BR102014021595A2

BR102014021595A2 - conjunto de treliça para um veículo

Info

Publication number: BR102014021595A2
Application number: BR102014021595A
Authority: BR
Inventors: Christopher M Severns; Margareth Douglas; Mark E Liffring; Mark S Shander; Robert T Johnson; Ty A Larsen
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-02-16
Also published as: CA2969743C; CA2969743A1; CA2859809C; CA2859809A1; JP2015120499A; EP2860098B1; JP6463932B2; US20150102660A1; US9561760B2; CN104554747B; BR102014021595B1; CN104554747A; EP2860098A1

Abstract

conjunto de treliça para um veículo um conjunto de treliça modular configurado para ser colocado em espaços pequenos ou estreitos, tal como no piso, parede lateral, ou parte superior de um veículo para montar mecânica e eletricamente componentes do sistema de um centro de equipamento modular (mec). uma pluralidade de mecs é espacialmente distribuída por todo o veículo para servir cargas de equipamento. o conjunto de treliça modular fornece diferentes níveis de tensão para acionar os componentes do sistema do mec e para acionar as cargas de equipamento. em uma ou mais configurações, todo ou parte do conjunto de treliça modular pode ser removido do veículo para reparo ou troca.

Description

“CONJUNTO DE TRELIÇA PARA UM VEÍCULO” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0001] O campo das modalidades apresentadas aqui está voltado para arquiteturas de veículo modulares e, mais particularmente, a estrutura de suporte para montar e acionar componentes de arquiteturas de aeronave de potência e dados distribuídas.

[0002] A maioria das aeronaves comerciais tem uma ou mais baias de equipamento centralizadas para alojar equipamento de energia elétrica e comunicações. Potência e dados são distribuídos das baias de equipamento centralizadas por toda a aeronave para controlar todas as funções na aeronave. As baias de equipamento centralizadas são deslocadas uma da outra através de um ou mais intervalos de seção na aeronave. Tipicamente, uma baia de equipamento centralizada fica em uma seção dianteira e a outra fica em uma seção traseira da aeronave.

[0003] Geradores acionados pelos motores propulsores principais geram energia elétrica primária trifásica para a aeronave. A potência primária é primeiro roteada para a baia de equipamento traseira e então através da aeronave para a baia de equipamento dianteira. A potência primária é então centralmente configurada para distribuição através do resto da aeronave para servir várias cargas de equipamento. Unidades de controle de potência de barramento centralizadas dentro das baias de equipamento controlam todas as funções de potência na aeronave. Depois das conversões centralizadas, potência secundária é roteada para unidades de distribuição de potência remotas para servir as cargas de equipamento na aeronave, ou diretamente nas cargas de equipamento.

[0004] Todas as funções da aeronave são baseadas no equipamento de potência e comunicações centralizado. Se qualquer da potência ou dados das baias de equipamento centralizadas for separado, o equipamento de recepção vai para um estado de espera onde fica difícil para a tripulação do voo determinar o estado dos sistemas correspondentes. Também, o suporte principal da rede de comunicação tem que ser superdimensionado em virtude das altas demandas de largura de banda durante períodos de pico para o equipamento de comunicação centralizado.

[0005] Aeronave compósita não tem um chassi de alumínio para servir como o trajeto ou rede de corrente de retomo. Consequentemente, tanto uma rede complexa de fios tem que ser adicionada para prover um trajeto de retomo de corrente para todos os circuitos quanto fios de retorno dedicados têm que ser adicionados para cada carga de equipamento. Por exemplo, tem que ser adicionada uma fiação condutora que estende-se longitudinalmente ao longo do comprimento da aeronave compósita, bem como lateralmente através da largura da aeronave compósita. Esta solução aumenta o custo, complexidade de fabricação e manutenção, maior queda de tensão, e peso indesejável na aeronave compósita. Assim, tentativas para reduzir o peso em aeronave compósita minimizando a fiação têm sido contrabalançadas pela necessidade de maiores componentes de proteção contra raios e outros motivos em aeronave compósita.

[0006] O chassi de alumínio (por exemplo, componentes que constituem a armação ou carcaça, ou combinação destes) de aeronave tradicional, bem como qualquer outra estrutura metálica condutiva da aeronave, são ligados entre si para formar uma rede de retomo de corrente para retomar um ponto de referência de tensão para o ponto de terra de distribuição de tensão. A rede de retomo de corrente também fornece proteções de iluminação, bem como trajeto de proteção de segurança de pessoal. Entretanto, em aeronave compósita onde o chassi pode ser formado de um material isolante, o roteamento de fios dos geradores, para as baias de equipamento dianteira e traseira, para as unidades de distribuição de potência remotas e para as cargas de equipamento que elas servem, e de volta para a baia de equipamento dianteira via a rede de retomo de corrente, cria um grande circuito de fio. Em uma aeronave compósita, este circuito de fio comprido pode induzir uma grande corrente durante uma descarga de raio na aeronave em certas condições. Para abordar este problema, o circuito de fio pode ser blindado, mas este grande circuito de fio e sua blindagem contribuiríam indesejavelmente para uma quantidade significante de peso na aeronave.

[0007] Aeronave comercial pode ser fabricada em seções separadas que são então conectadas entre si para montar a aeronave completa. Vários sistemas na aeronave podem ter componentes que são distribuídos através de múltiplas seções. Antes de as seções serem finalmente montadas umas nas outras, muitos dos componentes em uma seção são instalados e testados para confirmar que eles foram montados corretamente. Portanto, para testar e verificar uma seção, as porções dos sistemas que não estão ainda presentes na sequência de construção têm que ser emulados. Uma vez que instalações de seções tenham sido testadas, a montagem final das seções que formam a aeronave pode ser realizada que tomaria mais difícil de corrigir reparos nos erros encontrados depois deste estágio por causa da acessibilidade limitada.

[0008] Em aeronaves modernas, um dos motivos para montagem final em um processo demorado como este é em virtude do grande número de conexões de potência primária e secundária e o grande número de conexões de dados entre seções adjacentes. Aeronave podería ser construída a uma maior taxa e os pedidos de aeronave completa poderíam ser feitos mais rapidamente testando funcionalmente sistemas mais antecipadamente no ciclo de construção, eliminando assim a necessidade de emular algum equipamento localizado em outras partes da aeronave, reduzindo o número de conexões através de intervalos de seção, eliminando painéis de integração, e minimizando o peso e complexidade de fiação da aeronave.

[0009] E com relação a essas e outras considerações que a descrição aqui é apresentada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00010] Deve-se perceber que este sumário é provido para introduzir uma seleção de conceitos em uma forma simplificada que são adicionalmente descritos a seguir na Descrição Detalhada. Este sumário não deve ser usado para limitar o escopo da matéria objeto reivindicada.

[00011] De acordo com uma modalidade descrita aqui, é provido um conjunto de treliça para um veículo. O conjunto de treliça inclui uma estrutura de montagem configurada para montar elétrica e mecanicamente componentes do sistema no veículo. A estrutura de montagem estende-se pelo menos parcialmente entre estrutura de suporte do veículo e é configurada de maneira tal que diferentes porções da estrutura de montagem forneçam diferentes níveis de tensão para os componentes do sistema dentro do veículo.

[00012] De acordo com uma outra modalidade descrita aqui, é provido um conjunto de treliça para um veículo compreendendo uma primeira estrutura de montagem e uma segunda estrutura de montagem pelo menos parcialmente sobrepondo uma à outra para interconectar mecânica e eletricamente componentes do sistema do veículo no veículo. A primeira e segunda estruturas de montagem são elétrica e mecanicamente interconectadas uma na outra. Cada da primeira e segunda estruturas de montagem é eletricamente condutiva e é adaptada para levar diferentes níveis de potência uma em relação à outra. O conjunto de treliça estende-se pelo menos parcialmente entre a estrutura de suporte do veículo.

[00013] De acordo com também uma outra modalidade descrita aqui, é provido um conjunto de treliça para um veículo compreendendo pelo menos primeira e segunda grades. A primeira e segunda grades fornecem suporte estrutural para equipamento do sistema elétrica e mecanicamente acoplado nele. Cada da primeira e segunda grades compreende segmentos conectados unidos em nós em outros segmentos para formar um padrão de células de grade aberta estendendo-se pelo menos parcialmente entre a estrutura de suporte do veículo.

[00014] Adicionalmente, a descrição compreende modalidades de acordo com as cláusulas seguintes: Cláusula 1. Um conjunto de treliça para um veículo, compreendendo: [00015] uma estrutura de montagem configurada para montar elétrica e mecanicamente componentes do sistema no veículo, a estrutura de montagem estendendo-se pelo menos parcialmente entre a estrutura de suporte do veículo, a estrutura de montagem configurada de maneira tal que diferentes porções forneçam diferentes níveis de tensão para os componentes do sistema dentro do veículo.

Cláusula 2. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que pelo menos uma porção da estrutura de montagem é desanexável da estrutura de suporte do veículo de maneira tal que pelo menos uma porção da estrutura de montagem seja substituível dentro do veículo.

Cláusula 3. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que a estrutura de montagem define parte de um centro de equipamento modular (MEC).

Cláusula 4. O conjunto de treliça da cláusula 3 em que pelo menos uma porção da estrutura de montagem transfere potência de uma porção do MEC para uma outra porção do MEC.

Cláusula 5. O conjunto de treliça da cláusula 4 em que uma porção é uma porção de alta potência de um MEC primário e a outra porção é uma porção de baixa potência do MEC primário.

Cláusula 6. O conjunto de treliça da cláusula 5 em que a porção de baixa potência do MEC primário fornece potência secundária para as cargas de equipamento servidas pelo MEC primário.

Cláusula 7. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que pelo menos uma porção da estrutura de montagem fornece comunicação de dados a pelo menos um componente do sistema montado na estrutura de montagem.

Cláusula 8. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que porções separadas da estrutura de montagem são configuradas para prover canais de comunicação separados aos componentes do sistema montados na estrutura de montagem.

Cláusula 9. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que a estrutura de montagem compreende uma pluralidade de elementos estruturais de maneira tal que o conjunto de treliça é modular.

Cláusula 10. O conjunto de treliça da cláusula 9 em que os elementos estruturais têm uma forma similar.

Cláusula 11.0 conjunto de treliça da cláusula 9 em que pelo menos uma porção de pelo menos um par de elementos estruturais se sobrepõe.

Cláusula 12. O conjunto de treliça da cláusula 11 em que pelo menos uma conexão elétrica é definida onde o par de elementos estruturais se sobrepõe.

Cláusula 13. O conjunto de treliça da cláusula 11 em que conexões mecânicas e elétricas são definidas onde o par de elementos estruturais se sobrepõe.

Cláusula 14. O conjunto de treliça da cláusula 9 em que pelo menos uma porção de pelo menos um par de elementos estruturais se sobrepõe em um relacionamento de imagem especular.

Cláusula 15. O conjunto de treliça da cláusula 9 em que os elementos estruturais são desanexáveis um do outro de maneira tal que um elemento estrutural danificado pode ser substituído sem remover elementos estruturais não danificados do veículo.

Cláusula 16. O conjunto de treliça da cláusula 1 montado em um pequeno volume estrutural definido entre a estrutura de suporte do veículo.

Cláusula 17. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que pelo menos uma porção do conjunto de treliça é configurada para conformar-se a pelo menos uma porção da estrutura de suporte do veículo.

Cláusula 18. O conjunto de treliça da cláusula 17 em que pelo menos uma porção do conjunto de treliça conforma-se a pelo menos uma porção de uma viga do piso de uma aeronave.

Cláusula 19. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que o conjunto de treliça é configurado como uma barreira para obstruir a entrada de fumaça em uma área de passageiros do veículo.

Cláusula 20. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que o conjunto de treliça é configurado como uma barreira para obstruir o contato de água com os componentes eletrônicos montados no conjunto de treliça.

Cláusula 21. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que o veículo é uma aeronave e o conjunto de treliça é montado em um piso entre um compartimento de passageiros e um compartimento de carga.

Cláusula 22. O conjunto de treliça da cláusula 21 em que componentes do sistema no conjunto de treliça montado no piso são acoplados nas cargas de equipamento em proximidade com o conjunto de treliça.

Cláusula 23. O conjunto de treliça da cláusula 22 em que os componentes do sistema no conjunto de treliça são acoplados nas cargas de equipamento no compartimento de passageiros e no compartimento de carga que estão em proximidade com o conjunto de treliça.

Cláusula 24. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que o veículo é uma aeronave e o conjunto de treliça é montado em uma parede lateral da aeronave em proximidade com as cargas de equipamento e é configurado para corresponder a uma curvatura de uma fuselagem da aeronave.

Cláusula 25. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que o veículo é uma aeronave e o conjunto de treliça é configurado para ser montado em uma abóboda da aeronave.

Cláusula 26. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que o veículo é uma aeronave e o conjunto de treliça é montado em uma parte superior da aeronave em proximidade com as cargas de equipamento.

Cláusula 27. O conjunto de treliça da cláusula 1 em que o veículo é uma aeronave e uma porção do conjunto de treliça é configurada para estender-se entre vigas do piso adjacentes dentro de um piso da aeronave e uma outra porção do conjunto de treliça é configurada para estender-se abaixo do piso e entre pilares adjacentes que suportam o piso da aeronave.

Cláusula 28. O conjunto de treliça da cláusula 1 sem conexões de potência expostas entre o conjunto de treliça e uma unidade substituível em linha (LRU) montada nele.

Cláusula 29. O conjunto de treliça da cláusula 1 adicionalmente compreendendo um código de barras em que uma leitora de código de barras acoplada no equipamento do sistema montado no conjunto de treliça é configurada para ler dados relativos ao veículo a partir do código de barras.

Cláusula 30. Um conjunto de treliça para um veículo, compreendendo uma primeira estrutura de montagem e uma segunda estrutura de montagem pelo menos parcialmente sobrepondo uma à outra para interconectar mecânica e eletricamente componentes do sistema do veículo no veículo, a primeira e segunda estruturas de montagem elétrica e mecanicamente interconectadas uma na outra, e cada da primeira e segunda estruturas de montagem eletricamente condutivas é adaptada para transportar diferentes níveis.de potência uma em relação à outra, e o conjunto de treliça estendendo-se pelo menos parcialmente entre a estrutura de suporte do veículo.

Cláusula 31.0 conjunto de treliça da cláusula 30 em que pelo menos uma da primeira e segunda estruturas de montagem é desanexável do veículo.

Cláusula 32. O conjunto de treliça da cláusula 30 em que a primeira estrutura de montagem transporta uma primeira tensão e a segunda estrutura de montagem transporta uma segunda tensão, e em que a primeira tensão é maior que a segunda tensão.

Cláusula 33. O conjunto de treliça da cláusula 32 adicionalmente compreendendo uma terceira estrutura de montagem que transporta uma tensão diferente da primeira e segunda tensões transportadas pela primeira e segunda estruturas de montagem, respectivamente.

Cláusula 34. O conjunto de treliça da cláusula 30 em que cada estrutura de montagem compreende uma pluralidade de segmentos alongados, os segmentos alongados interconectados definem uma pluralidade de nós para conexões mecânicas e elétricas.

Cláusula 35. O conjunto de treliça da cláusula 34 em que um ou mais nós da primeira estrutura de montagem sobrepõem a um ou mais nós da segunda estrutura de montagem.

Cláusula 36. O conjunto de treliça da cláusula 35 em que a densidade dos nós em pelo menos uma da primeira e segunda estruturas de montagem aumenta em proximidade com componentes montados no conjunto de treliça.

