[發明專利]飛行器啟動和發電系統

在審

• 申請號: 201580076588.1
• 申請日: 2015-02-18
• 公開（公告）號: CN107251407A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 黃豪;張金輝
• 申請（專利權）人: 通用電氣航空系統有限責任公司
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30;H02P101/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 鄭浩,付曼

1.一種飛行器啟動和發電系統，包括：

啟動器/發電機，所述啟動器/發電機包括主機、勵磁機和永磁發電機；

逆變器/變換器/控制器(ICC)，所述逆變器/變換器/控制器(ICC)具有基于金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的橋配置，所述逆變器/變換器/控制器(ICC)連接至所述啟動器/發電機，并生成交流(AC)電以在啟動模式中驅動所述啟動器/發電機，用于啟動所述飛行器的原動機，并在所述原動機已經啟動之后，在所述啟動器/發電機的發電模式中將從所述啟動器/發電機獲得的AC電轉換成直流(DC)電；以及

主橋門極驅動器，所述主橋門極驅動器被配置成驅動所述基于MOSFET的橋；

其中，所述主橋門極驅動器操作以在啟動模式中使用空間矢量脈寬調制(SVPWM)并且在發電模式中使用基于反向導通的無源整流來驅動所述基于MOSFET的橋。

2.根據權利要求1所述的飛行器啟動和發電系統，還包括連接至所述勵磁機的勵磁機定子的勵磁機基于MOSFET的橋以及被配置成驅動所述勵磁機基于MOSFET的橋的勵磁機橋門極驅動器。

3.根據權利要求2所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述勵磁機橋門極驅動器操作以使用SVPWM驅動所述勵磁機基于MOSFET的橋。

4.根據權利要求3所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述勵磁機基于MOSFET的橋還包括基于碳化硅的橋或基于氮化鎵的橋中的至少一個。

5.根據權利要求1所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述基于MOSFET的橋還包括基于碳化硅的橋或基于氮化鎵的橋中的至少一個。

6.根據權利要求1所述的飛行器啟動和發電系統，還包括主橋數字信號處理器(DSP)。

7.根據權利要求6所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述主橋DSP被配置成預測啟動器/發電機轉子位置。

8.根據權利要求6所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述主橋DSP被配置成感測啟動器/發電機轉子位置。

9.根據權利要求1所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述基于MOSFET的橋還包括個體可控制的MOSFET的陣列。

10.根據權利要求9所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述主橋門極驅動器操作以驅動每個個體可控制的MOSFET。

11.根據權利要求1所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述ICC還包括基于MOSFET的橋配置，所述基于MOSFET的橋配置在再生模式中通過以所述飛行器的原動機的動能儲存過多電力，吸收所述系統的過多電力，并且其中，主機橋門極驅動器操作以在再生模式中使用SVPWM驅動主機基于MOSFET的橋。

12.根據權利要求1所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述基于MOSFET的橋還包括個體可控制的寬帶隙器件MOSFET。

13.根據權利要求12所述的飛行器啟動和發電系統，其中，所述MOSFET還包括外部二極管，所述外部二極管被配置在所述MOSFET的體二極管兩端。

14.一種控制飛行器啟動和發電系統的方法，所述飛行器啟動和發電系統具有：啟動器/發電機，所述啟動器/發電機包括主機、勵磁機和永磁發電機；逆變器/變換器/控制器(ICC)，所述逆變器/變換器/控制器(ICC)具有基于MOSFET的橋配置，所述基于MOSFET的橋配置與主機繞組的電壓輸出連接；以及主橋門極驅動器，所述主橋門極驅動器被配置成驅動所述基于MOSFET的橋；所述方法包括：

如果在啟動模式中，則將電力供應至所述基于MOSFET的橋，并且在啟動模式中使用空間矢量脈寬調制(SVPWM)驅動主基于MOSFET的橋，并且其中，在啟動模式中驅動所述主基于MOSFET的橋啟動所述飛行器的原動機；以及

如果在發電模式中，則使用基于反向導通的無源整流來驅動所述基于MOSFET的橋以將從所述啟動器/發電機的主機繞組獲得的AC電轉換成DC電。

15.根據權利要求14所述的方法，還包括如果在啟動模式中，則在所述飛行器的原動機啟動之后，切換到發電模式。