[發明專利]基于PWM整流的遠程配電單元架構

在審

• 申請號: 201911296582.1
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN112994007A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 華潔;陳意輝;屠俊杰
• 申請（專利權）人: 上海航空電器有限公司
• 主分類號: H02J3/02
• 分類號: H02J3/02;H02M7/219
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 顧俊超

本發明公開基于PWM整流的遠程配電單元架構，包含有，一次匯流條；以及，遠程配電單元，其具有PWM整流器、自耦變壓器、直流固態功率控制器及交流固態功率控制器；其中，所述PWM整流器將來自所述一次匯流條的第一交流電壓轉換成第一直流電壓并且輸出至所述直流固態功率控制器，所述直流固態功率控制器的功率輸出端用于接直流電氣負載；其中，所述自耦變壓器將來自所述一次匯流條的第一交流電壓轉換成第二交流電壓并且輸出至所述交流固態功率控制器，所述交流固態功率控制器的功率輸出端用于接交流電氣負載。本發明的有益效果在于：省去集中式二次電源，進一步優化飛機航電配電系統。

技術領域

本發明涉及飛機配電領域，特別地是，基于PWM整流的遠程配電單元架構。

背景技術

隨著電氣負載的增加和多樣化，航空供電系統已經由早期的28V低壓直流電源系統發展到混合電源，即要求遠程配電單元滿足電氣負載的要求可輸出直流和交流兩種電源。目前的飛機配電系統中具有一次匯流條，由航空發電機直接輸出235V的三相交流電構成，而遠程配電單元無法直接從一次匯流條取電，只能采用二次電源變換后的28V（或270V）直流和115V變頻交流。

不難看出，現有的遠程配電單元架構至少存在以下缺陷：1.大型飛機的28V直流負載多且均來自于TRU(變壓整流單元)使其容量很大，傳統的變壓器整流效率又不高，導致損耗大散熱困難；2.二次電能采用匯流條給遠程配電集中式供電，耗費大量匯流條資源；3.二次配電的遠程配電單元中，每一個配電通道都有一路功率輸出線。隨著飛機機載負載數量增多，所需要的配電通道輸出線數量也隨之增加。而且此部分線纜通常在飛機內鋪設很長的距離，極大的增加了飛機重量；4.二次配電的遠程配電單元的進線電壓等級較低，一般為28V直流或者115V交流，限制了二次配電電網容量的進一步提高。

發明內容

本發明解決的技術問題是現有遠程配電單元無法直接從一次匯流條取電，而提供新型的基于PWM整流的遠程配電單元架構。

為了實現這一目的，本發明的技術方案如下：基于PWM整流的遠程配電單元架構，包含有，

一次匯流條；以及，

遠程配電單元，其具有PWM整流器、自耦變壓器、直流固態功率控制器及交流固態功率控制器；

其中，所述一次匯流條接所述PWM整流器的輸入端，所述PWM整流器的輸出端接所述直流固態功率控制器的功率輸入端，所述PWM整流器將來自所述一次匯流條的第一交流電壓轉換成第一直流電壓并且輸出至所述直流固態功率控制器，所述直流固態功率控制器的功率輸出端用于接直流電氣負載；

其中，所述一次匯流條接所述自耦變壓器的輸入端，所述自耦變壓器的輸出端接所述交流固態功率控制器的功率輸入端，所述自耦變壓器將來自所述一次匯流條的第一交流電壓轉換成第二交流電壓并且輸出至所述交流固態功率控制器，所述交流固態功率控制器的功率輸出端用于接交流電氣負載。

作為基于PWM整流的遠程配電單元架構的優選方案，所述第一交流電壓為235V交流，所述第一直流電壓為28V或270V直流，所述第二交流電壓為115V交流。

作為基于PWM整流的遠程配電單元架構的優選方案，所述PWM整流器為二極管鉗位式三電平整流器或其他拓撲的三電平整流器。

作為基于PWM整流的遠程配電單元架構的優選方案，所述PWM整流器為不同拓撲的二電平整流器。

作為基于PWM整流的遠程配電單元架構的優選方案，所述PWM整流器拓撲的連接可以是三相三橋臂連接或三相四橋臂連接。

作為基于PWM整流的遠程配電單元架構的優選方案，還包含有，第一發電機、第二發電機及輔助電源，所述一次匯流條分別接所述第一發電機、所述第二發電機及所述輔助電源。