飛行器的電力網(wǎng)絡(luò)的管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器的電力供給領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行器的電力供給系統(tǒng)的管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)地，飛行器包括供電系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)被用于向飛行器的各個(gè)設(shè)備供電(機(jī)械動(dòng)作器、飛行控制、乘客座位多媒體系統(tǒng)、機(jī)艙通風(fēng)等等)。從電力方面來(lái)說(shuō)，一件飛行器設(shè)備被認(rèn)為是一消耗電能的負(fù)載。
[0003]為了允許供電系統(tǒng)中電能的集成管理，存在兩種可能的負(fù)載類型:對(duì)于飛行器的運(yùn)行很重要的“必需”負(fù)載(飛行控制等等)，以及對(duì)于飛行器的運(yùn)行不那么重要的“非必需”負(fù)載(乘客座位多媒體系統(tǒng)、機(jī)艙通風(fēng)等等)。負(fù)載還根據(jù)所安裝的位置被劃分，以便由最近的電源供電，并且盡可能避免冗余和/或功能連接設(shè)備造成的損失。
[0004]常規(guī)地，電源供給系統(tǒng)包括在飛行器的推進(jìn)中從飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)吸取功率的主電源。換言之，飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)，一方面提供推進(jìn)功率以允許飛行器移動(dòng)，并且另一方面提供非推進(jìn)功率，該非推進(jìn)功率被用作供電系統(tǒng)的主電源。
[0005]多年以來(lái)，飛行器的電能需求增大。同樣，當(dāng)飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)以降低功率運(yùn)行時(shí)(例如，在著陸時(shí))，供電系統(tǒng)有時(shí)并未被提供足夠電力，這是不利的，并且不允許向非必需負(fù)載(乘客座位多媒體系統(tǒng)等等)供電，這對(duì)飛行器乘客是不好的。消除該弊端的切實(shí)解決方案是增大著陸時(shí)飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的速度，但是這一增大增加了燃料消耗并且是不希望的。
[0006]TURBOMECA公司遞交的專利申請(qǐng)F(tuán)R 2 964 087提出了當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不足以滿足供電系統(tǒng)的需求時(shí)使用主電力單元，也就是將主電力單元用作輔助電源。同樣，在默認(rèn)情況下，飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)始終負(fù)荷并且必須過(guò)載以滿足電力需求。此類型的供電系統(tǒng)的管理產(chǎn)生了燃料的過(guò)度消耗這一弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了消除這些不足中的至少一些，本發(fā)明涉及一種飛行器的供電系統(tǒng)的管理方法，該供電系統(tǒng)包括:至少一個(gè)分配母線，設(shè)置為向電負(fù)載供電；至少一個(gè)發(fā)電機(jī)，屬于飛行器的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠提供電能供給；至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元，能夠提供電能供給；多個(gè)接觸器，能夠?qū)⒎峙淠妇€電連接到推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)和/或主電力單元上；以及管理模塊，能夠控制接觸器。在該方法中，在飛行器的正常工作條件下，管理模塊控制接觸器，以使用發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元向分配母線供電；以及在飛行器的備用工作條件下，管理模塊控制接觸器，以使用推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)向分配母線供電。
[0008]根據(jù)管理方法，在正常飛行條件下，飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)在默認(rèn)情況下不再涉及提供電能。換言之，為了所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供有效的非推進(jìn)功率而使飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)大則不再必要。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明，飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)僅用在備用工作模式下，也就是說(shuō)，僅用在發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元故障的情況下。有利地，在正常飛行條件下，飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)欠載，這允許減少發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗。在正常工作條件下，飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)生成的功率主要是推進(jìn)功率，非推進(jìn)功率由發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元提供。
[0009]發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元的使用意味著能夠獨(dú)立于飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)滿足供電系統(tǒng)的需求，這提高了能效。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元比常規(guī)的輔助電力單元更可靠，這是有利的。
[0010]較優(yōu)地，在飛行器的正常工作條件下，分配母線僅由發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元供電以避免對(duì)推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)的任何使用。