Cláusula 37. O conjunto de treliça da cláusula 30 em que uma da primeira e segunda estruturas de montagem é mais espessa que a outra e a mais espessa da primeira e segunda estruturas de montagem transporta uma maior tensão do que a outra da primeira e segunda estruturas de montagem.

Cláusula 38. O conjunto de treliça da cláusula 30 em que isolamento elétrico é mantido entre a primeira e segunda estruturas de montagem.

Cláusula 39. O conjunto de treliça da cláusula 30 em que, quando uma da primeira ou segunda estruturas de montagem é danificada, a estrutura de montagem danificada pode ser substituída por uma terceira estrutura de montagem sem movimentar o conjunto de treliça.

Cláusula 40. Um conjunto de treliça para um veículo, compreendendo: [00016] pelo menos primeira e segunda grades provendo suporte estrutural para equipamento do sistema elétrica e mecanicamente acoplado nele, cada da primeira e segunda grades compreendendo uma pluralidade de segmentos conectados unidos em nós em outros segmentos para formar um padrão de células abertas estendendo-se pelo menos parcialmente entre a estrutura de suporte do veículo.

Cláusula 41. O conjunto de treliça da cláusula 40 em que pelo menos uma porção da primeira grade sobrepõe pelo menos uma porção da segunda grade.

Cláusula 42. O conjunto de treliça da cláusula 41 em que pelo menos um nó da primeira grade sobrepõe pelo menos um nó da segunda grade.

Cláusula 43. O conjunto de treliça da cláusula 42 em que pelo menos um dos nós sobrepostos da primeira e segunda grades é usado como ura ponto de conexão mecânica para um sistema de veículo.

Cláusula 44. O conjunto de treliça da cláusula 42 em que pelo menos um dos nós sobrepostos da primeira e segunda grades é usado como um ponto de conexão mecânica para prender o conjunto de treliça no veículo.

Cláusula 45. O conjunto de treliça da cláusula 40 em que a primeira e segunda grades são configuradas para transportar diferentes tensões uma em relação à outra.

Cláusula 46. O conjunto de treliça da cláusula 40 em que a primeira e segunda grades são desanexáveis uma da outra.

Cláusula 47. O conjunto de treliça da cláusula 40 em que o padrão da primeira grade é diferente do padrão da segunda grade.

Cláusula 48. O conjunto de treliça da cláusula 40 em que as células abertas da primeira grade são dimensionadas e orientadas diferentemente das células abertas da segunda grade.

Cláusula 49. O conjunto de treliça da cláusula 40 em que pelo menos uma porção das células abertas é não retangular.

Cláusula 50. O conjunto de treliça da cláusula 40 em que pelo menos uma porção das células abertas é hexagonal.

Cláusula 51. O conjunto de treliça da cláusula 40 em que a densidade de um padrão de células abertas em uma da primeira e segunda grades é maior que a densidade de um padrão de células abertas na outra da primeira e segunda grades.

Cláusula 52. O conjunto de treliça da cláusula 40 adicionalmente compreendendo uma terceira grade, em que pelo menos um nó da primeira, segunda e terceira grades sobrepõe a outro.

[00017] Os recursos, funções e vantagens que foram discutidos podem ser obtidos independentemente em várias modalidades da presente descrição ou podem ser combinados em ainda outras modalidades, cujos detalhes adicionais podem ser vistos com referência à descrição seguinte e desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00018] As modalidades apresentadas aqui ficarão mais completamente entendidas a partir da descrição detalhada e dos desenhos anexos, em que: [00019] FIG. 1 ilustra uma vista de topo de uma configuração de uma aeronave com centros de equipamentos modulares espacialmente distribuídos (MECs) em que cargas de equipamento são servidas pelo MEC mais próximo de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00020] FIG. 2 ilustra a divisão de dois geradores por motor de aeronave em relação à dianteira e traseira da aeronave de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00021] FIG. 3 ilustra uma configuração de alimentadores de potência primária conectados em geradores que energizam uma rede de barramento de potência de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00022] FIG. 4 ilustra uma configuração de um MEC primário e um MEC secundário de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00023] FIGS. 5A-5F ilustram uma configuração de uma rede de distribuição de potência primária e secundária combinada tolerante a falha de MECs primários, MECs secundários, e um MEC de reserva de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00024] FIG. 6 ilustra uma configuração de uma rede de barramento de potência secundária em uma seção dianteira da aeronave de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00025] FIG. 7 ilustra uma configuração de um MEC para servir cargas de equipamento e com um módulo de computação e interface de rede para funções de computação distribuída e roteamento de porta de dados bidirecionais entre MECs de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00026] FIG. 8 ilustra uma configuração de uma estrutura de rede de dados com interfaces de barramento de comunicação entre MECs espacialmente distribuídos separados por intervalos de seção de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00027] FIG. 9 ilustra uma configuração do módulo de computação e interface para funções de computação distribuída e roteamento de porta de dados bidirecionais de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00028] FIGS. 10A-10D ilustram várias configurações para estruturas de barramento de potência primária de alta tensão de MECs primários relativos uma fonte de entrada de potência particular e uma pluralidade de diferentes saídas de potência de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00029] FIG. 11 ilustra uma estrutura e esquema comum de um dispositivo de rede de comutação de potência primária com uma fonte de entrada de potência comum e uma pluralidade de saídas de potência comuns para uso com os MECs primários de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00030] FIGS. 12A-C ilustram uma configuração de um conjunto de dispositivos de rede de comutação de potência primária para uso com um MEC primário recebendo potência trifásica de um gerador de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00031] A FIG. 13 ilustra uma vista em perspectiva explodida de um conjunto de treliça integrado multicamadas de um MEC de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00032] A FIG. 14 ilustra uma configuração de um MEC primário com múltiplas camadas de transferência de potência e comunicação de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00033] A FIG. 15 ilustra no geral uma configuração de potência primária trifásica roteada de geradores principais para múltiplas unidades transformador retificador (TRUs) e unidade autotransformadoras (ATUs) resultando em zero tensão de deslocamento de corrente contínua (CC) de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00034] FIG. 16 ilustra uma configuração da distribuição tanto de potência de corrente alternada (CA) quanto CC das TRUs e ATUs para cargas de equipamento utilizando pares condutores elétricos trançados e blindados de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00035] FIG. 17 ilustra uma configuração de um conjunto de treliça integrado de um MEC no piso de uma aeronave de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00036] FIG. 18 ilustra uma modalidade do conjunto de treliça integrado estendendo-se entre vigas do piso no piso de uma aeronave e em que o conjunto de treliça envolve parcialmente as vigas do piso de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00037] FIG. 19 ilustra uma modalidade do conjunto de treliça integrado estendendo-se entre vigas do piso no piso de uma aeronave e em que uma linha de combustível atravessa o conjunto de treliça de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00038] FIGS. 20 e 21 ilustram vista em perspectiva de uma modalidade do conjunto de treliça integrado em que o meio do conjunto de treliça estende-se entre vigas do piso no piso de uma aeronave e extremidades transversais opostas são anguladas para baixo entre estações de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00039] FIG. 22 ilustra uma vista em perspectiva de uma configuração de elementos estruturais modelados sobrepostos e comuns de um conjunto de treliça modular de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00040] FIG. 23 uma vista em perspectiva de uma outra configuração de elementos estruturais modelados sobrepostos e comuns de um conjunto de treliça modular de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui;

[00041] FIGS. 24-26 ilustram vistas em perspectiva de uma configuração de grades sobrepostas de um conjunto de treliça modular de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui; e [00042] FIGS. 27 e 28 ilustram vistas em perspectiva de uma configuração de três grades sobrepostas com células hexagonais de acordo com pelo menos uma modalidade descrita aqui.

[00043] Cada figura mostrada nesta descrição mostra uma variação de um aspecto das modalidades apresentadas, e somente diferenças serão discutidas com detalhes.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00044] A descrição detalhada seguinte está voltada para veículos com centros de equipamentos modulares para aumentar redundâncias do sistema de veículo, ainda também distribuindo os centros de equipamentos modulares (MECs) por todo o veículo, de uma maneira qual que minimiza peso de fio e o número de conexões de fio exigidas de forma a reduzir o peso total do veículo e o tempo de produção. A presente invenção é suscetível a modalidade em muitas diferentes formas. Não se pretende limitar os princípios da presente invenção às modalidades particulares descritas. Referências a seguir feitas a certas direções, tais como, por exemplo, “frente”, “traseira”, “esquerda” e “direita", são feitas de trás do veículo olhando para a frente. Na descrição detalhada seguinte, são feitas referências aos desenhos anexos que formam uma parte da mesma e nos quais estão mostrados a título de ilustração modalidades ou exemplos específicos. Referindo-se agora aos desenhos, nos quais números iguais representam elementos iguais nas diversas figuras, aspectos da presente descrição serão apresentados.

[00045] Aspectos desta descrição podem ser usados em muitos tipos de veículos tais como, por exemplo, aeronave, espaçonave, satélites, embarcação, submarinos, e veículos de passageiros, agrícola ou de construção. Aspectos desta descrição podem também ser usados em diferentes construções de veículos. Embora o beneficio imediato para veículos que têm armação não condutoras, chassi ou carcaça, os recursos da descrição podem ser adequados e benéficos para veículos construídos de materiais condutores. Por questão de simplicidade na explicação de aspectos da presente descrição, esta especificação procederá utilizando uma aeronave compósita 10 como o exemplo primário. Entretanto, como pode-se perceber, muitos dos aspectos da presente descrição não estão limitados a aeronave compósita 10.

[00046] Como bem entendido pelos versados na técnica, a aeronave exemplar 10 representada na FIG. 1 inclui uma fuselagem feita substancialmente de materiais compósitos, ou compósitos. O extradoso compósito na fuselagem da aeronave 10 conforma à curvatura das armações da fuselagem. A fuselagem inclui uma seção dianteira 12, uma seção intermediária 14 e uma seção traseira 16. Intervalos de seção 18, 20, 22 são definidos entre seções da aeronave adjacentes. A aeronave compósita 10 pode ter qualquer número de motores. Como mostrado na FIG. 1, o motor esquerdo 30 é suportado na asa esquerda e o motor direito 32 é suportado na asa direita. Cada dos motores 30, 32 tem um rotor que define uma zona de explosão do rotor 38 (FIG. 5A) na qual dano na fuselagem e sistemas da aeronave entre os motores 30, 32 pode ocorrer em decorrência de um evento ou uma inconsistência operacional com um dos motores 30, 32.

[00047] A aeronave compósita 10 pode ter qualquer número de seções e a posição das seções ou sistemas da aeronave dentro da aeronave compósita 10 podem algumas vezes ser descritas como na frente ou atrás da zona de explosão do rotor 38. Vigas do piso estendem-se entre armações da fuselagem para definir um compartimento de passageiros acima das vigas do piso e uma área de carga para manter a carga abaixo das vigas do piso. Pilares estendendo-se entre as armações da fuselagem e o piso fornecem um fulcro para ajudar reforçar o piso da aeronave compósita 10. A área de passageiros é pressurizada e toda ou parte da área de carga pode ser pressurizada. Dutos podem ser posicionados através da parte superior acima do compartimento de passageiros ou abaixo do piso na área de carga tal como entre a armação da fuselagem e os pilares.

[00048] Em cada dos motores 30, 32 está uma ou mais fontes de potência primária principais tais como geradores de potência esquerdos CA de alta tensão 34a, 34b e geradores de potência direitos CA de alta tensão 36a, 36b (a seguir podem ser referidos coletivamente e/ou genericamente como “geradores esquerdos 34”, “geradores direitos 36” ou “geradores 34, 36“). Alimentadores de potência primária 40a e 40b estendem-se dos geradores esquerdos 34a, 34b e alimentadores de potência primária 42a e 42b estendem-se do gerador direito 36a, 36b. Como mostrado na FIG. 1, potência primária é distribuída por toda a aeronave compósita 10 via os alimentadores de potência primária 40a, 40b, 42a, 42b (a seguir podem ser referidas coletivamente e/ou genericamente como “alimentadores de potência 40, 42”). A aeronave compósita 10 pode também ter um ou mais geradores da unidade de potência auxiliar CA de alta tensão 54 para redundância no caso de um ou mais dos geradores 34, 36 falhar, bem como fornecer potência quando os motores 30, 32 não estiverem funcionando. Quando a aeronave compósita 10 está estacionada e os motores não estão funcionando, potência pode ser provida na aeronave por uma ou mais fontes de potência tal como a unidade de potência externa CA de alta tensão 56.

[00049] Com propósitos desta descrição, baixa tensão e alta tensão são aquelas tensões tipicamente referidas tanto como baixa quanto alta tensão dentro da indústria aeronáutica e tal como pode estar descrito no DO-160, Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment, uma norma para teste ambiental de equipamento aviônico publicada pela RTCA, Incorporated. Através desta descrição, 230 V de CA é referida como alta tensão, mas uma outra tensão em uma faixa de tensões, maior ou menor que 230 V de CA, podería também ser referida como alta tensão. Também, 28 V de CC e 115 V de CC são referidas como baixas tensões, mas uma outra tensão em uma faixa de tensões, maior ou menor que qualquer de 28 V de CC e 115 V de CC, podería também ser referida como baixa tensão.

[00050] A aeronave compósita 10 na FIG. 1 não tem baias de equipamento centralizadas dedicadas para alojar equipamento de potência e comunicações. O equipamento é configurado em centros de potência e equipamento de comunicação modulares, referidos como MECs, que são espacialmente distribuídos por toda a aeronave compósita 10. Por exemplo, um ou mais MECs são espacialmente distribuídos em cada das seções dianteira, intermediária e traseira 12, 14, 16. Cada dos MECs fornece conversão de potência localizada e pode ser tanto um MEC primário 44, um MEC secundário 46, quanto um MEC auxiliar ou de reserva 48, descrito com mais detalhes a seguir. MEC primário 44, MEC secundário 46 e MEC de reserva 48 podem no geral ser referidos como “MEC” com um ou mais números de referência aplicáveis 44, 46, 48. Potência primária é distribuída dos geradores 34, 36 via alimentadores de potência 40, 42 através de intervalos de seção 18, 20, 22 para uma entrada de potência primária de cada dos MECs 44, 46, 48.

[00051] Para tolerância de falha otimizada, a aeronave 10 pode incluir um MEC de reserva 48 posicionado na traseira da aeronave 10 e pelo menos dois MECs 44, 46 posicionados em cada das seções dianteira, intermediária e traseira 12, 14, 16 da aeronave 10. Por exemplo, na FIG. 1, redundância pode ser conseguida tendo múltiplos MECs 44, 46, 48 em cada seção da aeronave sem ter que cruzar intervalos de seção 18, 20, 22. Preferivelmente, cada seção 12, 14, 16 inclui um MEC primário 44 e um MEC secundário correspondente 46, por meio disto definindo uma configuração dois por três de MECs 44, 46 mais um MEC de reserva 48. Se existirem quatro seções de aeronave separadas então existe uma configuração dois por quatro de MECs 44, 46. Preferivelmente, os MECs 44, 46, 48 são espaçados altemadamente nos lados esquerdo e direito um em relação ao outro ao longo do comprimento da aeronave 10. Deve-se entender que a presente descrição não está limitada a nenhum número ou configuração particular de MECs 44, 46, 48.

