[發(fā)明專利]消除主電能傳輸線束的飛機供電系統(tǒng)及其電能分配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610980358.4
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN106505744B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武志勇;康元麗;回彥年
• 申請（專利權(quán)）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術(shù)研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 主分類號: H02J50/00
• 分類號: H02J50/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種消除主電能傳輸線束的飛機供電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電系統(tǒng)利用電磁微波發(fā)生裝置產(chǎn)生交變電磁波，并通過導磁金屬機體傳遞所述交變電磁波至電能發(fā)生器，電能發(fā)生器產(chǎn)生交流電能為電能負載供電，所述供電系統(tǒng)通過導磁金屬機體傳遞交變電磁波，能夠減少電氣線束距離，降低機載設(shè)備重量；

所述供電系統(tǒng)包括電磁微波發(fā)生裝置、導磁金屬機體、至少一個電能發(fā)生單元和電能負載；

所述電磁微波發(fā)生裝置用于產(chǎn)生交變電磁波；

所述導磁金屬機體用于傳遞所述交變電磁波；

所述電能發(fā)生單元中包括電能發(fā)生器，電能發(fā)生器感應所述導磁金屬機體傳遞的交變電磁波，并產(chǎn)生交流電能；

所述電能發(fā)生單元向所述電能負載供電；

所述導磁金屬機體的一部分機體環(huán)繞所述電磁微波發(fā)生裝置，所述導磁金屬機體與所述電磁微波發(fā)生裝置之間有一氣隙空間；

所述電磁微波發(fā)生裝置與發(fā)動機連接，發(fā)動機能夠帶動所述電磁微波發(fā)生裝置進行轉(zhuǎn)動；當發(fā)動機帶動電磁微波發(fā)生裝置轉(zhuǎn)動時，在導磁金屬機體和電磁微波發(fā)生裝置之間的氣隙空間內(nèi)部產(chǎn)生交變電磁波；

所述電能發(fā)生器為多匝銅線繞組或銅包鋁線繞組，所述電能發(fā)生器與所述導磁金屬機體連接并感應所述導磁金屬機體傳遞的交變電磁波，在繞組中產(chǎn)生交流電能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種消除主電能傳輸線束的飛機供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁微波發(fā)生裝置采用表貼式轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)，所述電磁微波發(fā)生裝置包括轉(zhuǎn)子軛部以及粘貼在轉(zhuǎn)子軛部表面的至少一對磁鋼，每對磁鋼包括一個N型磁鋼和一個與所述N型磁鋼對應的S型磁鋼。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種消除主電能傳輸線束的飛機供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電能發(fā)生器單元包括第一電能發(fā)生器、第二電能發(fā)生器、第一功率匯流條、第二功率匯流條和固態(tài)功率開關(guān)；

所述固態(tài)功率開關(guān)包括第一固態(tài)功率開關(guān)、第二固態(tài)功率開關(guān)和一母聯(lián)固態(tài)功率開關(guān)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種消除主電能傳輸線束的飛機供電系統(tǒng)，其特征在于，第一固態(tài)功率開關(guān)設(shè)置于第一電能發(fā)生器和第一功率匯流條之間，第一電能發(fā)生器和第一固態(tài)功率開關(guān)通過線束連接，第一固態(tài)功率開關(guān)和第一功率匯流條通過線束連接；

第二固態(tài)功率開關(guān)設(shè)置于第二電能發(fā)生器和第二功率匯流條之間，第二電能發(fā)生器和第二固態(tài)功率開關(guān)通過線束連接，第二固態(tài)功率開關(guān)和第二功率匯流條通過線束連接；

