本發(fā)明涉及飛機(jī)飛控供電系統(tǒng)，具體是一種飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型及供電方法。

背景技術(shù)：

1、在先進(jìn)飛機(jī)機(jī)載系統(tǒng)中，電傳飛控系統(tǒng)替代了傳統(tǒng)的機(jī)械式飛行控制系統(tǒng)，這是一種由計(jì)算機(jī)、傳感器等電子設(shè)備組成的飛控系統(tǒng)，只能依賴消耗電能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，使得供電系統(tǒng)對(duì)電傳飛行控制系統(tǒng)尤為重要；在飛行中電傳飛控系統(tǒng)的電源要保證持續(xù)輸入，若供電系統(tǒng)失效會(huì)影響電傳飛控系統(tǒng)工作進(jìn)而影響飛機(jī)的飛行安全，所以電傳飛控系統(tǒng)一般會(huì)提出供電系統(tǒng)具有不同能量來(lái)源、多種電源供電及無(wú)使用時(shí)間限制等要求，目前，飛機(jī)供電系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：(一)供電系統(tǒng)正常電源的能量來(lái)源單一，失效后電傳飛行控制系統(tǒng)直接喪失供電來(lái)源。目前，大部分電傳飛控系統(tǒng)設(shè)備的用電類型為低壓直流電源，而先進(jìn)飛機(jī)的低壓直流電源一般為二次電源，這種電源由發(fā)電機(jī)輸出的交流電源或高壓直流電源轉(zhuǎn)換而來(lái)，而發(fā)電機(jī)輸出的電能是由消耗化石能源的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械能轉(zhuǎn)換而來(lái)，這樣當(dāng)機(jī)械能喪失或者化石能源消耗完時(shí)，即使飛機(jī)配套多個(gè)不同種類發(fā)電機(jī)，一旦發(fā)電機(jī)失去能量輸入來(lái)源，發(fā)電機(jī)功能直接失效，電傳飛控系統(tǒng)也將喪失電能，進(jìn)一步將引起駕駛員失去對(duì)飛機(jī)的操縱，直接影響飛機(jī)的飛行安全。(二)應(yīng)急電源供電時(shí)間有限，應(yīng)急情況下無(wú)法滿足電傳飛控系統(tǒng)用電需求。應(yīng)急電源用于在飛機(jī)所有一次電源或二次電源失效時(shí)，向起飛著陸等關(guān)鍵設(shè)備供電。飛機(jī)應(yīng)急電源一般由主蓄電池組成，主蓄電池輸出電源類型為低壓直流電源，雖然可向電傳飛控系統(tǒng)供電，但蓄電池供電容量有限，無(wú)法做到容量無(wú)限大，若在供電系統(tǒng)應(yīng)急狀態(tài)下，使用主蓄電池向電傳飛控系統(tǒng)供電，不但會(huì)降低飛機(jī)應(yīng)急供電時(shí)間，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)電傳飛控系統(tǒng)無(wú)時(shí)限供電要求，間接影響飛機(jī)飛行安全。(三)供電架構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)電傳飛控系統(tǒng)余度要求，失效后所有電傳飛控系統(tǒng)均失效。一般飛機(jī)供電系統(tǒng)雖然有多類型電源供電，但受限于供電構(gòu)型，多種電源最終僅能提供給同一類型匯流條，飛機(jī)其他系統(tǒng)負(fù)載又與匯流條直接相連，這就導(dǎo)致當(dāng)飛機(jī)電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，所有與匯流條連接的負(fù)載均會(huì)受到影響，而電傳飛控系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)為三余度以上的多余度系統(tǒng)，一旦供電電源出現(xiàn)故障后，所有電傳飛控系統(tǒng)均失效，無(wú)法完成供電重構(gòu)與故障隔離，這樣從供電電源端就降低了電傳飛控系統(tǒng)的多種余度設(shè)計(jì)，同時(shí)存在單點(diǎn)故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有飛機(jī)供電系統(tǒng)供電容錯(cuò)能力不足，單一能量來(lái)源失效后，直接導(dǎo)致供電系統(tǒng)故障，且故障后系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)進(jìn)行供電重構(gòu)，無(wú)法滿足電傳飛控系統(tǒng)的用電需求，提供一種飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型及供電方法。