[00052] Cargas de equipamento 50 podem ser várias cargas elétricas em uma aeronave incluindo, mas sem limitações, monitores, ventiladores, unidades ambientais, e similares. Algumas vezes uma carga de equipamento 50 pode ser na forma de uma unidade substituível em linha (LRU) 52 (FIG. 4). As cargas de equipamento 50 em cada das seções de aeronave 12, 14, 16 são agrupadas em uma ou mais zonas de potência e comunicação. Cada zona de cargas de equipamento 50 através de múltiplos sistemas pode ser associada e servida pelo MEC mais próximo 44, 46. Preferivelmente, cada zona de cargas de equipamento 50 é localizada em uma única seção e associada com pelo menos uma localização de MEC na mesma zona. Preferivelmente, os fios ou linhas de conexão não cruzam intervalos de seção 18, 20, 22.

[00053] No geral, qualquer carga de equipamento 50 na aeronave 10 exige tanto energia elétrica quanto dados de comunicação. Dados são necessários para dizer à carga de equipamento 50 o que fazer, ou fornecer realimentação a respeito de seu estado atual, enquanto energia elétrica é necessária de maneira que a carga de equipamento 50 possa desempenhar sua função visada. Se potência e dados forem providos a uma carga de equipamento 50 de diferentes centros de equipamento e se um de qualquer de potência ou dados se perder, então a carga de equipamento 50 então tem um estado indeterminável. Para evitar estados indeterminados, cada MEC 44, 46, 48 independentemente fornece tanto energia elétrica quanto dados de comunicação para servir cada das cargas de equipamento localizadas 50 em uma zona associada. A comunicação de energia elétrica e dados a uma carga de equipamento 50 pode ser sincronizada ou agrupada em que a comunicação tanto de potência quanto de dados fornecida à carga de equipamento 50 se origina de uma única fonte tal como o MEC mais próximo 44, 46, 48. Energia elétrica e dados de comunicação sincronizados é algumas vezes referida como um canal de potência. Cada das cargas de equipamento 50 em uma zona pode receber potência de um MEC particular 44, 46 e, portanto, as chaves de comunicação de rede que fornecem dados às mesmas cargas de equipamento 50 são acionadas pelo mesmo MEC 44, 46.

[00054] Os MECs 44, 46, 48 são configurados para distribuir potência recebida das fontes de potência principais. Os MECs 44, 46, 48 podem independentemente converter a potência primária em potência secundária. Potência secundária pode ser distribuída dos MECs 44, 46, 48 para então servir independentemente cada das cargas de equipamento 50 em cada zona sem uma rede de potência de derivação secundária estendendo-se através dos intervalos de seção 18, 20, 22. Em tal caso, controle e conversão da potência primária podem ser distribuídos para cada dos MECs primários 44 de cada seção da aeronave 10 de maneira tal que somente potência primária é distribuída através dos intervalos de seção 18, 20, 22 entre os MECs primários 44. Na configuração preferida, somente alimentadores de potência de alta tensão e o suporte principal de dados cruzam intervalos de produção.

[00055] Distribuir somente potência primária através de intervalos de seção 18, 20, 22 reduz a quantidade de fio necessária para distribuir potência secundária através de múltiplas seções da aeronave 10. Isto se dá em virtude de a arquitetura MEC distribuída criar uma rede de distribuição de potência secundária separada em cada seção que permite menores passagens de fiação secundária. Assim procedendo, reduz-se o peso geral do fio utilizado na aeronave, bem como o número de conexões secundárias necessárias quando se unem seções de fuselagem adjacentes. Também, em virtude das menores passagens de potência secundária, a área do circuito total da passagem de alimentação de potência é reduzida comparada com uma implementação em uma rede de retomo de corrente. Além disso, os processos de produção de aeronave são melhorados em virtude de a rede de fios de potência secundária estendendo-se através de intervalos de seção ser limitada ou eliminada. Os fios potência secundária reduzidos estendendo-se através do intervalo de seção são mais facilmente testados e qualidade construída verificada mais cedo por causa da reduzida dependência de outras seções antes da montagem final da aeronave 10.

[00056] Como mostrado na FIG. 1, alimentação de potência primária 40a estende-se do gerador 34b no motor esquerdo 30 na seção intermediária 14 até um MEC 44 mostrado no lado esquerdo da seção intermediária 14, através do intervalo de seção 20 até um outro MEC 44 mostrado no lado esquerdo da seção dianteira 12, e então até um outro MEC 44 mostrado no lado esquerdo na frente da seção dianteira 12. Alimentação de potência primária 40b estende-se do gerador 34a no motor esquerdo 30 na seção intermediária 14 até um MEC 44 na esquerda, através do intervalo de seção 22 até um MEC traseiro esquerdo 44, e então até um MEC traseiro esquerdo 48. A alimentação de potência 42a estende-se do gerador 36a no motor direito 32 na seção intermediária 14, através do intervalo de seção 20 até um MEC 44 na direita em seção dianteira 12, e então até um outro MEC 44 na direita em frente à seção dianteira 12. Alimentação de potência primária 42b estende-se do gerador 36b no motor direito 32 na seção intermediária 14 até o MEC direito intermediário 44, através do intervalo de seção 22 até o MEC traseiro direito 44, e então até o MEC traseiro direito 44. Alternativamente, os alimentadores de potência 40a, 40b poderíam em vez disso prover potência primária aos MECs 44 no lado direito de uma ou mais seções da aeronave 10. Em tal caso, os alimentadores de potência 42a, 42b proveríam potência primária aos MECs 44 no lado esquerdo de uma ou mais seções da aeronave 10.

[00057] Também, um dos geradores 34a, 34b no motor esquerdo 30 podería prover potência primária a um lado da aeronave à frente de uma zona de explosão do rotor 38 e o outro dos geradores 34a, 34b no motor esquerdo 30 podería prover potência primária ao outro lado da aeronave 10 à trás da zona de explosão do rotor 38. Em tal caso, um dos geradores 36a, 36b no motor direito 32 podería prover potência primária à frente da zona de explosão do rotor 38 ao lado oposto que é acionado por um dos geradores esquerdos 34a, 36b. O outro dos geradores 36a, 36b no motor direito 32 podería prover potência primária à trás da zona de explosão do rotor 38 ao lado oposto energizado pelo outro dos geradores esquerdos 34a, 36b.

[00058] A FIG. 2 ilustra as divisões de dois geradores por motor relativos à zona de explosão do rotor 38 da aeronave 10 que aumenta a disponibilidade de potência primária no caso de um problema operacional com um motor 30, 32. Se um dos motores 30, 32 se perder, ou um gerador 34, 36 em um dos motores 30, 32 falhar, os dois geradores restantes 34a, 34b, 36a, 36b no motor restante 30, 32 distribuem tanta potência primária à frente quanto à trás na aeronave 10. O gerador 34a do motor esquerdo 30 e o gerador 36a do motor direito 32 acionam um par de barramentos de comutação de potência primária 96a à frente da zona de explosão do rotor 38 que são conectados um no outro por um barramento de ligação dianteiro 76. O gerador 34b do motor esquerdo 30 e o gerador 36b do motor direito 32 acionam um outro par de barramentos de comutação de potência primária 96a à trás da zona de explosão do rotor 38 que são conectados por um barramento de ligação traseiro 78. Um barramento de ligação intermediário 80 conecta pelo menos um dos barramentos de comutação de potência primária dianteiros 96a com pelo menos um dos barramentos de comutação de potência primária traseiros 96a. Portanto, quando um motor 30, 32 passa por uma inconsistência operacional, a aeronave 10 continua ter potência e controle em um lado ao longo de todo o comprimento da aeronave 10 por causa da distribuição de potência do motor restante 30, 32 de uma maneira à frente e à trás. A potência e controle são distribuídos por um único motor 30, 32 tanto à frente quanto à trás da zona de explosão do rotor 38 sem aumentar a quantidade de fiação. A FIG. 2 também ilustra os barramentos de comutação de potência primária 96a distribuindo potência para os MECs secundários 46 para conversão e distribuição de potência para as cargas de equipamento 50, como explicado com mais detalhes a seguir. UM MEC de reserva 48 pode ser acoplado nos MECs secundários 46 para fornecer potência de reserva quando as fontes de alimentação CA principais primárias não estão disponíveis nos barramentos de comutação de potência primária 96a, como explicado com mais detalhes a seguir.

[00059] Cargas de equipamento não servidas 50 em uma ou mais zonas ocorrem basicamente por dois motivos. Tanto todos os geradores 34, 36 falharam e, portanto, potência primária não está mais disponível para nenhum dos MECs 44, 46 quanto um ou mais dos barramentos 96 estão físicamente danificados por causa de um evento tal como um estouro de rotor ou pneumático. O ré-roteamento de alta tensão de qualquer dos quatros geradores 34, 36 ou gerador da unidade de potência auxiliar 54 com base em falha de uma ou mais fontes de potência primária principais ocorre no nível do barramento primário via os barramentos conexão 76, 78, 80 através da abertura e fechamento de combinações de chaves como mostrado pelo sistema de rede de barramento de potência primária 90 representado na FIG. 3. Em uma ou mais modalidades, uma ou mais chaves de estado sólido independentes, por exemplo, contactores, são incluídas no sistema de rede de comutação de potência primária 90. As chaves de estado sólido têm cada qual uma função de controle autocontida configurada para prover uma ou mais de proteções localizadas, detecção de tensão, e detecção de corrente, independente da disponibilidade de outros componentes do sistema de potência. A chave de estado sólido independente pode funcionar sem a necessidade de dados de outros componentes do sistema de potência. Abertura e fechamento da chave de estado sólido interrompem e roteiam potência primária através de um ou mais dos barramentos de comutação de potência primária para um ou mais dos MECs 44, 46, 48. Começando com a FIG. 3, contactores específicos estão representados tanto como basicamente fechados quanto basicamente abertos. O símbolo para um contactor aberto são duas linhas paralelas. O símbolo para um contactor normalmente fechado é o mesmo, com exceção que uma linha diagonal é traçada através das linhas paralelas. A chave de estado sólido independente pode também incluir modulação pela largura de pulso para limitar a passagem de corrente através da chave de estado sólido independente. O ré-roteamento de potência secundária e CC de baixa tensão entre os MECs 44, 46, 48 com base em falhos barramentos de alta tensão e conversão ocorrem pela abertura e fechamento de combinações de chaves, como mostrado pela rede de barramento de potência primária 90, como representado na FIG. 3.

[00060] Cada MEC 44, 46, 48 tem tanta potência primária quanto secundária e é capaz de realizar independentemente processamento de circuito fechado e controle local de sensores sem ser dependente de um sistema de computador central. A arquitetura de controle do sistema de potência distribuído permite compartilhamento do estado de distribuição de potência do veículo geral entre os MECs 44, 46, 48, mas cada MEC 44, 46, 48 é somente responsável por servir cargas de equipamento 50 em proximidade com cada MEC, com a exceção do MEC 48 que também distribui potência de reserva para todos os outros MECs 44, 46. Cada MEC 44, 46, 48 gerencia dados associado com a zona das cargas de equipamento mais próximo 50 de maneira tal que cada MEC 44, 46, 48 independentemente realize operações na sua própria zona de cargas de equipamento 50.

[00061] Cada MEC 44, 46, 48 também preferivelmente tem comutação de estado sólido para controle de potência do barramento e também fornece proteções de circuito. Na FIG. 3, potência dos alimentadores de potência primária 40, 42 conectados nos geradores 34, 36 energiza os barramentos de comutação de potência primária 96a. Cada barramento de comutação de potência primária 96a deriva para um barramento de comutação de potência primária 96b no MEC 44 e um barramento de comutação de potência primária 96c no MEC 46. Cada barramento de comutação de potência primária 96a conectado com a alimentação de distribuição 98 em um barramento de comutação de potência primária 96b corresponda a um único MEC primário 44, como mostrado na FIG. 4 e descrito com mais detalhes a seguir.

[00062] Referindo-se à FIG. 4, uma porção de cada MEC primário 44 com um barramento de comutação de potência primária 96a é uma porção de alta potência 120 e uma outra porção do MEC primário 44 com o barramento de comutação de potência primária 96b é uma porção de baixa potência 122 do MEC primário 44. A porção de alta potência 120 de um MEC primário 44 é configurada para receber potência primária de qualquer fonte principal de alta tensão disponível na aeronave 10 e é algumas vezes referida como um dispositivo de rede de comutação de potência primária 302 (FIG. 12A-12C). A rede das porções de alta potência 120 dos MECs primários 44 na aeronave 10 define uma rede de comutação de potência primária de alta tensão.

[00063] A porção de baixa potência 122 é preferivelmente configurada para lidar com uma fração da potência de fontes de potência à bordo, mas ainda poder lidar com as mesmas tensões das porções de alta potência 120. Os barramentos de comutação de potência primária 96c correspondem a MECs secundários 46 mostrados na FIG. 4. A FIG. 4 ilustra melhor a similaridade entre um MEC secundário 46 e a porção de baixa potência 122 de um MEC primário 44. MECs primários 44 incluem estrutura de barramento de rede de potência de nível primário dos barramentos de comutação de potência primária 96a para ré-rotear fontes primárias através da aeronave 10 que os MECs secundários 46 não têm. Durante operações normais, bem como anormais, os MECs primários e secundários 44, 46 ambos têm potência primária e de reserva. MECs secundários 46 servem as cargas de equipamento mais próximos 50 exatamente como um MEC primário 44.

[00064] Referindo-se novamente à FIG. 3, alimentações de distribuição 98 estendem-se entre barramentos de comutação de potência primária 96a e 96b de cada MEC primário 44 e alimentações de distribuição 100 estendem-se entre cada barramento 96b do MEC primário 44 e o barramento de comutação de potência primária 96c de um MEC secundário 46 que recebe diretamente potência da mesma fonte. Também, uma ligação cruzada 102 estende-se entre a comutação de potência primária do barramento 96b do MEC primário 44 associado com o gerador esquerdo 34a e o barramento de comutação de potência primária 96b do MEC primário 44 associado com o gerador direito 36a. Uma ligação cruzada 104 estende-se entre o barramento de comutação de potência primária 96c do MEC secundário 46 associado com o gerador esquerdo 34a e o barramento de comutação de potência primária 96c do MEC secundário 48 associado com o gerador direito 36a. Uma ligação cruzada 106 estende-se entre o barramento de comutação de potência primária 96b do MEC primário 44 associado com o gerador esquerdo 34b e o barramento de comutação de potência primária 96b do MEC primário 44 associado com o gerador direito 36b. Uma ligação cruzada 108 estende-se entre o barramento de comutação de potência primária 96b do MEC secundário 46 associado com o gerador 34b e o barramento de comutação de potência primária 96b do MEC secundário 46 associado com o gerador direito 36b. O gerador da unidade de potência auxiliar 54 é conectado nos ligações cruzadas 102, 106, respectivamente.

[00065] A FIG. 5A ilustra uma configuração da rede de distribuição de potência primária e secundária combinada tolerante a pane de MECs primários, secundários e de reserva 44, 46, 48 na aeronave 10. Com propósitos de ilustrar mais detalhes, as FIGS. 5B-5E ilustram vistas parciais em grande aproximação de quatro porções separadas que podem ser posicionadas uma próxima da outra para montar um sistema completo representado na FIG. 5A. Duas linhas ponto e traço em cada das FIGS. 5B-5E denotam as bordas quebradas de cada vista parcial. A FIG. 5B ilustra a porção esquerda de topo da FIG. 5A. A FIG. 5C ilustra a porção direita de topo da FIG. 5A. A FIG. 5D ilustra a porção esquerda inferior da FIG. 5A e A FIG. 5E ilustra a porção direita de base da FIG. 5A. Também, a FIG. 5F ilustra uma configuração do MEC de reserva 48 do sistema da FIG. 5A. Os contactores mostrados na FIG. 3 são também mostrados simbolicamente nas FIGS. 5A-5F, mas sem números de referência por questão de simplificação 5A-5F, e podem também ser mostrados em outros desenhos sem nenhum número de referência ou com diferentes números de referência.