所述母聯(lián)固態(tài)功率開關(guān)設(shè)置于第一固態(tài)功率開關(guān)和第二固態(tài)功率開關(guān)之間，所述母聯(lián)固態(tài)功率開關(guān)與所述第一固態(tài)功率開關(guān)和所述第二固態(tài)功率開關(guān)之間均采用線束連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種消除主電能傳輸線束的飛機供電系統(tǒng)，其特征在于，在電能發(fā)生器輸出端分別安裝電流傳感器和電壓傳感器；電流傳感器用于檢測電能發(fā)生器的輸出電流，判斷過流故障；電壓傳感器用于檢測電能發(fā)生器的輸出電壓，判斷過壓故障；

所述第一電能發(fā)生器和第二電能發(fā)生器分別包括一個故障顯示器，當電能發(fā)生器生器過流故障或過壓故障時，發(fā)出故障警告。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種消除主電能傳輸線束的飛機供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電能發(fā)生器單元還包括至少一個電池，電池通過繼電器與所述第二功率匯流條連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述一種消除主電能傳輸線束的飛機供電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電系統(tǒng)還包括一系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器能夠控制供電系統(tǒng)內(nèi)任意一個或任意兩個以上固態(tài)功率開關(guān)的導通與關(guān)斷，并且能夠控制供電系統(tǒng)內(nèi)任意一個或任意兩個以上繼電器的導通與關(guān)斷，以實現(xiàn)對固態(tài)功率開關(guān)和繼電器的系統(tǒng)集成控制。

8.一種飛機供電系統(tǒng)的電能分配方法，所述方法采用權(quán)利要求1-7任一項所述飛機供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電能分配方法包括以下步驟：

(1)發(fā)動機帶動電磁微波發(fā)生裝置旋轉(zhuǎn)，電磁微波發(fā)生裝置在導磁金屬機體和電磁微波發(fā)生裝置之間的氣隙內(nèi)部產(chǎn)生交變電磁波；

(2)交變電磁波由飛機的導磁金屬機體傳遞至電能發(fā)生單元，電能發(fā)生單元中的電能發(fā)生器感應所述交變電磁波，并產(chǎn)生交流電能；

(3)由電能發(fā)生器輸出端的電流傳感器和電壓傳感器檢測第一電能發(fā)生器是否發(fā)生故障，若第一電能發(fā)生器未發(fā)生故障，直接進入步驟(4)；若第一電能發(fā)生器發(fā)生過流故障或過壓故障，繼續(xù)檢測第二電能發(fā)生器是否發(fā)生故障，若第二電能發(fā)生器未發(fā)生故障，直接進入步驟(5)；若第一電能發(fā)生器和第二電能發(fā)生器均發(fā)生過流故障或過壓故障，進入步驟(6)；

(4)系統(tǒng)控制器控制第一固態(tài)功率開關(guān)和母聯(lián)固態(tài)功率開關(guān)為導通狀態(tài)，并控制第二固態(tài)功率開關(guān)和電池上的繼電器為關(guān)斷狀態(tài)；

第一電能發(fā)生器通過導磁金屬機體接收由電磁微波發(fā)生裝置產(chǎn)生的交變電磁波，并產(chǎn)生交流電能，第一電能發(fā)生器產(chǎn)生的交流電能通過第一功率匯流條及第二功率匯流條被傳輸至電能負載；

(5)系統(tǒng)控制器控制第二固態(tài)功率開關(guān)和母聯(lián)固態(tài)功率開關(guān)為導通狀態(tài)，并控制第一固態(tài)功率開關(guān)和電池上的繼電器為關(guān)斷狀態(tài)；

第二電能發(fā)生器通過導磁金屬機體接收由電磁微波發(fā)生裝置產(chǎn)生的交變電磁波，并產(chǎn)生交流電能，第二電能發(fā)生器產(chǎn)生的交流電能通過第一功率匯流條及第二功率匯流條被傳輸至電能負載；

(6)系統(tǒng)控制器控制電池上的繼電器和母聯(lián)固態(tài)功率開關(guān)為導通狀態(tài)，并控制第一固態(tài)功率開關(guān)和第二固態(tài)功率開關(guān)為關(guān)斷狀態(tài)；使電池通過第一功率匯流條及第二功率匯流條向電能負載供電。