[0011]更較優(yōu)地，供電系統(tǒng)包括第一發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元和第二發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元，供電系統(tǒng)包括至少兩個(gè)分配母線，分配母線分別屬于供電系統(tǒng)的右手部分和左手部分，在飛行器的正常工作條件下，第一發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元和第二發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元分別向供電系統(tǒng)的第一部分的分配母線和第二部分的分配母線供電，以便增加電力供給的可靠性，飛行器仍能夠工作在供電系統(tǒng)的一部分故障的情況下。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方面，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元故障的情況下，第二發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元單獨(dú)向供電系統(tǒng)的第一部分和第二部分的分配母線供電。換言之，每個(gè)電力單元被調(diào)節(jié)以使得將電力連續(xù)提供給整個(gè)電力系統(tǒng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元故障的情況下，第二發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元向供電系統(tǒng)的第二部分的分配母線供電，且推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)向供電系統(tǒng)的第一部分的分配母線供電。如果電力單元被調(diào)節(jié)以向供電系統(tǒng)的單個(gè)部分供電，則推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)向電力單元出現(xiàn)問(wèn)題的系統(tǒng)的部分供電。
[0014]較優(yōu)地，供電系統(tǒng)包括第一推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)和第二推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)，在飛行器的備用工作模式下，第一推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)和第二推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)分別向供電系統(tǒng)的第一部分的分配母線和第二部分的分配母線供電。
[0015]較優(yōu)地，供電系統(tǒng)包括應(yīng)急備用供電系統(tǒng)，在備用工作模式下推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)故障的情況下，管理模塊控制接觸器以使用獨(dú)立的應(yīng)急電源向應(yīng)急備用供電系統(tǒng)供電。因此，在主電力單元和推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)同時(shí)失效的情況下，仍能夠向飛行器的重要功能供電。
【附圖說(shuō)明】
[0016]參照附圖進(jìn)行說(shuō)明且僅以示例方式給出的說(shuō)明使得有利于更清楚地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明的不具有電源的供電系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖2為采用電池供電的供電系統(tǒng)的示意圖；
[0019]圖3為采用外部電連接供電的供電系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖4為在正常工作條件下，采用發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元供電的供電系統(tǒng)的示意圖；
[0021]圖5A為由飛行器的單個(gè)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)來(lái)激活發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元的示意圖；
[0022]圖5B為由飛行器的兩個(gè)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)來(lái)激活發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元的示意圖；
[0023]圖6為采用單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)主電力單元供電的供電系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖7為供電系統(tǒng)的示意圖，在該供電系統(tǒng)中，左手部分由單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)電力單元供電，且右手部分由飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)供電；
[0025]圖8為供電系統(tǒng)的示意圖，在該供電系統(tǒng)中，左手部分和右手部分由單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)電力單元供電；
[0026]圖9為供電系統(tǒng)的示意圖，在該供電系統(tǒng)中，左手部分和右手部分由飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)供電；
[0027]圖10為采用應(yīng)急電源供電的供電系統(tǒng)的示意圖。
[0028]應(yīng)當(dāng)注意，附圖以本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)方式表現(xiàn)出本發(fā)明，在必要時(shí)當(dāng)然可以使用所述附圖來(lái)更好地限定本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參考圖1，飛行器通常包括供電系統(tǒng)I以向飛行器的多件設(shè)備供電(機(jī)械動(dòng)作器、飛行控制、乘客座位多媒體系統(tǒng)、機(jī)艙通風(fēng))。在電力方面，一件飛行器設(shè)備被當(dāng)作一負(fù)載，該負(fù)載消耗電能并且由AC或DC電力分配母線供電。在此示例中，供電系統(tǒng)I包括五個(gè)分配母線、兩個(gè)主交變電流母線(ACBUS1、ACBUS2)和三個(gè)直流電流母線(DCBUS1、DCBUS2、DCBATBUS)，以及同樣已知為應(yīng)急電力分配中心的應(yīng)急備用供電系統(tǒng)EETOC。
[0030]換言之，每個(gè)母線依據(jù)供電系統(tǒng)I的負(fù)載需要(直流電流或交變電流)將電能分配到該負(fù)載。
[0031]常規(guī)地，供電系統(tǒng)按照在飛行器中的位置分為兩個(gè)部分:一個(gè)部分被稱為“左手”部分，且一個(gè)部分被稱為“右手”部分。在此示例中，左手部分包括兩個(gè)左手分配母線(ACBUS1、DCBUS1)，而右手部分包括兩個(gè)右手分配母線(ACBUS1、DCBUS1)，電池母線(DCBATBUS)由右手部分和左手部分共用。優(yōu)選地，供電系統(tǒng)是對(duì)稱的，這簡(jiǎn)化了供電系統(tǒng)的重新配置。
[0032]仍參考圖1，供電系統(tǒng)I還包括向電池母線DCBATBUS供電的電力電池BAT1、BAT2。當(dāng)飛行器飛行或者當(dāng)飛行器在地面上時(shí)，電力電池BAT1、BAT2還能夠通過(guò)電池母線DCBATBUS再充電。在圖1中，供電系統(tǒng)I能夠被連接到機(jī)場(chǎng)的外部電力連接EXT上，其允許將電能提供給整個(gè)供電系統(tǒng)I而不需使用飛行器自身的電源。
[0033]在此示例中，在本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知方式下，直流電流母線(DCBUS1和DCBUS2)由電池母線(DCBATBUS)供電、或由交變電流母線(ACBUS1、ACBUS2)經(jīng)由變壓器(TR