[發明專利]一種飛機模塊化電網實驗裝置及功能模塊

有效

• 申請號: 201610238156.2
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105785191B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 沈佳茜;蔣茜;楊善水;王莉;張卓然;魏佳丹
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G09B23/18
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 艾中蘭

本發明公開一種飛機模塊化電網實驗裝置，主要由模塊化設計的發電系統模塊、電網模塊及控制器模塊搭建而成，所述電網模塊由若干模塊化設計的交流單通道模塊和直流單通道模塊相互連接組成。本發明設計的模塊化電網實驗裝置，模塊間只需簡單硬件連接，根據設計拓撲自主增添模塊，可以完成多通道復雜電網的設計和試驗，探索電網控制算法和電能管理方法，并且可以用于高校航空供電系統課程的實踐環節，達到對現存飛機電網的學習以及對新型飛機電網的創新兩個研究目的。

技術領域

本發明屬于電氣工程領域，尤其是涉及大型客機電網。

背景技術

大型客機處于民機產業的最高端，技術難度大，經濟價值高，綜合性強。目前，全球大型客機市場基本上被歐洲空客公司與美國波音公司兩大航空巨頭瓜分，A380與B787都代表了大型客機目前的最高技術水平。我國的大型客機C919的研制各項工作也正在穩步推進，

目前客機主電源系統主要有27V低壓直流電源和400Hz 115/200V恒頻交流電源兩種供電體制。隨著電源供電技術以及用電設備的發展，也由于低壓直流與恒頻交流電源系統都存在一些問題，變頻交流供電體制得到較快發展。該種電源系統在環球快車飛機、SAAB2000支線飛機、A380與B787飛機上得到應用，我國的C919也將采用這種供電體制。

大型客機是我國今后重要發展方向以及科研人員的主要研究方向，讓中國的大飛機飛上藍天是國家的意志。飛機供電系統是飛機上的重要組成部分。變頻交流供電體制是當今飛機電源系統的一個發展方向，國外也只有少量先進飛機采用，國內對于這種供電體制的研究剛剛起步，因此開展其供電系統的結構研究是有必要的。然而，目前高校僅僅針對單一機型開發實驗裝置，沒有通用的飛機電網實驗裝置，為研究大型客機電源系統的研究帶來了不便。

發明內容

本發明公開一種飛機模塊化電網實驗裝置，該模塊化實驗裝置是基于對現有客機各種機型電網結構進行研究分析得到的通用的飛機電網最小功能單元，多個電網模塊化實驗裝置可以任意組合，搭建出各種不同型號飛機的電網結構，并且可以針對不同電網結構自主設計電網控制和管理功能。

本發明的技術方案是：

一種飛機模塊化電網實驗裝置，其特征在于由模塊化設計的發電系統模塊、電網模塊及控制器模塊搭建而成，所述發電系統模塊用于模擬飛機的發電系統，所述電網模塊用于模擬飛機的電網結構，所述控制器模塊用于模擬對飛機的發電系統及電網結構的管理功能；所述電網模塊由若干模塊化設計的交流單通道模塊和直流單通道模塊相互連接組成。

其中交流單通道模塊和直流單通道模塊是電網模塊的最小功能單元。

優選地，所述交流單通道模塊包括一交流匯流條、一變壓整流器、一直流匯流條、一直流主匯流條、若干接觸器和若干斷路器，所述交流匯流條經一接觸器和一斷路器連接所述變壓整流器，所述變壓整流器經一接觸器連接所述直流匯流條，所述直流匯流條經一接觸器連接所述直流主匯流條，所述交流匯流條具有交流輸入、輸出端口。

優選地，所述直流單通道模塊包括一交流匯流條、一逆變器、一直流蓄電池匯流條和一蓄電池，所述交流匯流條經一斷路器和一接觸器連接所述逆變器，所述逆變器經一斷路器和一接觸器連接所述直流蓄電池匯流條，所述直流蓄電池匯流條連接所述蓄電池，所述交流匯流條具有交流輸出端口。

本發明提出一種大型客機模塊化電網實驗裝置，使用靈活方便，具有很好的通用性、變化性和擴展性，可以完成多通道復雜電網的設計和試驗，探索電網控制算法和電能管理方法，并且可以用于高校航空供電系統課程的實踐環節，學生可以自行隨意選擇，隨意組合，運用不同數量的模塊構成不同的機型，開發新型配電系統和電網結構，有利于培養和提高學生該領域的理論知識以及自主創新和實踐水平和能力，達到對現存飛機電網的學習以及對新型飛機電網的創新兩個研究目的，對推動各種結構形式的電網設計與開發有很重要的現實意義，為大型客機電源系統的設計提供支持。

本發明的有益效果是：