[發明專利]一種適用于飛機的SSPC與接觸器聯合控制系統及方法

有效

• 申請號: 202011192643.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112462642B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 曹禹;朱漢東;王幫亭
• 申請（專利權）人: 天津航空機電有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01R19/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 高霖

本發明涉及一種適用于飛機的SSPC與接觸器聯合控制系統，包含電源模塊、多個霍爾傳感器、交流電流采集模塊、直流電流采集模塊、CPU處理模塊、直流SSPC、交流SSPC、直流接觸器、交流接觸器，每個接觸器均配有接觸器控制模塊和電流互感器。本發明還涉及一種SSPC與接觸器聯合控制方法。本發明的系統及方法，應用在航空領域，通過接觸器與SSPC的聯動配合控制，來實現對負載的智能控制與保護，提高飛機配電網絡的可靠性。

技術領域

本發明涉及航空配電系統，屬于配電系統、負載控制領域。具體涉及一種適用于飛機的SSPC與接觸器聯合控制系統及方法。

背景技術

航空接觸器是一種用于遠程控制直流電或交流電通斷的自動控制開關，具備以低電壓控制高電壓，低電流控制高電流的特點。應用與航空條件下可以安裝在遠離駕駛員的位置上，駕駛員可以通過操控開關等方式對接觸器的通斷進行遠程控制。接觸器在控制電路通斷的過程中存在動作慢，觸電容易飛弧和發熱損壞等缺陷，無法滿足各種負載電路的控制需求。

SSPC全稱為Solid State Power Controller固態功率控制器，在飛機上應用已經有幾十年的歷史了，其原理是通過DSP處理器發出驅動信號來驅動功率MOSFET的柵極從而實現MOSFET的開通關斷，從而對負載功率回路進行通斷控制，有因為它具備電流采集電壓采集短路保護等功能，可以對負載電流進行監控并實現智能控制與保護負載功能，但是由于是功率MOSFET作為回路中的主要元器件，在大電流回路中的可靠性不高，MOS管有被過流燒毀的風險。

隨著航空業發展，機上負載的種類越來越多，對配電系統和負載控制的要求也在逐漸變高，需要一種更可靠的配電和控制策略來滿足負載的控制需求，提高配電網絡的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種適用于飛機的SSPC與接觸器聯合控制系統及方法，來實現對飛機上特殊大電流負載和小電流負載的智能聯動控制。

本發明技術方案：

一種適用于飛機的SSPC與接觸器聯合控制系統，應用于機上配電系統直流和交流匯流條上，SSPC與接觸器配合進行飛機上各種規格負載的智能控制、電流采集及保護，所述聯合控制系統包含電源模塊、多個霍爾傳感器、交流電流采集模塊、直流電流采集模塊、CPU處理模塊、直流SSPC、交流SSPC、直流接觸器、交流接觸器，每個接觸器均配有接觸器控制模塊和電流互感器；

電源模塊為系統內部提供隔離的電源，實現匯流條功率電與系統內部工作電的完全隔離；

每個霍爾傳感器分別放入一個直流或交流匯流條中，通過霍爾效應原理對匯流條電流進行采集，采集的模擬量輸入到電流采集模塊中；

電流采集模塊：分為直流電流采集模塊和交流電流采集模塊，電流采集模塊將采集到的模擬量進行調理并轉換為數字信號，發給CPU處理模塊；

CPU處理模塊處理和儲存電流采集模塊發來的信息，將處理后的信息上報給上位機，并將上位機發來的控制和查詢指令發送到各個接觸器控制模塊和SSPC中；

SSPC內置電流采集、電壓采集、過流保護、短路保護、容性載保護功能，通過控制SSPC的開通和關斷來對后級小電流負載進行控制；

接觸器分為直流接觸器和交流接觸器，用以快速切斷以及頻繁的接通和關斷大電流負載；

電流互感器與接觸器控制器模塊，通過電流互感器將功率回路中的大電流轉換成小電流以便接觸器控制器模塊進行采集，接觸器控制器模塊向接觸器輸出控制信號，對接觸器進行控制，以實現對后級大電流負載的控制。

其特征在于，電流采集模塊通過多級運放組網和AD轉換芯片將采集到的模擬量進行調理并轉換為數字信號。

一種適用于飛機的SSPC與接觸器聯合控制方法，其特征在于，包括以下步驟：