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飞行器内部配送电能的系统和方法

阅读:203发布:2021-06-09

专利汇可以提供飞行器内部配送电能的系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种在 飞行器 内部配送 电能 的系统和方法。该系统包括至少两个配电系统(10,11),所述配电系统经过电和/或 电子 保护/切换元件,将电能从至少一个功率源(14-16)配送到该飞行器的电负载(18,19),通过专用电子装置可以配置和控制所述元件,其中,每个配电系统(10,11)包括一个控制电子装置,在该控制电子装置中加载配置文件(FC1,FC2),该配置文件给每个保护/切换元件赋予一个安装状态。,下面是飞行器内部配送电能的系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种在飞行器内部配送电能的系统,所述系统包括至少两个配 电系统(10,11),所述配电系统通过电和/或电子保护/切换元 件,将电能从至少一个功率源(14-16)配送到所述飞行器的 电负载(18,19),所述元件是通过专用电子装置可配置和可 控制的,其特征在于,每个所述配电系统(10,11)都包括控 制电子装置,在所述控制电子装置中加载配置文件(FC1, FC2),所述配置文件给每个所述保护/切换元件赋予安装状态。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,对于每个所述电负载,所 述安装状态被严格地编码在每个所述配置文件中。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,在飞机的配置数据库中每 个所述电负载被标识为“正常可配置”或“即插即用可配置”。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,默认的安装状态通过所述 配置文件分配给每个所述负载。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,对于被标识为“正常可配 置”的负载,所述安装状态被确定为固定值,所述固定值为默 认值。
6.根据权利要求4所述的系统,其中,对于被标识为“即插即用 可配置”的负载,所述安装状态是和来自接口的命令有关以及 和所述默认值有关的可变参数。
7.根据权利要求1所述的系统,所述系统包括接口,所述接口由 终端部分(20)和智能部分(21)组成,所述终端部分能够显 示和输入信息,所述智能部分能够控制所述电子保护/切换元 件的电状态。
8.根据权利要求7所述系统,其中,所述接口包括发送至少一个 安装或卸除命令的装置,所述命令能够动态地更改被制定的安 装状态。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述飞行器是飞机。
10.一种在飞行器内部配送电能的方法,其中,通过至少两个配电 系统(10,11),经过电和/或电子保护/切换元件,从至少一个 电源(14-16)向所述飞机的电负载(18,19)配送电能,所 述元件是通过专用电子装置可配置和可控制的,其特征在于, 将配置文件(FC1,FC2)加载到每个所述配电系统(10,11) 的控制电子装置中,所述配置文件给每个所述保护/切换元件 赋予安装状态。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,对于每个所述电负载, 所述安装状态被严格地编码在每个所述配置文件中。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,每个所述电负载被标识 为“正常可配置”或“即插即用可配置”。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,默认的安装状态被分配 给每个所述负载。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,对于被标识为“正常可 配置”的负载,所述安装状态被确定为固定值,所述固定值为 默认值。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,对于被标识为“即插即 用可配置”的负载,所述安装状态是和来自接口的命令有关以 及和所述默认值有关的可变参数。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述接口发送安装/卸除 命令:
-如果所述负载在数据库中被识别为“正常可配置”,则所述 接口不允许进入安装/卸除命令页并且通知操作者;
-如果所述负载被识别为“即插即用可配置”,则所述接口允 许进入命令页,所述命令页允许更改电保护的安装状态。
17.根据权利要求10所述的方法,其中,所述飞行器是飞机。
18.一种飞行器,包括根据权利要求1至9中任一项所述的系统。
19.一种飞行器,包括能够实现根据权利要求10至17中任一项所 述的方法的系统。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种飞行器内部配送电能的系统和方法

以下,为了简化描述,考虑飞机类型的飞行器。

背景技术

当今,在已知技术的系统中,飞机中电保护配置的所有更改都 需要:
-或者是通过关断来手动激活保护,该保护包括或者不包括过 电流检测或者控制电子装置,并且与部件相配合的数据库的加载管 理电负载;
-或者是加载配电系统的电子保护/切换元件的所有数据库。
这些电保护可以是不同的类型:I2t(过电流保护)、GFI(“接 地故障断路”或对地短路中断)、AFD(“电弧故障检测”或短路电 弧检测)。
事实上,飞机配电系统的基本作用是将功率源的能量分配给电 负载,并且保护在电源和负载之间的布线完整性免于受到超过该负 载电消耗的过电流引起的发热导致的损坏,根据该负载来计算保 护。如果飞机是不可再装备的,则这样的保护通过易熔类型的元件 实现,如果飞机是可再装备的,则通过自动断路器实现。
在最新一代的飞机上,使用了电子自动断路器。因此,专用的 过电流测量和检测电子装置可以集成复杂的控制和断开逻辑并且 连接分布至整个飞机中的通信网络。对于强消耗负载(大于15A), 自动断开电子装置或者可以通过继电器类型的元件实现,因此,这 样的元件是RCCB(“远程控制电路断路器”)类型的电子保护/切换 元件,也被称作CPD(“切换和保护装置”),或者通过基于晶体管 的功率电子元件实现,因此这样的元件是SSPC(“固态功率控制 器”)类型的电子保护/切换元件。这些电子保护/切换元件被集中和 集成在飞机的配电核心(等同于配电箱)中。
在这些配电核心的每一个中,每一个电子保护/切换元件通过数 据库被软件编程,该数据库定义了元件工作的基本参数,尤其诸如 关于所关心的负载消耗(特性)的过电流的定义规则、被供电负载 的名称、负载在电核心中的位置、负载的状态(闭路/开路)、负载 的安装状态(负载在飞机上或者不在飞机上)、负载的控制逻辑。
当新设备的安装需要更改配电系统和相邻系统的布线和数据 库的加载时,维护的任务与电子保护/切换元件的配置有关。这样的 配置引起一系列繁重且耗费巨大的任务,由于是补充设计的工作, 这些任务需要固定飞机并且让制造商或供货商服务支持。
本发明的目的是在不应用与飞机整体配置相配合的机载软件 的加载方法的情况下,通过允许激活或者不激活与电子保护/切换元 件的使用相关的电系统的供电来解决这样的技术问题。