2、一種飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型，其特征在于，該供電構(gòu)型包含載機(jī)電源、飛控發(fā)電系統(tǒng)、飛控一級(jí)配電裝置、飛控應(yīng)急電源、飛控二級(jí)配電裝置，所述的飛控應(yīng)急電源包含飛控蓄電池和飛控蓄電池控制器，所述的飛控一級(jí)配電裝置通過(guò)其內(nèi)置的轉(zhuǎn)換接觸器接收載機(jī)電源或飛控發(fā)電系統(tǒng)電源，向飛控蓄電池控制器供電，飛控蓄電池控制器通過(guò)其內(nèi)置的轉(zhuǎn)換接觸器將飛控一級(jí)配電裝置提供的電源或飛控蓄電池電源提供給飛控二級(jí)配電裝置，飛控蓄電池控制器還可以通過(guò)內(nèi)置的充電電路將飛控一級(jí)配電裝置提供的電源向飛控蓄電池充電，所述飛控二級(jí)配電裝置向電傳飛控系統(tǒng)供電。

3、所述的飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型，其特征在于，所述的飛控一級(jí)配電裝置主要包含轉(zhuǎn)換接觸器、飛控轉(zhuǎn)換匯流條及電壓檢測(cè)電路，當(dāng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到載機(jī)電源電壓高于設(shè)定值時(shí)，轉(zhuǎn)換接觸器接收載機(jī)電源通過(guò)飛控轉(zhuǎn)換匯流條向飛控蓄電池控制器供電，當(dāng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到載機(jī)電源電壓低于設(shè)定值，同時(shí)飛控發(fā)電機(jī)輸出電壓高于設(shè)定值時(shí)，轉(zhuǎn)換接觸器自動(dòng)接收飛控發(fā)電系統(tǒng)電源通過(guò)飛控轉(zhuǎn)換匯流條向飛控蓄電池控制器供電。

4、所述的飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型，其特征在于，所述的飛控發(fā)電系統(tǒng)包含飛控發(fā)電機(jī)和飛控發(fā)電機(jī)控制器，飛控發(fā)電機(jī)控制器檢測(cè)飛控一級(jí)配電裝置內(nèi)的飛控轉(zhuǎn)換匯流條電壓，當(dāng)飛控轉(zhuǎn)換匯流條電壓低于設(shè)定值時(shí)，飛控發(fā)電機(jī)控制器開(kāi)始驅(qū)動(dòng)飛控發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，當(dāng)飛控發(fā)電機(jī)輸出電壓滿足設(shè)定值時(shí)，飛控發(fā)電機(jī)通過(guò)飛控發(fā)電機(jī)控制器向飛控一級(jí)配電裝置供電。

5、所述的飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型，其特征在于，所述的飛控二級(jí)配電裝置含有左飛控二級(jí)配電裝置和右飛控二級(jí)配電裝置，左飛控二級(jí)配電裝置向飛機(jī)左側(cè)電傳飛控系統(tǒng)供電，右飛控二級(jí)配電裝置向飛機(jī)右側(cè)電傳飛控系統(tǒng)供電，左飛控二級(jí)配電裝置與飛控一級(jí)配電裝置之間的飛控應(yīng)急電源數(shù)量與飛機(jī)左側(cè)電傳飛控系統(tǒng)數(shù)量一致，右飛控二級(jí)配電裝置與飛控一級(jí)配電裝置之間的飛控應(yīng)急電源數(shù)量與飛機(jī)右側(cè)電傳飛控系統(tǒng)數(shù)量一致。

6、一種飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電方法，其特征在于包含以下內(nèi)容：1)使用所述的飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型向電傳飛控系統(tǒng)供電；2)飛控一級(jí)配電裝置的轉(zhuǎn)換接觸器優(yōu)先接收載機(jī)電源經(jīng)飛控蓄電池控制器和飛控二級(jí)配電裝置向電傳飛控系統(tǒng)供電，飛控蓄電池控制器可以使用載機(jī)電源向飛控蓄電池充電；3)當(dāng)載機(jī)電源無(wú)法正常供電時(shí)，飛控一級(jí)配電裝置的轉(zhuǎn)換接觸器接收飛控發(fā)電系統(tǒng)電源經(jīng)飛控蓄電池控制器和飛控二級(jí)配電裝置向電傳飛控系統(tǒng)供電，飛控蓄電池控制器可以使用飛控發(fā)電系統(tǒng)電源向飛控蓄電池充電；4)當(dāng)載機(jī)電源和飛控發(fā)電系統(tǒng)電源均無(wú)法正常供電時(shí)，飛控蓄電池控制器將飛控蓄電池與飛控二級(jí)配電裝置接通，向電傳飛控系統(tǒng)供電。