[00066] Na FIG. 5A, os MECs primários e secundários 44, 46 são arranjados de uma maneira tal que existe um total de quatro nas seções dianteiras da aeronave 10 e outros quatro nas seções traseiras da aeronave 10. Preferivelmente, existe um MEC primário 44 e um MEC secundário 46 em cada de um par de seções dianteiras e um MEC primário 44 e um MEC secundário 46 em cada de um par de seções traseiras. A FIG. 5A também mostra um MEC de reserva 48 em uma seção traseira da aeronave 10. A fonte de potência não limitada no tempo para o MEC de reserva 48 pode ser uma turbina a ar RAM (RAT) 128 ou outra fonte de potência de reserva limitada no tempo independente adequada tal como uma bateria ou célula de combustível. No caso de uma inconsistência operacional com todos os geradores 34, 36, a RAT 128 é desdobrada para fornecer potência de reserva ao MEC de reserva 48, bem como a um ou mais dos MECs 44, 46 no caso de todos os geradores 34a, 34b, 36a, 36b terem uma inconsistência operacional. A bateria 598 fornece potência operacional temporária ao MEC de reserva 48, bem como a um ou mais dos MECs 44, 46 enquanto a RAT sem tempo limitado 128 está sendo desdobrado.

[00067] Se um dos geradores 34a, 34b, 36a, 36b falhar, potência não será recebida no barramento de comutação de potência primária 96a de um MEC primário 46. Portanto, as cargas de equipamento 50 desligadas da porção de menor potência 122 do barramento de comutação de potência primária 96b do MEC primário não acionado 44 não são servidas e as cargas de equipamento 50 desligadas do barramento de comutação de potência primária 96c de um MEC secundário adjacente não acionado 46 não são servidas. Potência é então ré-roteada no nível primário de uma das outras fontes operacionais restantes pela abertura e fechamento de combinações de contactores para energizar o barramento de comutação de potência primária 96a do MEC primário não acionado 44 para acionar suas cargas de equipamento 50 e para energizar o barramento de comutação de potência primária 96c de qualquer MEC secundário adjacente não acionado 46 para acionar suas cargas de equipamento 50.

[00068] Altemativamente, se um MEC 44, 46, 48 passar por uma falha física e, em decorrência disto, suas cargas de equipamento 50 não forem acionadas, então potência pode ser ré-roteada para acionar as cargas de equipamento 50 do MEC não acionado 44, 46, 48 por um outro MEC acionado 44, 46, 48. Dependendo da quantidade de potência disponível para ser ré-roteada, toda ou somente uma porção das cargas de equipamento 50, tais como somente as cargas críticas, podem ser ré-acionadas. Também, se todas as fontes de potência se perderem e os MECs 44, 46, 48 não ficarem acionados, então o MEC de reserva 48 com a célula de combustível ou RAT 128 pode acionar as cargas de equipamento críticas 50 dos outros MECs 44, 46. Cargas críticas são aquelas cargas de'equipamento 50 que a aeronave 10 tem que acionar para manter a continuidade do voo e aterrissagem seguras. Cargas essenciais são aquelas cargas de equipamento 50 que se deseja ter, tais como rádios e outros equipamentos de comunicação, mas cuja operação não é exigida para o voo da aeronave 10. Cargas não essenciais são as cargas de equipamento de menor prioridade 50, tais como cargas de conforto de passageiro incluindo dispositivos de preparação de alimentos, iluminação decorativa e sistemas de entretenimento da cabine.

[00069] A título de exemplo, o gerador da unidade de potência auxiliar 54 podería servir as cargas de equipamento 50 perdidas por causa de falha de um dos geradores principais 34, 36. Se o gerador 34b falhar, então, através de uma combinação de contactores no barramento de ligação dianteiro 76, barramento de ligação traseiro 78, barramento de ligação intermediário 80, potência primária é provida diretamente pelos demais geradores principais 34, 36. Altemativamente, potência primária pode ser provida pelo gerador da unidade de potência auxiliar 54 através de um outro MEC operacional 44, 46 através de uma ou mais das ligações cruzadas 102, 104, 106, 108, ao barramento de comutação de potência primária 96a de um MEC primário não acionado 44 ou ao barramento de comutação de potência primária 96c de um MEC secundário não acionado 46.

[00070] No caso de um ou mais dos MECs 44, 46 ter uma inconsistência operacional física, toda ou parte da pluralidade de cargas de equipamento 50 na zona associada com cada MEC operacionalmente inconsistente 44, 46 pode ser associada com um ou mais outros MECs 44, 46 que estão em maior proximidade. Por exemplo, se um MEC primário 44 falhar fisicamente, as cargas de equipamento 50 uma vez servidas por esse MEC que falhou 44 podem ser servidas por um outro MEC 44, 46 ou uma combinação de MECs 44, 46. Os MECs 44, 46 podem determinar os tipos de cargas de equipamento 50 uma vez servidos pelo MEC com falha 44 e então determinar se um ou mais da combinação de MECs 44, 46 deve servir essas cargas de equipamento não acionadas 50. Se for determinado que um MEC secundário 46 em proximidade mais imediata do MEC primário com falha 44 deve servir as cargas de equipamento adicionais 50, então a zona originalmente associada com esse MEC secundário 46 é expandida para englobar a zona anteriormente servida pelo MEC primário com falha 44.

[00071] Alternativamente, as cargas de equipamento adicionais 50 podem ser divididas entre um MEC secundário 46 e um outro MEC primário 46 em proximidade com o MEC primário com falha 46. Em tal caso, a zona de cargas de equipamento 50 associada com o MEC primário operacional mais próximo 44 é expandida de forma a incluir uma porção da zona anteriormente servida pelo MEC primário com falha 44 e a zona de cargas de equipamento 50 associada com o MEC operacional secundário mais próximo 46 é expandida de forma a incluir a porção restante da zona anteriormente servida pelo MEC primário com falha 44. Em qualquer caso, um ou mais outros MECs 44, 46 em proximidade com um MEC com falha 44, 46 são alimentadas para independentemente fornecer serviços para as cargas de equipamento 50 previamente servidas pelo MEC com falha 44, 46.

[00072] Cada MEC secundário 46 e cada porção de baixa potência 122 de cada MEC primário 44 incluem contactores acoplados no equipamento de conversão. O equipamento de conversão inclui uma unidade transformadora retificadora (TRU) 134, que retifica os 230 V de CA e converte-os na saída CC principal tal como 28 V de CC para o barramento 136, e um autotransformador ou unidade transformadora autorredutora (ATU) 138 para converter 230 V de CA em 115 V de CA para um barramento de saída CA de baixa tensão 140. Cada MEC secundário 44 e porção de baixa potência 122 de um MEC primário 44 adicionalmente inclui uma segunda TRU 142, não apenas para redundância, mas para fornecer potência somente às cargas críticas absolutamente necessárias para a continuidade do voo e aterrissagem seguras. Limitar a segunda TRU 142 somente às cargas críticas garante que as fontes de potência de reserva não são sobrecarregadas.

[00073] A FIG. 6 ilustra a configuração de barramento de potência secundária, em seção dianteira 12, por exemplo, onde os barramentos de comutação de potência primária 96b nas porções de baixa potência 122 dos MECs primários 44 e os barramentos de comutação de potência primária 96c dos MECs secundários 46 são ligados. Como anteriormente descrito, quer toda ou somente uma porção das cargas de equipamento não acionadas 50 de um MEC danificado 44, 46 são servidas por um outro MEC 44, 46 depende da potência disponível. No caso de uma das TRUs 134 em um dos MECs 44, 46 em uma seção da aeronave falhar, a mais crítica das cargas de equipamento 50 da TRU operacionalmente inconsistente 134 pode ser servida por um outro MEC 44, 46 nessa mesma seção da aeronave que fornece potência secundária através dos vários contactores e barramentos de reserva 148.

[00074] Preferivelmente, MECs 44, 46 na seção traseira 16 têm ligações de potência secundária no gerador da unidade de potência auxiliar 54 por causa de suas proximidades com um outro que minimiza o peso de fio da alimentação de potência. Também, os MECs 44, 46 na seção dianteira 12 da aeronave 10 ligam em menores níveis de tensão tal como 115 V de CA do equipamento de serviço de terra de potência externa tal como a unidade de potência externa 56 mostrada nas FIGS. 2 e 6. Entretanto, o 115 V de CA dos barramentos terra na saída CA de baixa tensão 140 nos MECs 48 na seção dianteira 12 poderíam ser convertidos em maiores tensões tal como 230 V de CA pelas ATUs bidirecionais 138 que então podem ser distribuídos para os outros MECs 44, 46 em outras seções da aeronave 10. Também, uma segunda TRU 142, tipicamente usada para cargas mais críticas anteriormente explicadas, permite que a potência do barramento da batería 294 via barramento de reserva 148 acione essas cargas críticas que se perderam.

[00075] Como mostrado na FIG. 7, um módulo de computação (software e hardware) e interface de rede (CNI) 162 localizado dentro de cada MEC 44, 46, 48 fornece funções de computação distribuídas e roteamento de porta de dados bidirecionais. Cada módulo CNI 162 contém dois sistemas de computação à prova de falhas que torna-se um sistema de computação tolerante a pane. Cada sistema de computação à prova de falhas é redundante com o outro. Este sistema de computação tolerante a pane responde favoravelmente a falhas de hardware e/ou software inesperadas para não permitir perda de serviço para as funções do sistema na aeronave 10. O módulo CNI 162 transmite/recebe dados para as funções de computação de MEC internas e funções de computação de MEC externas via um barramento de comunicação do sistema interno (tal como FlexRay, Controller Area NetWork (CAN), ARINC 664, TTP ou outras tecnologia de barramento). Outros MECs 44, 46, 48 na aeronave 10 comunicarão com o módulo CNI 162 via uma especificação de rede de dados, tal como o ARINC 664, através de canal de comunicação de dados externo A e canal de comunicação de dados externo B como mostrado na FIG. 7 com números de referência 188 e 190, respectivamente.

[00076] O módulo CNI 162 é um elemento de computação distribuída que hospeda aplicações de software específicas usadas nessa zona localizada da aeronave 10. Alguns exemplos das aplicações de sistema que podem ser hospedadas no módulo CNI 162 são os sistemas de potência CA e CC, sistema de porta de carga, sistema de porta de entrada de passageiros, sistema do trem de pouso, sistema da cabine de passageiros. As funções de computação que comunicam com o módulo CNI 162 são TRUs 134, TRUs 142, ATUs 138, chaves de estado sólido de um módulo de disjuntores 166, uma unidade de controle do gerador GCU 168 associada com um do gerador 34, 36, módulos de distribuição de potência de estado sólido 170, e concentradores de dados remotos. O módulo CNI 162 comunica intemamente ao MEC 44, 46, 48 através de um canal de dados interno A 202 e canal de dados interno B 204 com as TRUs 134, 142, as ATUs 138, os módulos de disjuntor 166, a GCU 168, e os módulos de distribuição de potência 170 descritos com mais detalhes a seguir.

[00077] O módulo CNI 162 transmitirá e receberá dados dessas funções de computação. O módulo CNI 162 também transmitirá e receberá o estado e saúde de outros MECs 44, 46, 48 e sistemas de computação da aeronave. Cada módulo CNI 162 gerencia a carga de trabalho de um MEC individual 44, 46, 48 com. conhecimento do que está acontecendo em outros MECs 44, 46, 48. Uma vez que a informação tenha sido recebida pelo módulo CNI 162 de um MEC 44, 46, 48, sua função de computação determinará qual sistema precisa dos dados, interpretará a saúde dos dados, responderá a qualquer anomalia do sistema de potência, suprirá informação crítica de tempo às funções de computação que precisam dela, realizará algoritmos de lógica de nível do sistema, reportará falhas do sistema de nível do aeroplano e controlará a distribuição de potência CA e CC para essa zona.

[00078] A FIG. 8 ilustra a estrutura de rede de dados com interfaces de barramento de comunicação entre os MECs espacialmente distribuídos 44, 46, 48 separados por intervalos de seção 18, 20, 22. Esta configuração permite que cada MEC individual 44, 46, 48 comunique com outros MECs 44, 46, 48 bem como fornece redundância necessária para garantir continuidade de comunicação durante falhas. O intervalo de seção 20 define seções dianteiras e traseiras da aeronave. O número de chaves de comunicação de rede necessário é determinado pelo número de MECs 44, 46, 48 e pela tolerância de falha desejada. A FIG. 8 ilustra nove MECs 44, 46, 48 com três pares de chaves de rede 182a-b, 184a-b, 186a-b (a seguir podem ser referidas coletivamente e/ou genericamente como “chaves de rede 182, 184, 186”). Cada chave de rede 182, 184, 186 pode ser uma chave de rede multicamadas tal como uma chave de rede de 3 camadas que pode receber energia elétrica secundária dos módulos CNIs 162 de cada dos MECs confrontantes 44, 46, 48. Se houvesse mais MECs 44, 46, 48, então seriam necessárias mais chaves de rede para obter o mesmo nível de tolerância de falha.

[00079] Cada MEC 44, 46, 48 tem canais de comunicação A e B. Os canais A e B de cada MEC primário 44 conectam em duas chaves A e B correspondentes tanto em um outro MEC primário 44 quanto em um MEC de reserva 48. Cada MEC primário 44 inclui uma chave 182, 184, 186 tanto no canal A quanto no canal B, enquanto o MEC de reserva 48 em uma seção traseira da aeronave inclui ambas as chaves de um par de chaves 182, 184, 186 em ambos os canais A e B. As chaves 182a, 184a, 186a correspondem ao canal A, e as chaves 182b, 184b, 186b correspondem ao canal B. Linhas de dados de comunicação externas 192 indicam linhas de dados chave a chave.

[00080] Geralmente, uma chave de rede em cada MEC primário 44 em um lado do intervalo de seção 20 é conectada em duas outras chaves de rede de outros MECs primários ou de reserva 44, 48 onde pelo menos um desses MECs 44, 48 está no outro lado do intervalo de seção 20 e um está no lado oposto da aeronave 10. Por exemplo, a chave de rede 182a do MEC primário direito dianteiro 44 que está à frente do intervalo de seção 20 é conectado no outro lado do intervalo de seção 20 tanto na chave de rede 184a no MEC primário esquerdo traseiro 44 quanto na chave de rede 186a no MEC de reserva 48. A chave de rede 182b no MEC primário esquerdo dianteiro 44 que está à frente do intervalo de seção 20 é conectada no outro lado do intervalo de seção 20 tanto na chave de rede 184b no MEC primário direito traseiro 44 quanto na chave de rede 186b no MEC de reserva 48. A chave de rede 186b no MEC de reserva 48 é também conectada na chave de rede 184b no lado oposto da aeronave 10. A chave de rede 184a é também conectada na chave de rede 186a do MEC de reserva 48.