发明内容

本发明涉及一种在飞行器内部配送电能的系统,包括至少两个 配电系统,所述配电系统通过电和/或电子保护/切换元件将电能从 所述飞行器的至少一个电源配送到电负载,通过专用电子装置可以 配置和控制所述元件,其特征在于,每个配电系统包括一个控制电 子装置,在所述控制电子装置中加载配置文件,所述配置文件给每 个保护/切换元件赋予一个安装状态。
有利地,对于每个电负载,安装状态被严格地编码在每个配置 文件中。
有利地,在飞机的配置数据库中每个电负载被识别为“正常可 配置”或“即插即用可配置”,通过配置文件将默认的安装状态分 配给每个负载。
有利地,对于被识别为“正常可配置”的负载,安装状态被确 定为固定值,所述固定值为默认值。对于被识别为“即插即用可配 置”的负载,安装状态是和来自接口的命令有关以及和默认值有关 的可变参数。
有利地,所述系统包括接口,所述接口由终端部分和智能部分 组成,所述终端部分能够用于显示和输入信息,所述智能部分能够 用于控制电子保护/切换元件的电状态。所述接口包括至少一个安装 或卸除命令的发送装置,所述命令能够动态地修改制定的安装状 态。
有利地,飞行器是飞机。
本发明还涉及一种在飞行器内部配送电能的方法,其中,通过 至少两个配电系统,经过电和/或电子保护/切换元件,从所述飞机 的至少一个电源向电负载配送电能,通过专用电子装置可以配置和 控制所述元件,其特征在于,将配置文件加载到每个配电系统的控 制电子装置中,所述配置文件给每个保护/切换元件赋予一个安装状 态。
有利地,对于每个电负载,安装状态被严格地编码在每个配置 文件中。每个电负载被识别为“正常可配置”或“即插即用可配置”。
有利地,默认的安装状态被分配给每个负载。对于被识别为“正 常可配置”的负载,安装状态被确定在确定值,所述确定值为默认 值。对于被识别为“即插即用可配置”的负载,安装状态是和来自 接口的命令有关以及和默认值有关的可变参数。
有利地,接口发送安装/卸除命令:
-如果负载在数据库中被识别为“正常可配置”,则所述接口不 允许进入安装/卸除命令页并且通知操作者;
-如果负载被识别为“即插即用可配置”,则所述接口允许进入 命令页,所述命令页能够更改电保护的安装状态。
本发明还涉及一种包括所述系统的飞行器以及一种包括能够 实现所述方法的系统的飞行器。
本发明能够实现预布线。根据客户需要,通过专用人机接口, 这能够激活电系统和与电系统相联系的通信数据。
另外,本发明能够降低维护成本,尤其对于飞机客户/用户。事 实上,这允许更短暂的固定飞机并且允许客户相对于生产商和/或供 货商的支持能够独立。
最后,因为不需要介入飞机上的装置,本发明能够避免安装错 误。
附图说明
图1示出了在根据本发明的在飞机内部配送电能的系统;
图2示出了在本发明系统中的接口系统和配电核心。

