[发明专利]用于飞行器的配电系统

说明书

背景技术

电力系统、特别是飞行器中的电力系统管理从电源、例如发电机到电力负载的电力供应。在飞行器中，燃气涡轮发动机用于推进飞行器，并且通常提供机械动力，其最终向诸如发电机、起动器/发电机、永磁体交流发电机(PMA)、燃料泵和液压泵之类的多个不同配件、例如用于飞行器上除了推进之外所需功能的设备供电。例如，当代飞行器需要用于航空电子器件、电动机和其他电气设备的电力。与燃气涡轮发动机耦合的发电机将发动机的机械动力转换为电能，其通过配电系统的电耦合结点在整个飞行器来分配。配电系统可能在耦合结点的任一个出故障，这可中断电力分配以及依靠那个电力的任何设备。

发明内容

在一个方面，飞行器配电系统包括：至少一个DC电源；第一DC配电母线和第二DC配电母线；联系母线，耦合至少一个DC电源、第一DC配电母线和第二DC配电母线；第一固态功率控制器，直列位于第一DC配电母线与至少一个DC电源之间的联系母线上；以及第二固态功率控制器，直列位于第二DC配电母线与至少一个DC电源之间。第一和第二固态功率控制器的每个包括按照背对背配置的两个功率开关，各功率开关包括跨肖特基二极管所连接的场效应晶体管(FET)。第一或第二固态功率控制器有选择地将相应第一或第二DC配电母线与联系母线耦合和解耦合。

在另一方面，一种控制具有至少一个电源(其经由固态功率控制器与至少一个DC配电母线耦合)的飞行器配电系统的方法，该方法包括确定何时至少一个DC配电母线应当与联系母线隔离，并且基于关于至少一个DC配电母线应当隔离的确定来控制固态功率控制器，以便有选择地解耦合至少一个DC配电母线与至少一个DC电源之间的耦合，并且有选择地将第一DC配电母线与至少一个DC电源重新耦合。将第一DC配电母线与至少一个DC电源重新耦合的时间小于与至少一个DC配电母线耦合的电力负载进入电力中断复位模式所花费的时间。

附图说明

附图包括：

图1是按照本发明的一个实施例的飞行器和配电系统的示意俯视图。

图2是按照本发明的一个实施例的配电系统的示意图。

具体实施方式

本发明的所述实施例针对一种用于飞行器的配电系统，其实现从涡轮发动机、优选地为燃气涡轮发动机到飞行器的电力负载的电力的产生和分配。

如图1所示，飞行器10示为具有至少一个燃气涡轮发动机，示为左发动机系统12和右发动机系统14。备选地，电力系统可具有更少或附加发动机系统。左和右发动机系统12、14可基本上相同，并且示为还包括至少一个电机、例如发电机18。飞行器示为还包括多个电力消耗组件或电力负载20，例如致动器负载、飞行关键负载和非飞行关键负载。电力负载20的每个与发电机18的至少一个电耦合。

在飞行器10中，操作左和右发动机系统12、14提供机械能，其可经由线轴（spool）来提取，以便为发电机18提供驱动力。发电机18又向电力负载20提供所生成的电力以供负载操作。设想用于向电力负载20提供电力的附加电源，例如紧急电源、冲压空气涡轮机系统、起动器/发电机或电池。将会理解，虽然本发明的一个实施例在飞行器环境中示出，但是本发明并不受此限，而是一般应用于非飞行器应用(例如其他移动应用和非移动工业、商业以及住宅应用)中的电力系统。

图2示出用于具有多个发动机系统、示为包括通过电耦合23所连接的左发动机系统12和右发动机系统14的飞行器的配电系统22的示意框图。配电系统22示为还包括：系统控制器24；一个或多个非发动机电源，示为具有辅助电力接触器(APC)28的辅助电力单元(APU)26和具有外部电力接触器(EPC)32的外部地电源30；以及联系母线33，并联地电连接左发动机系统12、右发动机系统14、APU26和外部地电源30。APC28和EPC32的每个配置成有选择地将相应APU26和外部地电源30耦合到联系母线33。作为对APU26和/或外部地电源30的一个或多个的补充或替代，还可设想附加电源。例如，紧急电池系统、正常操作电池或电池组系统、燃料电池系统和/或冲压空气涡轮机系统可包含在配电系统22中，其中各可与联系母线33按照并联配置耦合。