[00081] Cada dos MECs secundários 46 também tem dois canais de dados com dois outros MECs primários ou de reserva 44, 48. Linhas de dados de comunicação externas 196 indicam conexões de dados de uma chave de rede de um MEC primário 44 diretamente em um MEC secundário 44. Um dos canais de cada MEC secundário 48 é conectado em uma chave de rede no mesmo canal de um MEC primário 48 no outro lado do intervalo de seção 20 e o outro canal é conectado em um outro MEC secundário 46. Portanto, a FIG. 8 mostra oito conexões de barramento de dados cruzando o intervalo de seção 20 e quatro conexões de barramento de dados cruzando cada dos intervalos de seção 18, 22. Esta configuração minimiza a quantidade de fiação de comunicação através de intervalos de seção bem como o peso geral da fiação na aeronave. A separação é mantida entre cada barramento de dados utilizando o espaço na abóboda e no piso da aeronave 10. Módulos CNIs sadios 162 podem idealmente responder a configurações variáveis do sistema de potência de uma maneira coordenada utilizando informação de ambiente local e comunicações de outros módulos CNIs sadios 162.

[00082] Se quaisquer dois MECs 44, 46, 48 forem acionados, então a rede de comunicação será ativa e dados estarão presentes de forma que esses dois MECS 44, 46, 48 podem comunicar completamente um com o outro. Esta rede de comunicação é uma rede tolerante a falha em que qualquer uma conexão entre um par de MECs pode se perder sem reduzir nenhuma funcionalidade do MEC 44, 46, 48. Além disso, perda de quaisquer duas conexões de comunicação ao mesmo tempo entre os MECs 44, 46, 48 no máximo resulta em perda de comunicação de dados com somente um dos MECs 44, 46, 48. Módulos CNIs sadios 162 podem idealmente responder a configurações variáveis do sistema de potência de uma maneira coordenada utilizando informação de ambiente local e comunicações de outros módulos CNIs sadios 162.

[00083] Por exemplo, perda da chave de rede 182a no canal A do MEC primário direito dianteiro 44 não resulta em completa perda de comunicações com o MEC primário direito dianteiro 44 em virtude de comunicações com o MEC primário direito dianteiro 44 poderem continuar através do canal B. Quaisquer outros MECs 44, 46, 48 que tiverem comunicado via o canal A com o MEC primário direito dianteiro 44 podem comunicar diretamente através do canal B ou via outros MECs 44, 46, 48 que são conectados no MEC primário direito dianteiro 44 via o canal B. Também, se a chave de rede 182a no canal A do MEC primário direito dianteiro 44 se perder além da conexão do canal B no MEC secundário direito dianteiro 44, comunicações com o MEC primário do lado dianteiro 44 continuariam via o canal B, mas então as comunicações se perderíam somente com o MEC secundário direito dianteiro 44 em virtude de ambos os canais A e B terem se perdido.

[00084] Um aspecto da presente descrição é arquitetura de controle de potência distribuída. Controle de potência é distribuído para cada MEC 44, 46, 48 bem como a própria potência. Com base nos dados locais, cada MEC individual 44, 46, 48 coleta, cada MEC 44, 46, 48 realiza seu próprio controle de potência de sua zona associada para configurar suas próprias cargas de equipamento 50 sem ter que contar com quaisquer outros MECs 44, 46, 48. Somente os dados que são realmente necessários, tal como a necessidade de ré-rotear potência, são enviados aos módulos CNIs 162 de outros MECs 44, 46, 48.

[00085] Acionamento normal de uma aeronave 10 em terra é preferivelmente um acionamento sequencial dos MECs 44, 46, 48. Acionamento normal é feito via a bateria 598 que aciona todos os barramentos de reserva 160 nos MECs 44, 46 via o inversor estático 290 e o barramento de reserva 148. Caso a batería 598 não esteja disponível, uma quantidade limitada de potência exterior da unidade de potência externa 56 é enviada para acionar o MEC de reserva 48. Uma vez que o MEC de reserva 48 é acionado, potência é então distribuída do MEC de reserva 48 para cada dos MECs primários e secundários 44, 46 para acionar seus módulos CNIs 162 e configurar contactores dentro de cada MEC 44, 46 da maneira apropriada com as fontes de potência que são disponíveis. Por outro lado, um acionamento sequencial não é utilizado se um MEC 44, 46 ficar não acionado durante operações de voo normal. Se o módulo CNI 162 em um dos MECs 44, 46 não tiver potência primária, a interconexão de baixa tensão entre dois MECs 44, 46, tais como um MEC primário 44 e um MEC secundário 44 com uma alimentação de distribuição 100, fornece um dispositivo para ainda acionar o MEC não acionado 44, 46 anteriormente explicado.

[00086] O módulo CNI 162 lê comunicações de entrada/saída de outros sistemas ou LRUs bem como dados de configuração de outros MECs 44, 46, 48. A difusão de dados de configuração de cada MEC 44, 46, 48 permite que cada dos outros MECs 44, 46, 48 determine o que está acontecendo em qualquer lugar na aeronave 10. O módulo CNI 162 então usa esses dados para configurar disjuntores e contactores dentro de seu MEC 44, 46, 48 e então grava dados de configuração no canal A ou B a respeito das cargas de equipamento 50 na sua zona para difundir para os outros MECs 44, 46, 48 de forma que outros MECs 44, 46, 48 possam fazer o mesmo. Cada módulo CNI 162 verifica a validade da entrada/saída de comunicações e dados ambientais que ele recebe e, se necessário, refina-os para determinar seus próprios dados e estados ambientes de seus disjuntores. Uma vez que o módulo CNI 162 imagina quanto ele quer para comandar seus disjuntores e contactores dentro de sua zona, ele então transmite seus dados de configuração para os outros MECs 44, 46, 48.

[00087] O módulo CNI 162 de cada MEC 44, 46, 48 controla somente as cargas de equipamento 50 dentro dos limites atribuídos a esse MEC 44, 46, 48. Cada módulo CNI 162 de um MEC particular 44, 46, 48 não diz aos outros MECs 44, 46, 48 como configurar suas cargas de equipamento 50 ou como configurar seus disjuntores ou contactores. Entretanto, todos os MECs 44, 46, 48 ainda cooperam entre si para fornecer uma função de transferência de potência coerente e unificada para sistemas de potência primária e secundária da aeronave 10. Os módulos CNIs 162 de MECs 44, 46, 48 que estão funcionando devidamente são capazes de reagir a um MEC 44, 46, 48 que tem problemas operacionais e ré-rotear potência através de barramentos de ligação de potência 76, 78, 80, alimentações de distribuição 98, 100 e ligações cruzadas 102, 104, 106, 108, mesmo em conjunto com falhas adicionais. A arquitetura de computação e rede é tanto à prova de falhas quanto tolerante a pane. Se um módulo CNI 162 tiver um problema operacional, todas as cargas conectadas entrarão em um estado padrão predefinido. Módulos CNIs adjacentes 162 não têm a capacidade ou autoridade para controlar outras cargas de equipamento fora de sua zona.

[00088] O módulo CNI 162 mostrado na FIG. 9 inclui uma chave de rede 182, 184, 186 em um lado do módulo CNI 162 correspondente ao canal A e uma outra chave de rede 182, 184, 186 no outro lado correspondente ao canal B. Ambas as chaves de rede 182, 184, 186 têm uma ou mais portas 206 para fazer conexões de comunicação de dados externa. Cada lado do módulo CNI 162 também tem uma ou mais portas 208 para fazer conexões de comunicação de dados interna dentro do MEC 44, 46, 48 descrito com mais detalhes a seguir. O módulo CNI 162 inclui dois processadores multimemórias 242, 244 para rodar múltiplas instruções associadas com processamento de comunicações de dados do canal A e canal B. Cada processador 242, 244 pode processar instruções para receber e transmitir dados de comunicação dentro de um MEC 44, 46, 48 nas portas 208 ou para receber e transmitir dados de comunicação fora do MEC 44, 46, 48 com qualquer chave de rede 182, 184, 186 através das portas 206. Um dos processadores 242, 244 em um lado do módulo CNI 162 corresponde a um canal de comunicação e o outro processador 244 no outro lado do módulo CNI 162 corresponde ao outro canal de comunicação. Entretanto, cada processador 242, 244 tem um cruzamento com a outra chave de rede 182, 184, 186 para o outro canal de comunicação de forma que cada processador 242, 244 pode ler e processar comunicações em ambos os canais A e B.

[00089] Cada componente ou LRU 52 colocado em um conjunto de treliça de um MEC 44, 46, 48 tal como o módulo CNI 162 pode incluir uma leitora de código de barras 248 para ler oticamente etiquetas. A leitora de código de barras 248 pode ser uma leitora de código de resposta rápida (QR) para ler códigos QR. Códigos de barra (não mostrados) podem ser colocados no MEC, 44, 46, 48 ou em qualquer lugar na aeronave 10 em proximidade com a leitora de código de barras 248. A leitora de código de barras 248 lendo códigos de barra permite que o MEC 44, 46, 48 alimente informação tais como identificação, posição, rastreamento de tempo e outra informação de configuração para estabelecer parâmetros de software do módulo CNI 162 do MEC 44, 46, 48. Por exemplo, a leitora de código de barras 248 pode ler a posição do módulo CNI 162 de forma que o MEC 44, 46, 48 saiba qual seção ou qual lado da aeronave 10 ele está localizado. Também, determinação da localização do módulo CNI 162 permite que o MEC 44, 46, 48 determine as cargas de equipamento mais próximos 50. A informação de configuração pode também ser transmitida para outros MECs 44, 46, 48, em qualquer lugar na aeronave 10, ou uma instalação central fora da aeronave 10 tal como uma instalação de manutenção.

[00090] Com base em quanta potência é distribuída pelo MEC 44, 46, 48, o módulo CNI 162 pode exigir uma ou mais entradas de potência adicionais 288, tal como 28 V de CC ou 115 V de CA, e reguladores de potência 238, de uma ou mais camadas de transferência de um conjunto de treliça como explicado a seguir. Por exemplo, 28 V de CC são alimentados no regulador de ponto de uso 280 para a leitora de código de barras 248. Cada módulo CNI 162 também recebe uma ou mais entradas de potência CC 284 de saídas de potência 286 dos módulos CNIs 162 de um ou mais outros MECs 44, 46, 48 para acionar uma ou ambas as chaves de rede 182, 184, 186. Entradas de potência 284 e reguladores de potência 246 proporcionam redundância para impedir que uma única falha de potência remova qualquer dos canais de processamento ou comunicação.

[00091] Se existir uma completa perda de potência para um MEC 44, 46, 48 nas entradas 288 de uma camada de transferência do conjunto de treliça, então o MEC 44, 46, 48 com o módulo CNI 162, chaves de rede 182, 184, 186, os reguladores de potência 246 e a leitora de código de barras 248 podem ainda ser acionados. Por causa de uma ou mais entradas de potência CC 284 roteadas de saídas de potência redundantes 286 de outros módulos CNIs 162 de outros MECs 44, 46, 48, o módulo CNI do MEC não acionado 44, 46, 48 nunca perde potência e é capaz de ré-rotear potência de um MEC adjacente e então acionar uma ou mais camadas de transferência de seu próprio MEC 44, 46, 48. O MEC 44, 46, 48 pode então ainda servir parte ou toda sua carga de equipamento 50 e o módulo CNI 162 permanece completamente funcional e pode comunicar com outros módulos CNIs 162 por meio disto mantendo o conjunto de treliça do MEC 44, 46, 48 e a rede de comunicações ativos.

[00092] As FIGS. 10A-10D ilustram diferentes configurações da estrutura de barramento de comutação de potência primária de alta tensão de cada dos MECs primários 44 mostrados nas FIGS. 5A-5E. Cada qual pode ser designado como Rl, R2, LI ou L2 com base em qual gerador 34a, 34b, 36a, 36b aciona diretamente cada dos quatro MECs primários 44 e se os quatro MECs primários 44 são dianteiros ou traseiros e se eles estão no lado esquerdo ou no direito da aeronave 10. Rl corresponde ao MEC primário direito dianteiro 44 que recebe potência primária do gerador 36a. R2 corresponde ao MEC primário direito traseiro 44 que recebe potência primária do gerador 36b. LI corresponde ao MEC primário esquerdo dianteiro 44 que recebe potência primária do gerador 34a. L2 corresponde ao MEC primário esquerdo traseiro 44 que recebe potência primária do gerador 34b.

[00093] A FIG. 10A ilustra' a porção de alta potência 120 com barramento de comutação de potência primária 96a e dispositivos de comutação de estado sólido do MEC primário direito dianteiro 44 (Rl) das FIGS. 5A e 5B. A FIG. 10B ilustra a porção de alta potência 120 com barramento de comutação de potência primária 96a e dispositivos de comutação de estado sólido do MEC primário direito traseiro 44 (R2) das FIGS. 5A e 5C. A FIG. 10C ilustra a porção de alta potência 120 com barramento de comutação de potência primária 96a e dispositivos de comutação de estado sólido do MEC primário esquerdo dianteiro 44 (Ll) das FIGS. 5A e 5D. A FIG. 10D ilustra a porção de alta potência 120 com barramento de comutação de potência primária 96a e dispositivos de comutação de estado sólido do MEC primário direito esquerdo traseiro 44 (L2) das FIGS. 5A e 5E. Juntas, as FIGS. 10A-10D representam uma arquitetura comum e esquema de dispositivos de comutação de estado sólido que podem prover conectividade para cada MEC primário 44. Os elementos de estado sólido adicionais podem ou não ser povoados em todos encaixes em todos MECs 44, 46, 48 instalados.

[00094] A FIG. 10A ilustra melhor a estrutura de barramento primária, elementos de estado sólido e conexões para o MEC primário direito dianteiro 44 (Rl) que tem menor número de elementos de estado sólido em comparação com os outros MECs primários 44 posicionados em qualquer lugar. Entretanto, a mínima estrutura representada na FIG. 10A pode ser expandida para incluir elementos de estado sólido adicionais (mostrados em linhas tracejadas) a fim de incluir a funcionalidade necessária para quaisquer dos outros MECs primários 44.

[00095] Cada das quatro configurações das FIGS. 10A-10D para os quatro MECs primários 44 tem uma conexão de potência primária 210 de um dos geradores principais 34a, 34b, 36a, 36b, e uma conexão 212 em qualquer dos conexões dianteiro ou traseiro 76, 78. Cada configuração também inclui uma conexão de saída 214 com um MEC secundário associado 46. Cada qual também inclui dois contactores de estado sólido de alta corrente 216, 218 e dois contactores de estado sólido de baixa corrente 220, 222. Os dois contactores de alta corrente 216, 218 são conectados entre si na conexão 224. Um dos contactores de alta corrente 216 é também conectado na conexão 210 para ligar e desligar a potência primária principal e o outro contactor de alta corrente 218 é também conectado na conexão 212 nas ligações dianteira ou traseira 76, 78, dependendo se o MEC primário 44 está em uma seção dianteira ou traseira da aeronave 10. O contactor de baixa corrente 220 é conectado em uma conexão 214 para o MEC secundário associado 46. O outro contactor de baixa corrente 222, em combinação com a alimentação de distribuição 98 descrita com mais detalhes a seguir, é para ligar e desligar potência entre a porção de alta potência 120 e a porção de baixa potência 122 de cada MEC primário 44.

[00096] O MEC primário dianteiro esquerdo 44 (Ll) representado na FIG. 10C inclui um outro contactor de alta corrente 250 entre uma conexão 252 da ligação intermediária 80 e a conexão 212 para o barramento de ligação dianteiro 76. O MEC primário esquerdo traseiro 44 (L2) representado na FIG. 10D inclui o contactor de alta corrente adicional 250 que o MEC primário dianteiro esquerdo 44 (Ll) inclui bem como um outro contactor de alta corrente 260 entre a conexão 252 para o barramento de ligação intermediário 80 e uma conexão de entrada 262 para o gerador da unidade de potência auxiliar 54. O MEC primário esquerdo traseiro 44 (L2) também inclui o mesmo contactor de baixa corrente 232 no MEC de reserva 48 onde potência CA de alta tensão é transmitida através da ligação 270 e para a unidade autotransformadora retifícadora (ATRU) 272 e para o barramento 274.