具体实施方式

图1示出了飞机的配电系统,该配电系统具有将电功率供给飞 机的所有电负载(设备)或消耗元件的功能。该系统包括初级配电 系统10和次级配电系统11。
初级配电系统10由发电机12,13,14和15供电,并且必要 时通过辅助电源16供电。
次级配电系统11由初级配电系统10供电。这些配电系统10 和11中的每一个对电负载供电:分别地,强消耗电负载18,和低 消耗电负载19。
在根据本发明的这两个系统中的每一个都具有配置文件(分别 为FC1和FC2),这些配置文件来自于飞机的配置管理工具。
因此,初级配电系统10具有以下功能:
-根据电功率发电机12,13,14和15的可用性,通过功率开 关/切换器,管理飞机的普通电网
-由于RCCB类型的保护/切换电子元件是通过专用电子装置 可以配置和控制的机电元件,因此向飞机的大消耗元件(诸如,飞行控制传动装置)分配电功率;
-向次级配电系统11分配电功率;
因此,次级配电系统11具有以下功能:
-由于使用SSPC类型的电子保护/切换元件,所述元件是能够 通过专用电子装置配置和控制的纯电子元件,因此通过大密度配电 线,向飞机的所有低消耗电负载(诸如计算机)分配电功率;
-控制电子保护/切换元件,以按照预先制定的逻辑向电负载供 电或不供电。
根据本发明,电子保护/切换元件通过配置文件FC1和FC2来 电子配置。这些配置文件FC1和FC2是加载在初级系统10和次级 系统11的控制电子装置中的数据库,它将能够管理相关供电线的 特性赋予每个电子保护/切换元件。电子保护/切换元件的安装状态 是飞机的配置特性。
如图2所示,用于实现本发明的人机接口是由“终端”部分20 和“智能”部分21组成的接口,所述终端部分能够显示和输入信 息,所述智能部分能够通过双向通信总线23控制配电核心22的电 子保护/切换元件的电状态。
因此,在不需要执行繁重维护的情况下,通过安装新的电子保 护/切换元件以及加载对于所有设备的更改的数据库,本发明能够激 活或不激活供电和相关电功能。
实施例
在本发明中,在飞机的配置数据库中每个电负载被识别为“正 常可配置”或“即插即用可配置”,默认的安装状态通过配置文件 分配给每个负载。
通过物理安装以及通过实现重新配置配电系统和更改布线的 最小维护,与计算机“即插即用”设计相似的“即插即用”设计允 许使用新连接在电网上的电负载。因此电子保护/切换元件被预安装 在配电系统中并且相对于系统合理供电的负载被预编程。配电线的 激活不需要繁重的维护,而是唯一地需要通过接口软件激活,该接 口能够传送命令并且能够回收配电核心的信息。
对于每个“即插即用可配置”类型的电负载,被考虑的配电核 心从配置文件中定义的默认状态和由接口接收的命令来计算相关 的保护/切换元件的安装状态。然后电核心可以将这个安装状态传送 给相关的电系统的装置。
对于每个“正常可配置”类型的电负载,被考虑的配电核心唯 一地考虑默认状态以便建立相关保护/切换元件的安装状态。可能来 自接口的安装命令对于这个负载是被忽略的。
在配电系统中,通过以下方式严格地将安装状态(即“已安装” /“未安装”)编码在的每个负载配置文件中:
-每个电负载的安装状态的默认值被定义在由机身制造商提供 的传动装置的配置管理工具产生的配置文件中。
-对于每个被识别为“正常可配置”的电负载,安装状态被确 定为一个固定值,该固定值是默认值。
-对于每个被识别为“即插即用可配置”的电负载,安装状态 是通过根据来自接口的命令和根据默认值来赋予值的可变参 数。
-当安装状态被配置为“未安装”时,通过配电核心,保护被 强行打开。
如图2所示的接口能够控制电子保护/切换元件以便使所述元 件安全的位于打开位置。这允许随后切断供电以便操作者可以完全 安全的工作。当电子保护/切换的保护功能在过电流(“切断”)情况 下被强迫打开时,接口还允许重新设置(“复位”)电子保护/切换。
这个接口设置有一个补充功能,该功能能够发送安装或卸除命 令以便动态的更改被编程在电核心数据库中的安装状态。
接口的配置文件还包括与配电核心的保护相关的电负载类型, 即“正常可配置”或“即插即用可配置”。
接口数据库的电子保护/切换元件的电安装状态通过来自配电 核心的通信来动态查询。
允许发送电保护的安装/卸除命令的接口的功能是:
-如果负载在数据库中被识别为“正常可配置”,则所述接口不 允许进入安装/卸除命令页并且通知操作者。同时,接口的控制 智能禁止所有的安装命令。
-如果负载被识别为“即插即用可配置”,则所述接口允许进入 命令页,所述命令页能够更改电保护的安装状态。同时,接口 的控制智能允许发送安装或卸除命令。
当飞机在地面时,只提供更改“即插即用”负载的保护/切换元 件的安装状态的可能性,大量电子保护/切换元件的任意卸除的安全 结果可能很严重。
实施例变型
预防快速发展(功能冗余,用于避免普通故障模式的永久软 件集成验证)的限制情况下,本发明可以适用于由电子保护装置保 护的飞机的所有电负载。
本发明可以适用于未与软件集成相配合的常规保护技术。在这 种情况下,通过布线和继电器来实现逻辑。
本发明也可以适用于对于集成在数据库中的供电逻辑的功能 激活。这根据对于飞机考虑或选择的任务,允许功能的自动禁止和 激活。例如,可以选择激活或不激活与电负载的使用相配合的供电 逻辑,以便保证例如飞行供电类型的飞机任务(“空对空加油”,“空 中投放”,......)。
根据连接设备的需要,本发明还可以适用于SSPC和RCCB保 护的专用保护功能(GFI,AFD)的激活或不激活。
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