7、本申請(qǐng)的有益效果在于：1)提供多種能量來(lái)源的多種余度供電電源

8、一種飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型相較于傳統(tǒng)的化石能—機(jī)械能—電能的能量獲取方式的供電構(gòu)型，增加了液壓能—機(jī)械能—電能和化學(xué)能—電能兩種能量獲取方式，提高了供電系統(tǒng)的魯棒性，解決了供電系統(tǒng)的單點(diǎn)故障，確保在不同的工作條件下都能穩(wěn)定可靠的提供電能，避免了單一能源無(wú)法使用或消耗殆盡時(shí)，飛機(jī)喪失電能，失去對(duì)飛機(jī)的控制，側(cè)面提高了飛機(jī)的生存能力。

9、2)提供具備無(wú)時(shí)限供電能力

10、在采用液壓能—機(jī)械能—電能的能量獲取中，即使用飛控發(fā)電機(jī)供電時(shí)，在不使用蓄電池電源情況下，可實(shí)現(xiàn)無(wú)時(shí)限供電，解決了飛機(jī)應(yīng)急電源無(wú)法長(zhǎng)時(shí)供電的窘境。

11、3)提供多級(jí)供配電架構(gòu)，具備供電重構(gòu)及故障自動(dòng)隔離能力

12、多余度高可靠性飛控供電系統(tǒng)構(gòu)型設(shè)置了獨(dú)立的供電、配電和保護(hù)裝置，電能一級(jí)一級(jí)向負(fù)載輸送，除飛機(jī)供電系統(tǒng)正常工作時(shí)使用載機(jī)電源，當(dāng)載機(jī)電源出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)飛控一次配電裝置和飛控蓄電池控制器相互配合自動(dòng)切換至飛控發(fā)電機(jī)供電或飛控蓄電池供電，完成供電重構(gòu)及故障自動(dòng)隔離，不受載機(jī)電源故障影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)飛控系統(tǒng)用電設(shè)備不間斷供電，提高了系統(tǒng)的供電可靠性。

13、以下結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型，其特征在于，該供電構(gòu)型包含載機(jī)電源、飛控發(fā)電系統(tǒng)、飛控一級(jí)配電裝置、飛控應(yīng)急電源、飛控二級(jí)配電裝置，所述的飛控應(yīng)急電源包含飛控蓄電池和飛控蓄電池控制器，所述的飛控一級(jí)配電裝置通過(guò)其內(nèi)置的轉(zhuǎn)換接觸器接收載機(jī)電源或飛控發(fā)電系統(tǒng)電源，向飛控蓄電池控制器供電，飛控蓄電池控制器通過(guò)其內(nèi)置的轉(zhuǎn)換接觸器將飛控一級(jí)配電裝置提供的電源或飛控蓄電池電源提供給飛控二級(jí)配電裝置，飛控蓄電池控制器還可以通過(guò)內(nèi)置的充電電路將飛控一級(jí)配電裝置提供的電源向飛控蓄電池充電，所述飛控二級(jí)配電裝置向電傳飛控系統(tǒng)供電。

2.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型，其特征在于，所述的飛控一級(jí)配電裝置主要包含轉(zhuǎn)換接觸器、飛控轉(zhuǎn)換匯流條及電壓檢測(cè)電路，當(dāng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到載機(jī)電源電壓高于設(shè)定值時(shí)，轉(zhuǎn)換接觸器接收載機(jī)電源通過(guò)飛控轉(zhuǎn)換匯流條向飛控蓄電池控制器供電，當(dāng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到載機(jī)電源電壓低于設(shè)定值，同時(shí)飛控發(fā)電機(jī)輸出電壓高于設(shè)定值時(shí)，轉(zhuǎn)換接觸器自動(dòng)接收飛控發(fā)電系統(tǒng)電源通過(guò)飛控轉(zhuǎn)換匯流條向飛控蓄電池控制器供電。