[00097] O MEC primário direito traseiro 44 (R2) representado na FIG. 10B também inclui um contactor de baixa corrente 232 para conectar o MEC de reserva 48 com potência CA de alta tensão através da ligação 234 na ATRU 236 e no barramento 240. Todas as quatro configurações também têm a opção de ter contactores adicionais tal como um contactor de baixa corrente 278 para ligar e desligar potência que exige 230 V de CA como mostrado em cada qual das FIGS. 10A-10D.

[00098] Para facilitar a fabricação e disponibilidade de inventário, as arquiteturas variáveis mostradas em cada qual das FIGS. 10A-10D podem ser rearranjadas em uma única estrutura com um esquema similar de um dispositivo de rede de comutação de potência primária (PPSND) 302, como mostrado na FIG. 11, com contactores opcionais 232, 250, 260, 278 para várias cargas com base na configuração de comutação de potência primária e onde o MEC 44 está dentro de uma aeronave 10, como anteriormente explicado. Cada PPSND 302 corresponde à porção de alta potência 120 de cada MEC primário 44 e é configurado para compartilhar fontes e saídas comuns com opções para contactores adicionais 232, 250, 260, 278 para receber potência primária diretamente de um MEC de reserva 48 ou para receber potência primária do gerador da unidade de potência auxiliar 54 que são conectados via os barramentos de ligação dianteiro, traseiro e intermediário 76, 78, 80 da maneira necessária. Como mostrado na FIG. 5C, o barramento de comutação de potência primária de alta potência 96a do MEC primário direito traseiro 44 é conectado no MEC de reserva 48 com a ligação 234. Na FIG. 5D, o MEC primário esquerdo dianteiro 44 é conectado pelo barramento de ligação dianteiro 76 com contactor 218a-c no MEC primário direito dianteiro 44 e conectado pelo barramento de ligação intermediário 80 com contactores 250a-c no MEC primário esquerdo traseiro 44. O MEC primário esquerdo traseiro 44, como mostrado na FIG. 10D, tem a maioria dos contactores em decorrência de ser conectado em outros MECs primários 44 com os barramentos de ligação traseiro e intermediário 78, 80 bem como o MEC de reserva 48 com contactores 232a-c pela ligação 270.

[00099] Um conjunto de PPSNDs substancialmente idênticos 302a-c mostrado nas FIGS. 12A-12C pode ser usado com um MEC primário 44 para receber potência primária trifásica de um dos geradores 34, 36. Embora os PPSNDs 302a~c mostrado seja rotulado para uso em combinação com o MEC primário direito dianteiro 44 (Rl), os três PPSNDs 302a-c podem também ser usados para receber potência trifásica para qualquer dos outros MECs primários 44. Cada dos alimentadores de potência primária 40, 42 preferivelmente é um fío de potência de quatro condutores conectado em cada dos MECs primários 44 onde três dos condutores porta qualquer das fases A, B ou C da potência trifásica. O quarto condutor pode ser um fio neutro conectado em um quatro PPSND.

[000100] Ainda referindo-se à FIG. 11 e FIGS. 12A-12C, potência de fase A é recebida na conexão 210a para acionar o barramento de comutação de potência primária 96a do PPSND 302a da FIG. 12A, potência de fase B é recebida na conexão 210b para acionar o barramento de comutação de potência primária 96b do PPSND 302b da FIG. 12B, e potência de fase C é recebida na conexão 210c para acionar o barramento de comutação de potência primária 96c do PPSND 302c da FIG. 12C. Elementos de estado sólido são representados por quadrados em cada das FIGS. 12A-12C e conjuntos dos elementos de estado sólido constituem os contactores 216, 218, 220, 222, 232, 250, 260 e 278, como representado na FIG. 11.

[000101] Nas FIGS. 12A-12C, números de referência terminando com “a”, “b” ou “c” podem referir-se a componentes utilizando potência de fase A, potência de fase B ou potência de fase C, respectivamente. Entretanto, tais números de referência em si podem também referir-se coletivamente e/ou genericamente aos mesmos componentes sem especificamente referenciar a uma fase de potência particular. Contactores 210a-c acionam os barramentos de comutação de potência primária de alta potência 96a-c, respectivamente. Potência primária provêm de cada dos barramentos de comutação de potência primária 96a-c através de contactores 218a-c ao barramento de ligação dianteiro 76a-c (ou o barramento de ligação traseiro 78a-c, dependendo se o MEC primário 44 está em uma seção dianteira ou traseira da aeronave 10). Alternativamente, potência poderia ser proveniente do barramento de ligação dianteiro 76a-c ao barramento de comutação de potência primária 96a-c através de contactores 218a~c. Potência primária poderia também ser provida no barramento de ligação intermediário 80a-c, ou a partir dele, nas conexões 252a-c e através de contactores 250a-c em associação com os barramentos de comutação de potência primária 96a-c. Potência primária poderia também ser provida pelo gerador da unidade de potência auxiliar 54 com uma ligação de potência 130 conectada na conexão 262a-c e através de contactores 260a-c nos barramentos de comutação de potência primária 96a-c.

[000102] Potência primária é provida dos barramentos de comutação de potência primária 96a-c através de contactores 220a-c nas conexões de saída 214a-c para o MEC secundário 46. Potência primária é também provida dos barramentos de comutação de potência primária 96a-c através de contactores 222a-c nas conexões de saída 390a-c e através da alimentação de distribuição 98 para acionar a porção de baixa potência 122 do MEC primário 44. Potência primária trifásica das conexões de saída 390a-c dos PPSNDs 302a-c pode ser levada através de um conjunto de treliça a outros componentes dentro do mesmo MEC 44, 48 como os PPSNDs 302a-c. Alimentação de distribuição 98 é preferivelmente um condutor de quatro fios com um primeiro fio para potência de fase A conectado na conexão de saída 390a, um segundo fio conectado na conexão de saída 390b, e um terceiro fio conectado na conexão de saída 390c.

[000103] Alta potência trifásica pode ser distribuída diretamente da porção de alta potência 120 de um MEC primário 44 para cargas opcionais ou auxiliares utilizando conexões de saída 340a-c ou conexões de saída 342a-c nos PPSNDs 302a-c mostrados nas FIGS. 12A-12C. O contactor 232 e o contactor 278, mostrados na FIG. 11, correspondem às conexões de saída 340a-c e conexões de saída 342a-c mostradas nas FIGS. 12A-12C. Potência de 230 V de CA de entrada e saída nas cargas auxiliares é controlada pelos contactores 232a-c, 278a-c dos PPSNDs 302a-c. Se os PPSNDs 302a-c estivessem sendo utilizados no MEC primário traseiro esquerdo 44 (L2) mostrado nas FIGS. 5A e 5E, uma das cargas trifásicas auxiliares conectadas em conexões de saída 340a-c dos PPSNDs 302a-c seria o MEC de reserva 48. Em tal caso, a ligação 270 fornecendo potência trifásica do MEC de reserva 48 seria um condutor de quatro fios com um fio separado conectado em cada dos três PPSNDs 302a-c e o quarto fio como um neutro conectado em um quatro PPSND 302. Embora as FIGS. 12A-12C representem conexões diretas para um total de duas diferentes cargas trifásicas, muitas outras cargas trifásicas podem ser servidas por um MEC primário particular 44 com conexões adicionais.

[000104] Um ou mais dos MECs 44, 46, 48 pode também incluir um conjunto de treliça integrado com uma estrutura de montagem de uma ou mais camadas de transferência de dados e/ou potência separadas por uma ou mais camadas de isolamento. A treliça é configurada para facilitar a instalação ou troca dentro de uma aeronave 10 e pode ser construída de materiais rígidos ou flexíveis tal como chapa metálica, termoplásticos, compósitos ou algum outro material adequado. A estrutura de montagem transfere potência e dados de uma porção do MEC 44, 46, 48 para uma outra porção do mesmo MEC 44, 46, 48 ou para vários outros locais na aeronave. Em algumas configurações, uma via ou um mecanismo tal como uma interconexão de treliça pode conectar eletricamente uma ou mais linhas de potência ou de dados em uma camada em uma ou mais linhas de potência ou de dados em uma ou mais diferentes camadas do conjunto de treliça integrado, descrito no pedido de patente U.S. No. 13/930.024, intituladas TRUSS INTERCONNECT, depositado em 28 de junho de 2013, que está aqui incorporado pela referência na sua íntegra. A interconexão pode também ser usada para interconectar eletricamente uma LRU montada na camada da superfície de topo do conjunto de treliça integrado e levar potência para a treliça ou da treliça para a LRU. Uma LRU com os PPSNDs 302a-c tem uma saliência (projeção) condutora e, à medida que a interconexão atravessa a LRU e entra no conjunto de treliça, a interconexão expande-se ao interior da saliência, bem como as camadas de transferência do conjunto de treliça para fazer conexões elétricas entre a LRU e o conjunto de treliça. Em uma ou mais configurações, o conjunto de treliça é sem conexões de potência expostas entre o conjunto de treliça e a LRU. A geometria física das interconexões dentro de uma LRU e embutida no conjunto de treliça impede contato humano direto.

[000105] Em algumas configurações, o conjunto de treliça integrado pode conectar eletricamente tanto sistema de potência quanto de dados. Em configurações adicionais, a interconexão de treliça pode também prover uma conexão mecânica entre uma ou mais camadas do conjunto de treliça integrado. Em configurações adicionais, a interconexão de treliça pode ser configurada para múltiplas inserções e extrações, permitindo a reutilização da interconexão de treliça.

[000106] A FIG. 13 ilustra uma vista em perspectiva explodida de um conjunto de treliça integrado multicamadas 500 de um MEC 44, 46, 48. O conjunto de treliça integrado 500 pode incluir camadas de isolamento 502a-502b (a seguir referidas coletivamente e/ou genericamente como “camadas de isolamento 502”) e camadas de transferência 504a-504c (a seguir referidas coletivamente e/ou genericamente como “camadas de transferência 504”). Em algumas configurações, as camadas de isolamento 502 e camadas de transferência 504 são arranjadas altemadamente umas com as outras de maneira tal que as camadas de isolamento separem eletricamente pelo menos parcialmente as camadas de transferência 504 umas das outras. Em configurações adicionais, as camadas de isolamento 502 são configuradas para, pelo menos parcialmente, separar fisicamente uma ou mais das camadas de transferência 504 de uma ou mais outras camadas de transferência 504. Também, em algumas configurações, uma ou mais das camadas de isolamento pode agir como uma barreira de fumaça ou respingo d’água entre os compartimentos de passageiro e de carga.

[000107] Componentes de um MEC 44, 46, 48 podem ser preso de forma desanexável no conjunto de treliça 500. Uma porção da porção do sistema de rede de barramento de potência 90 da FIG. 3, por exemplo, correspondente à porção de alta potência 120 de um MEC primário 44, com os PPSNDs 302a-c, é alojada em uma LRU 52 montada na camada de isolamento da superfície superior 502a do conjunto de treliça 500. Também, dentro da LRU 52 com a porção do sistema de rede de barramento de potência 90 está um microprocessador que recebe entradas de dados do canal A e B do módulo CNI 162 para controlar todos os contactores 216, 218, 220, 222, 232, 250, 260 e 278.

[000108] Potência primária trifásica 506a-d (a seguir pode ser referida coletivamente e/ou genericamente como “potência primária trifásica 506”) é provida de um dos geradores principais 34, 36 nos PPSNDs 302a-c na porção do sistema de rede de barramento de potência 90. Potência de fase A 506a, potência de fase B 506b, ou potência de fase C 506c, ou todas três, pode ser roteada das conexões de saída 390a-c através das camadas de isolamento 502 para uma ou mais camadas de transferência 504 do conjunto de treliça 500. O neutro 506d da potência primária trifásica 506 também pode ser roteado através das camadas de isolamento 502 para uma ou mais camadas de transferência 504 do conjunto de treliça 500. Dados de comunicação são transmitidos de um MEC 44, 46, 48 para qualquer outro MEC 44, 46, 48 através de dois canais de dados 188, 190 (normalmente referidos como canais A e B). Como mostrado na FIG. 13, a estrutura de montagem do conjunto de treliça 500 fornece camadas separadas configuradas para prover canais de comunicação separados aos componentes do sistema montado no conjunto de treliça 500. Ambos os canais de dados 188, 190 podem ser roteados através das camadas de isolamento 502 para uma ou mais camadas de transferência 504 do conjunto de treliça 500. Por exemplo, a camada de transferência 504a inclui trajeto de transferência de dados 536 e a camada de transferência 504b inclui trajeto de transferência de dados 538. Os trajetos de transferência de dados 536, 538 podem ser separados um do outro por uma ou mais camadas 502, 504 tal como a camada de transferência 504c. Comunicações de recebimento e envio de dados entre a porção do sistema de rede de barramento de potência 90 com PPSNDs 302 e o módulo CNI 162 são feitas através dos canais de dados 188, 190. O canal de dados 188 atravessa o trajeto de transferência 536 da camada de transferência 504a e o canal de dados 190 atravessa o trajeto de transferência 538 da camada de transferência 504b.

[000109] Em algumas configurações, as camadas de transferência 504 são configuradas para incluir um ou mais trajetos de transferência de potência ou dados, ou ambos. Por exemplo, a camada de transferência 504c pode incluir trajetos de transferência de potência 512a e 512b que correspondem à potência de fase B 506b e neutro 506d da potência primária trifásica 506. O trajeto de transferência de potência 512a recebe potência de fase B, de 230 V de CA, por exemplo, e transfere-a para uma outra LRU 52 montada no conjunto de treliça 500 tal como o módulo CNI 162 mostrado na FIG. 13.0 trajeto de transferência 512b é o trajeto de retomo de corrente através do neutro 506d a partir do módulo CNI 162 de volta para um dos PPSNDs 302.

[000110] Cada MEC 44, 46, 48 também inclui pelo menos um módulo de distribuição de potência 170 para distribuir potência secundária dos MECs 44, 46, 48. Cada módulo de distribuição 170 pode ser configurado como uma ou mais LRUs 52. Cada módulo de distribuição 170 preferivelmente recebe todas as três fases, mas distribui-as para condutores monofásicos de uma maneira equilibrada. Como mostrado na FIG. 13, a fase A 506a e a fase B 506b são providas através de duas diferentes camadas de transferência 504 do conjunto de treliça 500, e então para módulos de distribuição 170. Cada módulo de distribuição 170 então distribui potência secundária monofásica para as cargas de equipamento de baixa potência 50 na zona atribuída de cada MEC particular 44, 46, 48. As cargas de equipamento 50 associadas com cada MEC 44, 46, 48 são preferivelmente distribuídas uniformemente através de todas três fases de potência. Preferivelmente, cada das cargas de equipamento de baixa potência 50 é conectada em um módulo de distribuição 170 com um par condutor elétrico trançado. Embora o presente pedido represente um número particular de conexões em uma ou mais das figuras, qualquer número de cargas de equipamento 50 pode ser servida por um MEC 44, 46, 48 sujeito à quantidade de potência secundária disponível.

