余能为飞机提供更可靠的推力保障，因而较传统电动飞机具有更高的气动效率、载运能力、环保性以及在飞行控制与推力提供方面的鲁棒性。

3、分布式电推进由于气动效率高、结构强度高、推进效率高、安全裕度高、控制裕度高的优点在混动飞行器中广泛采用，通过分布式布局实现发动机和发电机的空间拓扑，为飞行器分布式供电带来了应用基础。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种混合动力飞行器分布式供电系统，能够解决在某电源丧失后电网的稳定性和安全性问题，配电控制灵活，可通过供电失效自动转换控制，提高能源利用率。

2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种混合动力飞行器分布式供电系统，包括左部电网、中部电网、右部电网和后部电网，且每个电网均与另外三个电网电连接；

3、所述左部电网包括左侧分布式供电模块，所述左侧分布式供电模块分别电连接有左动力电池组和左侧电动机；

4、所述中部电网包括主电网左通道、主电网应急通道和主电网右通道，所述主电网左通道和主电网右通道均与所述主电网应急通道电连接；所述主电网左通道上电连接有主电网左通道发电机，所述主电网右通道上电连接有主电网右通道发电机；

5、所述右部电网包括右侧分布式供电模块，所述右侧分布式供电模块分别电连接有右动力电池组和右侧电动机；

6、所述后部电网包括后侧分布式供电模块，所述后侧分布式供电模块分别电连接有后动力电池组和后侧电动机。

7、优选的，所述主电网左通道与主电网应急通道之间通过第一交流接触器和第二直流接触器电连接；所述主电网右通道与主电网应急通道之间通过第二交流接触器和第五直流接触器电连接。

8、优选的，所述主电网左通道与左侧分布式供电模块分别通过左dc/ac变换器和第一直流接触器电连接。

9、优选的，所述主电网右通道与右侧分布式供电模块分别通过右dc/ac变换器和第四直流接触器电连接。

10、优选的，所述主电网应急通道与后侧分布式供电模块分别通过第三直流接触器和dc/dc变换器电连接。

11、优选的，所述后侧分布式供电模块通过第六直流接触器与所述左侧分布式供电模块电连接；所述后侧分布式供电模块通过第七直流接触器与所述右侧分布式供电模块电连接；所述左侧分布式供电模块分别通过所述第六直流接触器和第七直流接触器与所述右侧分布式供电模块电连接。

12、优选的，当所述左侧分布式供电模块、主电网左通道、主电网应急通道、主电网右通道、右侧分布式供电模块、后侧分布式供电模块中至少一个出现供电异常后，供电系统进行重构，由能够正常供电的供电通道或动力电池组提供冗余供电。

13、优选的，当所述主电网左通道供电丧失时，先后依次由所述主电网应急通道、左动力电池组、右动力电池组和后动力电池组为所述主电网左通道冗余供电；

14、当所述主电网应急通道供电丧失时，先后依次由所述主电网右通道、主电网左通道、右动力电池组、左动力电池组和后动力电池组为所述主电网应急通道冗余供电；

15、当所述主电网右通道供电丧失时，先后依次由所述主电网应急通道、右动力电池组、左动力电池组和后动力电池组为所述主电网右通道冗余供电。

16、优选的，分别预先为左动力电池组、右动力电池组和后动力电池组设定soc状态阈值，当所述左侧分布式供电模块供电异常时，先检测所述左动力电池组的soc状态，若所述左动力电池组的soc状态不满阈值，则由所述右动力电池组为左侧分布式供电模块供电，若所述右动力电池组的soc状态不满阈值，其次由所述后动力电池组为左侧分布式供电模块供电，若所述后动力电池组的soc状态不满阈值，则所述左动力电池组、右动力电池组和后动力电池组继续各自供电，依次冗余供电；

17、当所述右侧分布式供电模块供电异常时，先检测所述右动力电池组的soc状态，若所述右动力电池组的soc状态不满阈值，则由所述左动力电池组为右侧分布式供电模块供电，若所述左动力电池组的soc状态不满阈值，其次由所述后动力电池组为右侧分布式供电模块供电，若所述后动力电池组的soc状态不满阈值，则所述右动力电池组、左动力电池组和后动力电池组继续各自供电，依次冗余供电；

