[發明專利]用于飛行器的電力系統

有效

• 申請號: 201410618337.9
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104627377B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 黃豪;A.施普利
• 申請（專利權）人: 通用電氣航空系統有限公司
• 主分類號: B64D41/00
• 分類號: B64D41/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉林華;肖日松

一種用于飛行器的電力系統(40)，具有電負載(70、72)以及至少一個帶有高壓轉軸(26)和低壓轉軸(28)的噴氣發動機，電力系統(40)包括由第一壓力轉軸(26、28)驅動并輸出第一電壓(52)的第一電機、由第二壓力轉軸(26、28)驅動并輸出第二電壓(56)的第二電機、以及接收第一和第二電壓(52、56)并向負載(70、72)供給電壓(52、56)的配電總線。

技術領域

渦輪發動機，以及特別地燃氣渦輪發動機，還已知為燃燒渦輪發動機，是從在許多渦輪葉片上穿過發動機的燃燒氣體流中提取能量的旋轉式發動機。燃氣渦輪發動機已用于陸上和海上移動及發電，但是最常見地用于航空應用，諸如用于飛機，包括直升機。在飛機中，燃氣渦輪發動機用于飛行器的推進。

背景技術

燃氣渦輪發動機可具有兩個或更多轉軸(spool)，包括提供總體推進系統推力的大部分的低壓(LP)轉軸、以及通過沿機尾方向引導廢氣產物而驅動一個或更多壓縮機并產生附加推力的高壓(HP)轉軸。三轉軸燃氣渦輪發動機包括第三中壓(IP)轉軸。

燃氣渦輪發動機還經常向許多不同附件提供動力，諸如發電機、啟動器/發電機、永磁交流發電機(PMA)、燃油泵以及液壓泵，例如用于飛行器上除推進以外所需功能的設備。例如，當代飛行器需要電力用于航空電子設備、電動機以及其他電氣設備。與燃氣渦輪發動機聯接的發電機將發動機的機械動力轉化為向附件提供動力所需的電能。

不同附件可以不同動力需求操作，并因此，多種供電特性必須并入到電氣系統。例如，飛行器常常具有AC(交流電)和DC(直流電)提供動力的附件。在許多商用飛行器中，傳統的115V、400Hz的動力可提供用于常見電氣裝置的插入，盡管飛行器系統附件中的許多以直流電操作。

在當代飛行器尤其是包括可在不同電壓、頻率或兩者下操作的集中的主和次功率總線的商用飛行器中，向附件提供合適動力的困難加劇。此外，由于主和次傳輸線，具有集中的主和次功率總線增加了空間和重量需求。

在聯接至高壓轉軸和低壓轉軸的發電機中，該問題進一步加劇，該發電機向動力系統提供動力，通常供給不同的電壓和頻率，其可在沒有首先按需轉換動力的情況下不提供不間斷動力傳遞到電負載。例如，來自發電機的功率首先從交流轉換為270V直流或28V直流的電力系統標準，其然后按需轉換以用于附件。

此外，飛行器附件具有動態電力需求，其可規律地加壓于特別的發電系統。這樣的加壓可導致在系統中到電負載的不足電力傳輸，或甚至在正常或緊急操作期間的電力中斷。

發明內容

在一個實施例中，一種用于飛行器的電力系統具有電負載和至少一個帶有高壓轉軸和低壓轉軸的噴氣發動機，電力系統包括由高壓轉軸驅動并輸出第一高直流電壓的第一電機、由低壓轉軸驅動并輸出第二高直流電壓的第二電機、以及接收第一和第二高直流電壓并向電負載供給高直流電壓的配電總線。

本發明的第一技術方案為一種用于飛行器的電力系統，其具有電負載以及至少一個帶有高壓轉軸和低壓轉軸的噴氣發動機，電力系統包括：第一電機，其由高壓轉軸驅動并輸出第一高直流電壓；第二電機，其由低壓轉軸驅動并輸出第二高直流電壓；以及配電總線，其接收第一和第二高直流電壓并向電負載供給高直流電壓。

本發明的第二技術方案為，在本發明的第一技術方案中，第一高直流電壓和第二高直流電壓是相同的電壓。

本發明的第三技術方案為，在本發明的第二技術方案中，相同的電壓是+/-270Vdc。

本發明的第四技術方案為，在本發明的前述任一技術方案中，配線總線包括向電負載中的至少一些供給第一高直流電壓的第一分配總線、向電負載中的至少一些供給第二高直流電壓的第二分配總線，并且第一和第二分配總線選擇性地并聯聯接。

本發明的第五技術方案為，在本發明的第四技術方案中，電力系統進一步包括選擇性地聯接至第一和第二分配總線中的至少一個的負載調整單元。