[000111] A FIG. 14 ilustra um MEC primário 44 com diversas camadas de um conjunto de treliça. O MEC primário 44 inclui TRUs 134, 142, a ATU 138, o módulo CNI 162, módulos de distribuição 170 e um PPSND 302. MECs primários 44 incluem um PPSND 302 e os MECs 46, 48 não. Um MEC secundário 46 poderia ser representado de uma maneira similar ao MEC 44 na FIG. 10B, exceto que sem um PPSND 302. As duas TRUs 134, 142, a ATU 138, o módulo CNI 162, módulos de distribuição 170 e o PPSND 302 são eletricamente interconectados nos traços ou interconexões metalizadas nas camadas de transferência 504 inserindo mecanismos interconectores 562. Os mecanismos de interconexão 562 são inseridos em cada uma das TRUs 134, 142, da ATU 138, do módulo CNI 162, dos módulos de distribuição 170 e do PPSND 302 e nas vias 566 em cada das camadas de transferência 504.

[000112] O conjunto de treliça inclui camada de transferência 504a com traço 536 para o canal A e a camada de transferência 504b com traço 538 para o canal B. Cada das TRUs 134, 142, da ATU 138, do módulos de distribuição 170 e do PPSND 302 é conectado em um traço do canal A dedicado 536 e em um traço do canal B dedicado 538. Entretanto, o número de traços, 536, 538 em cada camada de transferência 504 depende do protocolo. Em outras modalidades, as TRUs 134, 142, a ATU 138, os módulos de distribuição 170 e o PPSND 302 poderiam todos ser conectados no mesmo traço do canal A 536 e no mesmo traço do canal B 538.

[000113] O conjunto de treliça na FIG. 14 também inclui camadas de transferência 504c, 504d, 504e e 504f. A camada de transferência 504c inclui traços 570 com potência primária trifásica 506, tal como 230 V de CA, para acionar o conjunto de treliça do MEC 44, 46, 48 e os sistemas conectados nele. Um respectivo traço 570 corresponde à potência de fase A 506a, potência de fase B 506b, potência de fase C 506c, e neutro 506d. As duas TRUs 134, 142, a ATU 138, o módulo CNI 162, e o PPSND 302 são conectados nos traços 570 da camada de transferência 504c com mecanismos interconectores 562 através de vias 566. A potência primária trifásica 506 é provida pelos geradores 34, 36 através do PPSND 302 na camada de transferência 504c. As duas TRUs 134, 142, a ATU 138, e o módulo CNI 162 são então acionados, recebendo a potência primária trifásica 506 dos traços 570 da camada de transferência 504c.

[000114] Potência secundária é distribuída das TRUs 134, 142 e da ATU 138 para as camadas de transferência 504d, 504e, 504f. As camadas de transferência 504d, 504e são camadas de baixa tensão, tal como 28 V de CC, e cada qual inclui um traço positivo 574, um traço negativo 576, e um traço neutro 578. Uma dessas camadas de transferência 504, tal como a camada de transferência 504e, pode fornecer potência de reserva da célula de combustível ou a RAT 128 via a segunda TRU 142. potência 28 V de CC dos traços 574, 576, 578 das camadas de transferência 504d, 504e é distribuída no módulo de distribuição 170. A camada de transferência 504f é uma camada trifásica de baixa tensão, tal como 115 V de CA, que inclui potência de fase A 580, potência de fase B 582, potência de fase C 584 e um neutro 586. Potência 115 V de CA dos traços da camada de transferência 504f é também distribuída para o módulo de distribuição 170.

[000115] O módulo de distribuição 170 é conectado nos traços das camadas de transferência 504d, 504e, 504f para potência secundária e também nos traços 536, 538 para os canais A e B 202, 204 a fím de distribuir a potência secundária nas cargas de equipamento 50 com os pares condutores elétricos trançados e blindados 314. O módulo de distribuição 170 não é conectado na camada de transferência 504b com potência primária trifásica 506 em virtude de potência primária não ser distribuída do módulo de distribuição 170. Dados de comunicação dos canais A e B 202, 204 das camadas de transferência de treliça 504a, 504b controlam quando o módulo de distribuição 170 liga e desliga potência secundária dos pares condutores elétricos trançados e blindados 314 para servir as cargas de equipamento 50.

[000116] Como mostrado na FTG. 14, o módulo CNI 162 é conectado em cada traço em cada camada 504 do conjunto de treliça do MEC 44, 46, 48. Em virtude de haver múltiplas entradas de tensão no módulo CNI 162, reguladores de potência realizam conversões nas tensões necessárias. Se qualquer dos traços em uma ou mais das camadas 504 ficar acionado, o módulo CNI 162 torna-se ativo. Por exemplo, se todos os MECs 44, 46 perderem potência primária, potência podería ser provida ao MEC de reserva 48 com um célula de combustível ou a RAT 128 por meio disto fornecendo potência aos traços 574, 576, 578 da camada reserva 504e. Potência nos traços 574, 576, 578 da camada de transferência 504e ativaria o módulo CNI 162. O módulo CNI 162 também recebe dados de comunicação para uso com as chaves de rede 182, 184, 186 de ambos os canais A e B 202, 204 de cada qual dos traços 536, 538 das camadas de transferência 504a, 504b.

[000117] A FIG. 14 também representa uma barreira 588, preferivelmente com uma camada superficial perpendicularmente expandida em relação ao fluxo de água ou fumaça, posicionada acima das camadas de transferência 504 do conjunto de treliça de um MEC 44, 46, 48. Se o conjunto de treliça fosse posicionado na estrutura do piso como mostrado na FIG. 17, a barreira 588 serviría como uma barreira de fumaça para impedir que fumaça que surge do compartimento de carga entre no compartimento de passageiros e/ou como uma barreira contra respingo d’água para impedir respingo de água em qualquer lugar na aeronave 10. Por exemplo, a barreira 588 poderia impedir respingo de água nos componentes elétricos de um MEC 44, 46, 48. Em tal caso, a barreira 588 poderia ter uma camada superficial perpendicularmente expandida relativa à direção da água que respinga. Alternativamente, ou adicionalmente à barreira 588, uma ou mais das camadas de isolamento 502 poderia ser a barreira de fumaça e/ou respingo d’água. Por exemplo, a camada isolante mais de cima 502 do conjunto de treliça poderia ser configurada para agir como uma barreira para água e fumaça.

[000118] Em aeronave compósita existente, a rede de retorno de corrente fornece um trajeto de retorno de corrente de falha, um trajeto de proteção de segurança de pessoal, e trajeto de proteção contra raios para os sistemas da aeronave. Entretanto, como anteriormente explicado, a rede de retorno de corrente também fornece uma quantidade significante de peso de fio a uma aeronave, que é indesejável.

[000119] As redes de retorno de corrente dessas aeronaves conhecidas são também suscetíveis a grandes deslocamentos de tensão. Ambas tensões CA e CC podem ser medidas na rede de retorno de corrente. As correntes de retorno de todas as cargas de equipamento na aeronave, na rede de retomo de corrente são cumulativas e, portanto, uma queda de tensão é criada ao longo da rede de retomo de corrente, medida do ponto de terra da fonte de potência até os pontos de terra de carga. A queda de tensão em diferentes pontos ao longo da rede de retorno de corrente aumenta dos pontos de terra da fonte de potência em direção à parte de trás da aeronave proporcional à impedância da rede de retomo de corrente e da corrente que passa através dela.

[000120] A FIG. 15 ilustra no geral que potência primária trifásica (3φ) 506 é roteada de um ou mais dos geradores principais 34, 36 para múltiplas TRUs isoladas 134 e ATUs não isoladas 138. As TRUs 134 e as ATUs 138 são distribuídas na aeronave, 10 como parte da arquitetura distribuída como mostrado na FIG. 15. Pelo menos uma TRU 134 e pelo menos uma ATU 138 corresponde a um dos MECs 44, 46, 48. Em virtude de as TRUs 134 serem isoladas, elas podem ser aterradas sempre que conveniente. Também, em virtude de as TRUs 134 serem distribuídas, as TRUs 134 podem ser aterradas em diferentes locais e, portanto, suas correntes de retorno CC permanecem locais a cada respectivo MEC 44, 46, 48. Entretanto, as correntes de retomo não são mais cumulativas, que resulta em uma tensão de deslocamento CC zero.

[000121] A FIG. 16 também ilustra no geral a distribuição tanto de potência CA quanto de potência CC de uma ATU 138 ou uma TRU 134, respectivamente. Entretanto, mais especifícamente como anteriormente descrito, a potência primária 506 é primeiro distribuída para o equipamento de conversão de potência e então para os módulos de distribuição 170 conectados em cada das cargas de equipamento de baixa potência 50 com múltiplos condutores elétricos trançados e blindados onde os condutores transportam correntes essencialmente iguais, mas opostas. Em aplicação, pode haver pequenas diferenças na corrente transportada pelos condutores. Por exemplo, par condutor elétrico trançado e blindado 314 inclui um condutor de energia elétrica 310 e um neutro ou condutor de retomo 312. O condutor neutro pode ser roteado com um alimentador de potência trifásica.

[000122] Depois de converter a potência primária 506, potência CA é distribuída de cada ATU 138 para cargas de equipamento CA 50a com um condutor de energia elétrica 310 e corrente é retomada de cada equipamento CA 50a em um condutor de retorno correspondente 312 do par condutor elétrico trançado e blindado 314. potência CC é provida de cada TRU 134 nas cargas de equipamento CC 50b com condutor de energia elétrica 310. Corrente é retomada de cada carga de equipamento CC 50b no condutor de retorno correspondente 312 do par condutor elétrico trançado.

[000123] Potência de fase A 506a, potência de fase B 506b, e potência de fase C 506c são distribuído dos geradores 34, 36. Um quarto fio dos geradores 34, 36 para a potência primária trifásica 506 está também representado, que é o condutor neutro 506d. Cada das cargas de equipamento CA 50a inclui uma terminação blindada 590 representada por uma linha tracejada conectada no condutor neutro 506d e cada das cargas de equipamento CC 50b inclui um fio de terminação blindado 592 também representado por uma linha tracejada conectada no condutor neutro 506d. Embora cada das cargas de equipamento 50a e 50b seja conectada no condutor neutro 506d com a terminação blindada 590 e 592, respectivamente, as correntes de retorno de carga não são mais cumulativas. Na FIG. 16, parte do condutor neutro 506d é configurada para aparecer como uma rede de retorno de corrente (CRN) meramente para ilustrar que a tensão diferencial é zero em decorrência do uso de pequenos laços de pares condutores de fio trançado para distribuição de potência secundária localizada. O condutor neutro 506d da potência primária trifásica distribuída 506 entre MECs 44, 46, 48 da aeronave 10, que é muito menor que condutores que tipicamente seriam utilizados como parte de um CRN, pode simplesmente ser referido como um barramento terra de segurança (SGB). Portanto, um CRN não é mais necessário na aeronave compósita 10 com distribuição de potência secundária localizada provida por pares condutores de fío trançado. O par condutor de fios trançados agora fornece retorno de corrente. Também, a área seccional transversal dos laços criados pelo par condutor trançado é muito menor que a área seccional transversal criada pelo maior circuito de fio do CRN que reduz o ameaça de raio na aeronave compósita 10. Para comparação, os condutores do par trançado podem ser cerca de 16 a cerca de 20 American wire gauge (AWG) ao passo que os condutores do CRN têm cerca de 2 AWG ou mais de diâmetro.

[000124] A FIG. 16 também ilustra a distribuição de potência primária dos geradores 34, 36 entre MECs primários 44 distribuídos nas seções dianteira, intermediária e traseira da aeronave 10. Cada MEC primário 44 inclui uma TRU 134 e uma ATU 138 para servir cargas de equipamento 50b e cargas de equipamento 50a, respectivamente, como anteriormente descrito. Potência é distribuída de cada MEC 44 para cada carga de equipamento 50 com um par condutor elétrico trançado e blindado 314. A FIG. 16 também representa um par de MECs 44 fornecendo 230 V de CA para cargas auxiliares 520. Como referido nas FIGS. 12A-12C e no texto anexo, potência 230 V de CA nas cargas auxiliares é controlada pelos contactores 232, 278 dos PPSNDs 302 do MEC primário 44.

[000125] A FIG. 16 também ilustra uma pluralidade de LRUs 52, tais como aviônicas, servida pelo MEC primário mais dianteiro 44. A FIG. 16 também ilustra uma bateria 598 para prover potência de reserva. Embora FIG. 16 represente a bateria 598 fornecendo potência de reserva somente para o MEC primário mais dianteiro 44, potência de reserva da bateria é preferivelmente provida a todos os MECs primários 44.

[000126] A FIG. 17 ilustra um conjunto de treliça integrado ou sistema 600 que pode ser usado na fabricação de aeronave para prover um ou mais trajetos de transferência de potência e dados anteriormente explicado. Um ou mais MECs 44, 46, 48 pode incluir conjunto de treliça 600 como um suporte ou estrutura de montagem para anexar todo ou parte de sistemas de veículo, componentes de um MEC 44, 46, 48, cargas de equipamento 50, LRUs 52, ou outro equipamento.

[000127] A estrutura de montagem do conjunto de treliça 600 pode ser um conjunto multipartes ou modular de elementos estruturais separados que são empilhados, conectados de forma desanexável ou travados entre si para criar uma estrutura de montagem integrada que pode ser instalada em uma aeronave 10 como uma única peça unitária. Cada elemento estrutural pode ter uma ou mais camadas de transferência e uma ou mais camadas de isolamento como anteriormente descrito. Cada elemento estrutural do conjunto de treliça multipartes 600 pode ser desanexável dos outros para permitir reparo ou troca de elementos estruturais danificados sem remoção dos elementos estruturais não danificados da aeronave 10. Uma ou mais camadas de cada elemento estrutural pode também ser substituída. Um elemento estrutural de um par de elementos estruturais do conjunto de treliça 600 poderia ser permutado sem ter que remover o outro elemento estrutural ou todo o conjunto de treliça 600. Também., toda ou pelo menos uma porção do conjunto de treliça 600 pode também ser desanexável da estrutura de suporte da aeronave 10 tais como as vigas do piso ou elementos da armação da fuselagem. Por exemplo, quando uma da primeira ou segunda estruturas de montagem é danificada, a estrutura de montagem danificada pode ser substituída por uma terceira estrutura de montagem sem movimentar o conjunto de treliça. Alternativamente, o conjunto de treliça 600 pode ser fabricado como uma única estrutura monolítica que pode ser instalada ou substituída na sua totalidade. Uma ou mais modalidades de um conjunto de treliça tal como o conjunto de treliça 600 pode ser configurada para ser posicionada no piso, parede lateral ou suspensa na parte superior da aeronave 10.

[000128] O conjunto de treliça 600 é configurado para estender-se ao interior de um pequeno volume estrutural definido na parede lateral da fuselagem entre elementos da armação, e na profundidade dos elementos da armação, ou no espaço no piso entre os compartimentos de passageiro e de carga da aeronave 10, e na profundidade das vigas do piso. Altemativamente, o conjunto de treliça 600 poderia ter uma forma física configurada para ser implementada dentro da baia de equipamento tradicional. O conjunto de treliça 600 montado na parede lateral da aeronave 10 preferivelmente corresponde à curvatura da fuselagem da aeronave 10. A FIG. 17 é uma vista de base olhando para cima em direção ao conjunto de treliça 600 configurado para estender-se da parede lateral a parede lateral da aeronave 10, sob os trilhos dos assentos 610, e entre vigas do piso transversais 608. Um MEC 44, 46, 48 posicionado no piso ou na parede lateral da aeronave 10 com um conjunto de treliça tal como conjunto de treliça 600 pode servir as cargas de equipamento 50 dentro do compartimento de passageiros e no compartimento de carga da aeronave 10 que estão em proximidade com o MEC 44, 46, 48.

