[發(fā)明專利]航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)的供電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011604570.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112736891B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚太克;季春生;張玄;張榮格;尹明明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)控制系統(tǒng)研究所
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J1/12;H02J1/14;H02J7/14;F02C9/00;F02C6/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;陳麗麗

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)供電技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)的供電裝置，其中，包括：發(fā)電單元，用于分別從航空發(fā)動機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子中提取電功率；混合儲能單元，用于平衡電氣負(fù)載和發(fā)電單元之間的功率；電能管理與分配單元，分別與發(fā)電單元和混合儲能單元電連接，用于對發(fā)電單元提取的電功率進(jìn)行管理與分配；高壓直流母線和低壓直流母線，均與電能管理與分配單元電連接，用于在電能管理與分配單元的控制下向電氣負(fù)載供電。本發(fā)明提供的航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)的供電裝置可以滿足航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)中大大增加的電氣負(fù)載的功率需求和可靠供電需求，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)整體性能和效率最優(yōu)，同時(shí)保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)的供電裝置。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中，僅有一臺由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的小型交流發(fā)電機(jī)和飛機(jī)28V直流電源，向全權(quán)限數(shù)字電子控制器（FADEC）供電。而新一代的航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)，采用電力驅(qū)動，系統(tǒng)電力需求呈現(xiàn)出分布式、高壓、大功率、復(fù)雜瞬態(tài)特性等特點(diǎn)，極大的增加了電氣負(fù)載的功率需求和供電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度。

在多電控制系統(tǒng)中，電氣負(fù)載的特性和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)控制系統(tǒng)完全不同。若沒有合理的控制與保護(hù)策略，供電系統(tǒng)的整體性能和效率將大大降低，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致振蕩甚至失穩(wěn)發(fā)生。航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的供電系統(tǒng)屬于安全關(guān)鍵產(chǎn)品，需要采用多余度保證系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)的供電裝置，解決相關(guān)技術(shù)中存在的無法滿足航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)中電氣負(fù)載的可靠供電需求的問題。

作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種航空發(fā)動機(jī)多電控制系統(tǒng)的供電裝置，其中，包括：

發(fā)電單元，用于分別從航空發(fā)動機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子中提取電功率；

混合儲能單元，用于平衡電氣負(fù)載和所述發(fā)電單元之間的功率；

電能管理與分配單元，分別與所述發(fā)電單元和所述混合儲能單元電連接，用于對所述發(fā)電單元提取的電功率進(jìn)行管理與分配；

高壓直流母線和低壓直流母線，均與所述電能管理與分配單元電連接，用于在所述電能管理與分配單元的控制下向所述電氣負(fù)載供電。

進(jìn)一步地，所述發(fā)電單元包括：永磁直流發(fā)電機(jī)和有源整流器，所述有源整流器與所述永磁直流發(fā)電機(jī)連接；

所述永磁直流發(fā)電機(jī)能夠輸出三相變頻交流電；

所述有源整流器能夠?qū)⑺鋈嘧冾l交流電進(jìn)行整流得到高壓直流電。

進(jìn)一步地，所述永磁直流發(fā)電機(jī)包括由航空發(fā)動機(jī)高壓轉(zhuǎn)子驅(qū)動的永磁直流發(fā)電機(jī)和由航空發(fā)動機(jī)低壓轉(zhuǎn)子驅(qū)動的永磁直流發(fā)電機(jī)；

所述有源整流器包括第一有源整流器和第二有源整流器，所述第一有源整流器與所述航空發(fā)動機(jī)高壓轉(zhuǎn)子驅(qū)動的永磁直流發(fā)電機(jī)連接，所述第二有源整流器與所述航空發(fā)動機(jī)低壓轉(zhuǎn)子驅(qū)動的永磁直流發(fā)電機(jī)連接。

進(jìn)一步地，所述高壓直流母線能夠輸出270V電壓，所述低壓直流母線能夠輸出28V電壓，所述高壓直流電流的一部分能夠并入所述高壓直流母線，所述高壓直流電流的另一部分能夠轉(zhuǎn)換為低壓直流電流后并入所述低壓直流母線。

進(jìn)一步地，所述高壓直流電流包括270V高壓直流電流，所述低壓直流電流包括28V低壓直流電流。

進(jìn)一步地，所述電子負(fù)載包括電力執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電子控制器，所述高壓直流母線與所述電力執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接，所述低壓直流母線與所述電子控制器電連接。