[发明专利]针对飞行器上的高电压电力线的保护和故障检测

说明书

公开了一种针对飞行器上的高电压电力线的保护和故障检测。提供了一种用于传输高电压的高电压导体(100)。该高电压导体包括电力线(140)、故障检测单元(160)以及监测单元(170)。电力线(140)被配置用于传输电能。故障检测单元(160)被配置用于检测由电力线发出的电磁场，并且监测单元(170)被配置用于检测高电压导体的隔离退化。监测单元连接至故障检测单元并且被配置成接收在故障检测单元中引起的电信号，该电信号是由于高电压导体的隔离退化而引起的。因此，可以在早期阶段识别高电压导体的隔离退化。

技术领域

本发明涉及用于传输高电压的高电压导体、具有这样的高电压导体的用于飞行器的推进系统，并且涉及包括这样的推进系统的飞行器。

背景技术

通常，商用飞行器例如公务机或客机是由需要某种可燃燃料的涡轮机或发动机来驱动的。近来，已经付出了努力来提供电驱动发动机并且在飞行器中使用这样的发动机。

然而，在未来飞行器中，电力推进可能扮演主要角色。为了传输所需的电力量，可能需要远超现今的电压电平的电压电平。为此，可能需要特定的导体或线。

DE 10 2011 105 880 A1和US 9,162,770 B2总体上描述了一种具有存储电能的电池和驱动推进器的电动马达的用于飞行器的电驱动装置。

发明内容

本发明的目的可以是提供对高电压导体中的退化的早期检测，尤其针对在飞行器的推进系统中使用的高电压导体。

该目的由独立权利要求的主题来解决。本发明的进一步发展可以根据从属权利要求并且根据以下描述来得出。

根据本发明的一方面，提供了一种用于传输高电压的高电压导体。该高电压导体包括至少一个电力线、故障检测单元和监测单元。电力线被配置用于电能传输。故障检测单元被配置用于检测由电力线发出的电磁场。监测单元被配置用于检测高电压导体的隔离退化。此外，监测单元连接至故障检测单元并且被配置成接收在故障检测单元中引起的电信号，该电信号是由于高电压导体的隔离退化而引起的。

本文描述的高电压导体提出了用于飞行器上的高电压供应线的保护和故障检测系统，使得能够引入更高的电压电平，并且因此实现了电力推进所需的高电力电平的传输和使用。例如，用于电力推进的电压电平可以是1000伏特或者甚至更高，例如高达数千伏特。

已经认识到，电弧和火花可能影响和/或可能导致与用于飞行器中的推进系统的电力线的安装有关的约束。本文描述的高电压导体和推进系统提出使用隔离状况监测系统，该隔离状况监测系统可以在早期阶段检测出高电压导体的隔离故障或退化。即使不存在故障电流，也可以检测出退化。因此，可以避免进入飞行器的金属的和其他导电结构的元件中的故障电流。

例如，电力线是包括由隔离覆盖物所包围的导电芯的导电线。该导电芯可以是由例如铜、铝、钛或者包括这些材料中的一个或更多个的合金或适用于在飞行器中传输电能的其他材料制成的长的金属元件。该隔离覆盖物可以由例如塑料制成，并且可以被布置成将导电芯与其周围环境电绝缘。

故障检测单元也可以被称为电磁天线，该电磁天线被特别地嵌入在高电压导体内部并且靠近电力线，使得从电力线发出的电磁场在故障检测单元内引起电信号，该电信号可以被监测单元检测到并且该电信号可以指示高电压导体的隔离退化。

注意，即使高电压导体的隔离处于合适的状况下，也可以在故障检测单元中引起电信号。然而，监测单元可以被配置成使得其基于电信号的特征来识别和辨别高电压导体的隔离是否退化，其中电信号的特征尤其可以包括电信号的幅度或电压、电流和/或信号图案。

根据本发明的实施方式，故障检测单元包括在高电压导体的纵向方向上延伸的导电检测器。

特别地，导电检测器可以是电磁天线。在一个实施方式中，导电检测器是金属元件，例如线。