[發明專利]針對飛行器上的高電壓電力線的保護和故障檢測

有效

• 申請號: 201810095306.8
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108414891B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 約根·萬格曼;延斯·舒爾特
• 申請（專利權）人: 空中客車德國運營有限責任公司;空中客車防務和空間有限責任公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;B64D27/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;陳煒

公開了一種針對飛行器上的高電壓電力線的保護和故障檢測。提供了一種用于傳輸高電壓的高電壓導體(100)。該高電壓導體包括電力線(140)、故障檢測單元(160)以及監測單元(170)。電力線(140)被配置用于傳輸電能。故障檢測單元(160)被配置用于檢測由電力線發出的電磁場，并且監測單元(170)被配置用于檢測高電壓導體的隔離退化。監測單元連接至故障檢測單元并且被配置成接收在故障檢測單元中引起的電信號，該電信號是由于高電壓導體的隔離退化而引起的。因此，可以在早期階段識別高電壓導體的隔離退化。

技術領域

本發明涉及用于傳輸高電壓的高電壓導體、具有這樣的高電壓導體的用于飛行器的推進系統，并且涉及包括這樣的推進系統的飛行器。

背景技術

通常，商用飛行器例如公務機或客機是由需要某種可燃燃料的渦輪機或發動機來驅動的。近來，已經付出了努力來提供電驅動發動機并且在飛行器中使用這樣的發動機。

然而，在未來飛行器中，電力推進可能扮演主要角色。為了傳輸所需的電力量，可能需要遠超現今的電壓電平的電壓電平。為此，可能需要特定的導體或線。

DE 10 2011 105 880 A1和US 9,162,770 B2總體上描述了一種具有存儲電能的電池和驅動推進器的電動馬達的用于飛行器的電驅動裝置。

發明內容

本發明的目的可以是提供對高電壓導體中的退化的早期檢測，尤其針對在飛行器的推進系統中使用的高電壓導體。

該目的由獨立權利要求的主題來解決。本發明的進一步發展可以根據從屬權利要求并且根據以下描述來得出。

根據本發明的一方面，提供了一種用于傳輸高電壓的高電壓導體。該高電壓導體包括至少一個電力線、故障檢測單元和監測單元。電力線被配置用于電能傳輸。故障檢測單元被配置用于檢測由電力線發出的電磁場。監測單元被配置用于檢測高電壓導體的隔離退化。此外，監測單元連接至故障檢測單元并且被配置成接收在故障檢測單元中引起的電信號，該電信號是由于高電壓導體的隔離退化而引起的。

本文描述的高電壓導體提出了用于飛行器上的高電壓供應線的保護和故障檢測系統，使得能夠引入更高的電壓電平，并且因此實現了電力推進所需的高電力電平的傳輸和使用。例如，用于電力推進的電壓電平可以是1000伏特或者甚至更高，例如高達數千伏特。

已經認識到，電弧和火花可能影響和/或可能導致與用于飛行器中的推進系統的電力線的安裝有關的約束。本文描述的高電壓導體和推進系統提出使用隔離狀況監測系統，該隔離狀況監測系統可以在早期階段檢測出高電壓導體的隔離故障或退化。即使不存在故障電流，也可以檢測出退化。因此，可以避免進入飛行器的金屬的和其他導電結構的元件中的故障電流。

例如，電力線是包括由隔離覆蓋物所包圍的導電芯的導電線。該導電芯可以是由例如銅、鋁、鈦或者包括這些材料中的一個或更多個的合金或適用于在飛行器中傳輸電能的其他材料制成的長的金屬元件。該隔離覆蓋物可以由例如塑料制成，并且可以被布置成將導電芯與其周圍環境電絕緣。

故障檢測單元也可以被稱為電磁天線，該電磁天線被特別地嵌入在高電壓導體內部并且靠近電力線，使得從電力線發出的電磁場在故障檢測單元內引起電信號，該電信號可以被監測單元檢測到并且該電信號可以指示高電壓導體的隔離退化。

注意，即使高電壓導體的隔離處于合適的狀況下，也可以在故障檢測單元中引起電信號。然而，監測單元可以被配置成使得其基于電信號的特征來識別和辨別高電壓導體的隔離是否退化，其中電信號的特征尤其可以包括電信號的幅度或電壓、電流和/或信號圖案。

根據本發明的實施方式，故障檢測單元包括在高電壓導體的縱向方向上延伸的導電檢測器。

特別地，導電檢測器可以是電磁天線。在一個實施方式中，導電檢測器是金屬元件，例如線。