3.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型，其特征在于，所述的飛控發(fā)電系統(tǒng)包含飛控發(fā)電機(jī)和飛控發(fā)電機(jī)控制器，飛控發(fā)電機(jī)控制器檢測(cè)飛控一級(jí)配電裝置內(nèi)的飛控轉(zhuǎn)換匯流條電壓，當(dāng)飛控轉(zhuǎn)換匯流條電壓低于設(shè)定值時(shí)，飛控發(fā)電機(jī)控制器開(kāi)始驅(qū)動(dòng)飛控發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，當(dāng)飛控發(fā)電機(jī)輸出電壓滿足設(shè)定值時(shí)，飛控發(fā)電機(jī)通過(guò)飛控發(fā)電機(jī)控制器向飛控一級(jí)配電裝置供電。

4.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型，其特征在于，所述的飛控二級(jí)配電裝置含有左飛控二級(jí)配電裝置和右飛控二級(jí)配電裝置，左飛控二級(jí)配電裝置向飛機(jī)左側(cè)電傳飛控系統(tǒng)供電，右飛控二級(jí)配電裝置向飛機(jī)右側(cè)電傳飛控系統(tǒng)供電，左飛控二級(jí)配電裝置與飛控一級(jí)配電裝置之間的飛控應(yīng)急電源數(shù)量與飛機(jī)左側(cè)電傳飛控系統(tǒng)數(shù)量一致，右飛控二級(jí)配電裝置與飛控一級(jí)配電裝置之間的飛控應(yīng)急電源數(shù)量與飛機(jī)右側(cè)電傳飛控系統(tǒng)數(shù)量一致。

5.一種飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電方法，其特征在于包含以下內(nèi)容：1)使用如權(quán)利要求1-4所述的任一項(xiàng)飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型向電傳飛控系統(tǒng)供電；2)飛控一級(jí)配電裝置的轉(zhuǎn)換接觸器優(yōu)先接收載機(jī)電源經(jīng)飛控蓄電池控制器和飛控二級(jí)配電裝置向電傳飛控系統(tǒng)供電，飛控蓄電池控制器可以使用載機(jī)電源向飛控蓄電池充電；3)當(dāng)載機(jī)電源無(wú)法正常供電時(shí)，飛控一級(jí)配電裝置的轉(zhuǎn)換接觸器接收飛控發(fā)電系統(tǒng)電源經(jīng)飛控蓄電池控制器和飛控二級(jí)配電裝置向電傳飛控系統(tǒng)供電，飛控蓄電池控制器可以使用飛控發(fā)電系統(tǒng)電源向飛控蓄電池充電；4)當(dāng)載機(jī)電源和飛控發(fā)電系統(tǒng)電源均無(wú)法正常供電時(shí)，飛控蓄電池控制器將飛控蓄電池與飛控二級(jí)配電裝置接通，向電傳飛控系統(tǒng)供電。

技術(shù)總結(jié)
一種飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的供電構(gòu)型及供電方法，由載機(jī)電源、飛控發(fā)電系統(tǒng)和飛控應(yīng)急電源為飛機(jī)電傳飛控系統(tǒng)余度供電；載機(jī)電源在飛機(jī)直流正常電源正常工作時(shí)，為電傳飛控系統(tǒng)負(fù)載提供所需用電；飛控發(fā)電系統(tǒng)用于在載機(jī)電源失效狀態(tài)下，為電傳飛控系統(tǒng)負(fù)載提供所需用電；飛控一級(jí)配電裝置用于載機(jī)電源與飛控發(fā)電系統(tǒng)電源的供電轉(zhuǎn)換控制及向飛控蓄電池控制器供電；飛控應(yīng)急電源用于在載機(jī)電源和飛控發(fā)電系統(tǒng)無(wú)法正常工作時(shí)，為電傳飛控系統(tǒng)提供應(yīng)急電源；飛控二級(jí)配電裝置用于接收飛控一級(jí)配電裝置或飛控蓄電池提供的電源，并通過(guò)內(nèi)部的飛控匯流條輸送給電傳飛控系統(tǒng)用電設(shè)備。

技術(shù)研發(fā)人員：周欽,李志豪,郝精一,趙玉杰,陳韻秋,劉光輝,宋佳敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中航西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14