[发明专利]使用开关经由两个电源给至少两个负载供电的配电电路

说明书

技术领域

本发明涉及取决于操作模式以不同的方式将两个电源连接到负载的配电电路。更具体地，本发明涉及当某些负载需要能够由两个电源中的一个电源或另一个电源以及在某些情况下需要由两个电源同时供电时电路中开关的布置。

背景技术

许多设施，尤其是机载系统，或者更具体地用于控制推进机械的多个电子设备是通过可以并联激活的两个电源来供电的。

该配置凭借给设备的冗余供电来提供安全性，并且还提供使用的灵活性，因为该配置使得能够随设备的操作模式变化而改变来自电源的应力。实际上，对于所考虑的设施类型，在设施的各种操作配置中不是所有设备都是激活的或者都在全功率下运行。因此，有时两个电源连接到一个或多个设备，该一个或多个设备中的每个设备都能够在不同时刻需要两个电源所能提供的累积电力，以及有时两个电源连接到一组设备，该一组设备在任何时刻都不需要比两个电源之一所能提供的电力更多的电力。因此，值得关注的是能够调整连接以便给这种设备供电。

在本文档的其余部分中，通过配电线路外部的装置来控制每个设备(称为负载)的操作模式。本文中也认为电源具有自己的控制设备。在这种情况下，电源与负载之间的配电电路由一组连接和一组开关元件组成，该组开关元件在电源与负载之间形成可以断开或者闭合的路径，以便使电路的配置适于电源的操作和负载的操作。

如图1所示，通常，对于由两个电源S₁和S₂供电的三个负载CH₁、CH₂、CH₃，每个负载通过包括单个开关元件的单流开关(single flow switch)J₁、J₂或J₃连接到电路，该单个开关元件根据负载是否是激活的而打开或者闭合。此外，为了能够在某些负载上同时使用两个电源，在两个电源之间建立了由单流开关J₄控制的连接。可以通过在位于电源之间的开关J₄的任一侧上连接额外的负载来将图1的电路容易地推广到多于三个负载。每个负载都需要具有一定数量的特性的电流供给，例如在电压方面和电流方面，并且反过来将一定数量的应力施加于位于电路上游的设备上。这同样适用于电源，电源也会取决于负载的应力而将应力施加于电路中位于电源相对侧的设备上。容易设计出图1中所示的电路的单流开关。相对于负载的最大应力来设计位于负载CH₁、CH₂、CH₃对侧的每个开关J₁、J₂、J₃。进而相对于针对负载的最大应力可以由任一电源施加的应力的最大水平来设计位于电源S₁与S₂之间的开关J₄。

尽管满足主要目的，图1中目前使用的解决方案有很多缺点。在操作安全性方面，没有关于所有初始故障的容差，尤其是那些与位于负载对侧的开关J₁、J₂、J₃关联的初始故障。如果负载的开关在打开位置发生故障，则不能再给该负载供电，如果负载的开关在闭合位置发生故障，则该负载不能再被断开。此外，如果电源S₁或S₂故障，则没办法将故障电源从电路中隔离。在操作方面，当平行放置电源时，在位于电源之间的开关J₄闭合的情况下，该开关的阻抗使得连接两个电源S₁、S₂与负载CH₁、CH₂或者CH₃的路径不具备相同的属性。

最后，在制造方面，该组件在成本、空间要求和重量方面不是最佳的。首先，只要至少一个负载需要被两个电源供电，所述负载就把比由每个电源可以提供的应力的最大水平还大的应力施加到对该负载进行控制的开关上。该系数可以高达两倍。此外，尤其当电路是三相时，开关的重量和空间要求直接与这些应力关联。此外，超出一定的应力之后，不可能将开关用在支架上。因此，这种类型的开关的制造施加了额外的成本。此外，图1的解决方案使用了四个不同的单极开关(single switch)。由于电路的重量和空间要求与安装的差异化开关的数量直接关联，因此减少这种数量将是值得关注的。

本发明的目的是制造一种没有上述缺点的电路。

发明内容