18、当所述后侧分布式供电模块供电异常时，先检测所述后动力电池组的soc状态，若所述后动力电池组的soc状态不满阈值，则由所述右动力电池组为后侧分布式供电模块供电，若所述右动力电池组的soc状态不满阈值，其次由所述左动力电池组为后侧分布式供电模块供电，若所述左动力电池组的soc状态不满阈值，则所述后动力电池组、左动力电池组和右动力电池组继续各自供电，依次冗余供电。

19、优选的，当所述主电网应急通道、主电网右通道和主电网左通道均供电丧失，所述左动力电池组、右动力电池组和后动力电池组中只有一个动力电池组能够进行供电且该动力电池组的soc状态不满阈值时，供电互联降级，该动力电池组只为本侧分布式供电模块和所述主电网应急通道供电。

20、因此，本专利技术采用上述一种混合动力飞行器分布式供电系统，能够解决在某电源丧失后电网的稳定性和安全性问题，配电控制灵活，可通过供电失效自动转换控制，提高能源利用率。

21、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。

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【技术保护点】

1.一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：包括左部电网、中部电网、右部电网和后部电网，且每个电网均与另外三个电网电连接；

2.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述主电网左通道与主电网应急通道之间通过第一交流接触器和第二直流接触器电连接；所述主电网右通道与主电网应急通道之间通过第二交流接触器和第五直流接触器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述主电网左通道与左侧分布式供电模块分别通过左DC/AC变换器和第一直流接触器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述主电网右通道与右侧分布式供电模块分别通过右DC/AC变换器和第四直流接触器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述主电网应急通道与后侧分布式供电模块分别通过第三直流接触器和DC/DC变换器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述后侧分布式供电模块通过第六直

7.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：当所述左侧分布式供电模块、主电网左通道、主电网应急通道、主电网右通道、右侧分布式供电模块、后侧分布式供电模块中至少一个出现供电异常后，供电系统进行重构，由能够正常供电的供电通道或动力电池组提供冗余供电。

8.根据权利要求7所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：当所述主电网左通道供电丧失时，先后依次由所述主电网应急通道、左动力电池组、右动力电池组和后动力电池组为所述主电网左通道冗余供电；

9.根据权利要求7所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：分别预先为左动力电池组、右动力电池组和后动力电池组设定SOC状态阈值，当所述左侧分布式供电模块供电异常时，先检测所述左动力电池组的SOC状态，若所述左动力电池组的SOC状态不满阈值，则由所述右动力电池组为左侧分布式供电模块供电，若所述右动力电池组的SOC状态不满阈值，其次由所述后动力电池组为左侧分布式供电模块供电，若所述后动力电池组的SOC状态不满阈值，则所述左动力电池组、右动力电池组和后动力电池组继续各自供电，依次冗余供电；

10.根据权利要求9所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：当所述主电网应急通道、主电网右通道和主电网左通道均供电丧失，所述左动力电池组、右动力电池组和后动力电池组中只有一个动力电池组能够进行供电且该动力电池组的SOC状态不满阈值时，供电互联降级，该动力电池组只为本侧分布式供电模块和所述主电网应急通道供电。

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【技术特征摘要】

1.一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：包括左部电网、中部电网、右部电网和后部电网，且每个电网均与另外三个电网电连接；

3.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述主电网左通道与左侧分布式供电模块分别通过左dc/ac变换器和第一直流接触器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述主电网右通道与右侧分布式供电模块分别通过右dc/ac变换器和第四直流接触器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述主电网应急通道与后侧分布式供电模块分别通过第三直流接触器和dc/dc变换器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，其特征在于：所述后侧分布式供电模块通过第六直流接触器与所述左侧分布式供电模块电连接；所述后侧分布式供电模块通过第七直流接触器与所述右侧分布式供电模块电连接；所述左侧分布式供电模块分别通过所述第六直流接触器和第七直流接触器与所述右侧分布式供电模块电连接。

7.根据权利要求1所述的一种混合动力飞行器分布式供电系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨殿亮，齐乃明，刘延芳，王少海，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：

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