[000129] O conjunto de treliça 600 é configurado para ter uma porção intermediária estreita que estende-se sobre o topo de duas vigas do piso adjacentes internas 608 e porções de extremidade opostas que estendem-se adicionalmente para fora de ambos os lados das duas vigas de piso adjacentes internas 608 até as vigas do piso seguintes 608 para prover uma ampla superfície para montagem de componentes tais como os módulos de distribuição de potência 170. Em uma ou mais modalidades, o conjunto de treliça é configurado para ter uma largura e comprimento entre vigas do piso adjacentes 608, ou entre vigas do piso 608 que são deslocadas uma da outra, que é adequado para servir como uma barreira de fumaça para impedir que fumaça do compartimento de carga entre no compartimento de passageiros e/ou como uma barreira contra respingo d’água para obstruir respingo de água nos componentes elétricos com o MEC 44, 46, 48.

[000130] A FIG. 17 também mostra o módulo CNI 162, módulos de distribuição de potência 170, TRUs 134, 142, a ATU 138, e os PPSNDs 302 montado no conjunto de treliça 600 de um MEC primário 44. A TRU 134 recebe 230 V de CA das conexões de saída 390 dos PPSNDs 302. As TRUs 134 conectam em um barramento de potência com 28 V de CC para acionar os módulos de distribuição 170. Cada módulo de distribuição de potência 170 tem conexões 596 para fazer interface com as cargas de equipamento 50 associadas com o MEC primário 44.

[000131] Cada elemento estrutural do conjunto de treliça 600 tem uma ou mais camadas de transferência e isolamento anteriormente explicadas. Uma das camadas de transferência pode ser configurada para transferir potência de alta tensão de uma porção de um MEC 44, 46, 48 para uma outra porção do mesmo MEC 44, 46, 48. Por exemplo, potência de alta tensão pode ser provida dentro do conjunto de treliça 600 através de uma camada de transferência nos PPSNDs 302, configurada como uma LRU 52, montada na superfície do conjunto de treliça 600. Potência secundária de baixa tensão pode também ser provida através de uma outra camada de transferência do conjunto de treliça 600 nas cargas de equipamento de baixa potência 50 montado na superfície do conjunto de treliça 600. Também, dados de comunicação podem ser providos através de uma camada de transferência da treliça 600 a um componente do sistema de aeronave montado na superfície do conjunto de treliça 600. Uma camada de transferência do conjunto de treliça 600 podería prover o canal A um componente do sistema montado na superfície do conjunto de treliça 600 e uma outra camada de transferência podería prover o canal B a esse mesmo sistema.

[000132] Como mostrado na FIG. 18, o conjunto de treliça 600 estendendo-se abaixo dos trilhos dos assentos 610 e entre vigas do piso 608 que não estão diretamente adjacentes uma à outra pode conformar-se ao comprimento do par de vigas do piso adjacentes internas 608. Dois canais em forma de U alongados 642 estendem-se transversalmente ao comprimento do conjunto de treliça 600 para corresponder às duas vigas do piso transversais 608. Os canais em forma de U 642 recebem e envolvem parcialmente as duas vigas do piso transversais 608 quando o conjunto de treliça 600 é montado no piso da aeronave 10. O conjunto de treliça 600 pode ser ampliado para ter qualquer número de canais em forma de U 642.

[000133] A FIG. 19 é uma vista em perspectiva de base de uma modalidade alternativa de um conjunto de treliça 700 configurado estritamente para estender-se somente entre duas vigas do piso adjacentes 608 e não sobre o topo ou em torno de quaisquer vigas do piso 608. Entretanto, porções do conjunto de treliça 700 são recortadas, entalhadas ou de outra forma configuradas para não obstruir uma linha de combustível 704 ou outros recursos que atravessam as vigas do piso 608. A forma de qualquer conjunto de treliça da descrição pode ser configurada para conformar-se à estrutura da aeronave existente 10 sem alterar a aeronave.

[000134] As FIGS. 20 e 21 também ilustram vistas em perspectiva do conjunto de treliça 700, onde o meio do conjunto de treliça 700 permanece no espaço do piso da aeronave 10, mas as extremidades transversais opostas 710, 712 são anguladas para baixo a partir das vigas do piso 608 ao longo de eixos que estendem-se longitudinalmente. Um dos eixos corresponde ao ponto no qual os pilares 620 em um lado da aeronave 10 conectam nas vigas do piso 680 e o outro dos eixos corresponde ao ponto no qual os pilares 620 no outro lado da aeronave 10 conectam nas vigas do piso 680. Uma das extremidades transversais 710, 720 estende-se entre um par adjacente de pilares 620 em um lado da aeronave 10 e a outra das extremidades transversais 710, 720 estende-se entre um par adjacente de pilares 620 no outro lado da aeronave 10. Dobrar as extremidades 710, 712 para baixo permite maior acesso do compartimento de carga nos sistemas e equipamento nas extremidades do conjunto de treliça 700 por causa dos próprios pilares 620, bem como dutos 624 posicionados entre os pilares 620 e os elementos da armação da fuselagem 622.

[000135] A FIG. 22 ilustra uma outra modalidade de um conjunto de treliça 800. O conjunto de treliça 800 é um conjunto modular de elementos estruturais separados que juntos criam uma estrutura integrada. O conjunto de treliça 800 inclui um elemento estrutural 802 e um outro elemento estrutural 804 que são imagens especulares um do outro. O elemento estrutural 802 fornece uma tensão em um nível e o elemento estrutural 804 fornece uma outra tensão em um outro nível. Preferivelmente, cada dos elementos estruturais 802, 804 tem uma forma similar para facilitar a fabricação e inventário. O elemento estrutural 802 inclui um porção de base 806 e uma porção alongada 808. O elemento estrutural 804 inclui uma porção de base 810 e uma porção alongada 812. Os elementos estruturais 802, 804 podem ser arranjados um em relação ao outro de maneira tal que toda ou uma porção de cada dos elementos estruturais 802, 804 sobreponha, tal como em um relacionamento de imagem especular, para formar o conjunto de treliça 800. Áreas sobrepostas são onde conexões elétricas e mecânicas podem ser feitas entre dois ou mais elementos estruturais. O elemento estrutural 802 é revirado em relação ao elemento estrutural 804 de acordo com um eixo longitudinal para definir uma primeira área sobreposta 814 que corresponde a uma porção da porção de base 806 do elemento estrutural 802 e a porção alongada 812 do elemento estrutural 804 e uma segunda área sobreposta 816 correspondente à porção de base 810 do elemento estrutural 804 e a porção alongada 808 do elemento estrutural 802. Parte das seções intermediárias de cada dos elementos estruturais 802, 804 define uma terceira área sobreposta 818.

[000136] A FIG.23 ilustra uma outra modalidade de um conjunto de treliça modular alternativo 830 com um elemento estrutural 832 em um nível de tensão e um outro elemento estrutural similarmente configurado 834 em um outro nível de tensão que sobrepõem pelo menos parcialmente um ao outro. Entretanto, nesta modalidade, o elemento estrutural 832 é redobrado em relação ao elemento estrutural 834 de acordo com um eixo transversal para definir uma área sobreposta central alongada 838 que estende-se de uma extremidade do conjunto de treliça modular 830, abaixo na seção intermediária do conjunto de treliça 830, ao longo de pelo menos uma porção do comprimento do conjunto de treliça 830. Cada elemento estrutural 832, 834 também inclui um ou mais segmentos estendendo-se longitudinalmente 840 configurado para criar uma sobreposição entre os dois elementos estruturais 832, 834. Conexões elétricas e mecânicas podem ser feitas entre os elementos estruturais 832, 834 na área sobreposta central 838 com uma interconexão.

[000137] As FIGS. 24-26 ilustram uma outra modalidade alternativa de um conjunto de treliça modular 860 que é montado desanexavelmente na aeronave 10 e que estende-se pelo menos parcialmente entre a estrutura de suporte tais como as paredes laterais ou as vigas do piso da aeronave 10. O conjunto de treliça 860 inclui múltiplas estruturas de montagem eletricamente condutivas em diferentes níveis de tensão que sobrepõem uma à outra para formar interconexões mecânicas e elétricas. Isolamento elétrico é mantido entre diferentes estruturas de montagem. Uma ou mais ou todas das estruturas de montagem é configurada como uma camada de transferência para distribuição de potência ou dados. Cada estrutura de montagem como uma camada de transferência poderia transportar diferentes níveis de potência uma em relação à outra. Cada das estruturas de montagem do conjunto de treliça 860 é desanexável da aeronave 10 de forma que ela, ou todo o conjunto de treliça 860, pode ser substituída na aeronave 10. Em uma ou mais configurações, uma de uma primeira ou segunda estrutura de montagem é danificada e a estrutura de montagem danificada pode ser substituída por uma terceira estrutura de montagem sem movimentar o conjunto de treliça.

[000138] Cada estrutura de montagem define uma grade de segmentos alongados 870 que são unidos entre si nos nós 872 para formar um padrão de células abertas 874. As células abertas 874 são preferivelmente definidas por qualquer forma geométrica não circular ou não retangular. Embora três grades 876, 878, 880 estejam mostradas, qualquer número de grades poderia ser usado e, em algumas modalidades, mais ou menos separação entre grades adjacentes pode ser desejada. O padrão de cada grade 876, 878, 880 pode ser derivado de algoritmos de otimização que selecionariam os trajetos e seção transversal de cada segmento 870, ainda incluindo análise estrutural.

[000139] Preferivelmente, a grade 876 é posicionada na base, a grade 880 é posicionada no topo e a grade 878 é posicionada no meio. Entretanto, a FIG. 24 ilustra uma vista em grande aproximação de uma porção do conjunto de treliça 860 com as grades 876, 878, 880 separadas uma da outra e invertidas com a grade 876 no topo para ilustrar melhor o tamanho das células abertas 874 e o número de nós 872 em cada grade 876, 878, 880. A grade 880 é mais espessa que a grade 878 e a grade 878 é mais espessa que a 876. Portanto, segmentos 870 da grade 880 são mais espessos que os segmentos 870 da grade 878, e os segmentos 870 da grade 878 são mais espessos que os segmentos 870 da grade 876. O padrão e tamanho das células abertas 874 em cada grade 876, 878, 880 são determinados pela densidade dos nós 872 em cada grade 876, 878, 880. Em uma ou mais configurações, a densidade dos nós 872 aumenta em proximidade com componentes montados no conjunto de treliça.

[000140] A grade 880 com segmentos 870 com a maior seção transversal está no máximo nível de tensão, por exemplo, 230 V de CA, a grade 878 com segmentos 879 com seções transversais dimensionadas intermediariamente está a um nível de tensão intermediário, por exemplo, 115 V de CA, e a grade 876 com segmentos 870 com a menor seção transversal está no mínimo nível de tensão, por exemplo, 28 V de CC. Como com outras modalidades de conjunto de treliça, uma ou mais das grades 876, 878, 880 pode ser encapsulada para agir como uma barreira de fumaça ou respingo d’água entre compartimentos de passageiro e de carga quando o conjunto de treliça 860 é instalado na aeronave 10.

[000141] Conexões mecânicas para anexar componentes do sistema, LRUs ou outro equipamento podem ser feitas em cada nó 872 de uma grade 876, 878, 880. Os nós 872 são posicionados em cada grade 876, 878, 880 com base em onde pontos de conexão elétrica e mecânica são desejados. Também, os nós 872 podem também ser usados para anexação estrutural na aeronave. Uma interconexão elétrica pode ser feita em uma ou mais das grades 876, 878, 880 com uma interconexão. Uma interconexão pode ser usada para interconectar eletricamente uma LRU em um nó 872 de uma das grades 876, 878, 880. Também, interconexões podem também ser usadas entre grades empilhadas. Por exemplo, uma conexão elétrica pode ser feita onde um nó na grade 876 sobrepõe um nó 872 na grade 878. Também, uma conexão elétrica podería ser feita onde um nó na grade 876 sobrepõe um nó 872 na grade 880. Em tal caso, havería uma folga entre as grades eletricamente interconectadas 876, 880. Uma conexão elétrica podería ser feita onde um nó 872 na grade 876 sobrepõe um nó 872 na grade 878, bem como um nó 872 na grade 880. Portanto, um nó 872 na grade 880 sobrepõe um nó 872 na grade 878 bem. como um nó 872 na grade 876. Preferivelmente, cada nó 872 da grade 880 com maiores células 874 intercepta um nó 872 em cada das grades 876, 878, mas não cada nó 872 nas duas grades inferiores 876, 878 com menores células 874 interceptam um nó 872 de uma grade superior. Novamente, isto se dá em virtude de ser possível converter de uma maior tensão para uma menor tensão, mas não vice-versa. Em algumas modalidades, pontes ou conectores poderíam ser usados entre as bordas das grades 876, 878, 880 para interconectá-las eletricamente umas nas outras.

[000142] As FIGS. 25 e 26 ilustram uma vista em perspectiva do compartimento de carga da aeronave 10 olhando para o conjunto de treliça 860. Os módulos de distribuição de potência secundária 170 com conexões 596 são montados na grade 876 na base do conjunto de treliça 860. Também mostradas nas FIGS. 25 e 26 estão as TRUs 134, 142, a ATU 138, e o módulo CNI 162 montado na grade 876 do conjunto de treliça 860.

[000143] As FIGS. 27 e 28 ilustram um desenho da grade para um conjunto de treliça alternativo. As grades 884, 886, 888 podem ser montadas de forma desanexável umas nas outras para formar um conjunto de treliça que pode ser facilmente instalado ou removido da aeronave 10. Cada grade 884, 886, 888 inclui uma pluralidade de células da grade geometricamente modeladas e age como uma camada de transferência para distribuição de dados ou para transportar diferentes níveis de tensão um em relação ao outro. Toda ou algumas das células em uma grade particular são de forma e tamanho similares. Cada célula é preferivelmente não circular de maneira tal que cada quina de um célula também defina uma quina de uma célula similannente modelada adjacente. Também, as células em uma grade são formas preferivelmente não retangulares tais como um hexágono, triângulo ou diamante. Preferivelmente, as células de todas três grades são similarmente modeladas, mas as células de qualquer grade particular são dimensionadas diferentemente das células em qualquer outra grade. Também, as células de uma grade podem ser orientadas diferentemente das células em uma outra grade. O tamanho e orientação das células das grades 884, 886, 888 podem ser variados de forma que o padrão de células em uma grade fique mais ou menos denso do que o padrão de células em uma outra grade. Também, os traços ficam mais finos ou mais espessos.

[000144] Como mais bem mostrado na FIG. 28, cada das três grades 884, 886, 888 inclui pelo menos um nó 896. A grade 884 inclui células hexagonais 890 que são maiores que as células de qualquer da grade 886 ou grade 888. A grade 886 inclui células hexagonais 892 que são maiores que as células hexagonais 894 da grade 888. As células 894 são menores que as células 890 da grade 884 e as células 892 da grade 886. Portanto, um nó 896 na grade 884 sobrepõe um nó 896 na grade 886 bem como um nó 896 na grade 888. Preferivelmente, cada nó 896 da grade 884 com maiores células 890 intercepta um nó 896 em cada das grades 886, 888, mas não cada nó 896 nas duas grades inferiores 886, 888 com menores células 892, 894 intercepta um nó 896 de uma grade superior. Novamente, isto se dá em virtude de ser possível converter de uma maior tensão para uma menor tensão, mas não vice-versa. Dois ou mais nós sobrepostos 896 podem ser usados para receber uma interconexão para prover interconectividade de potência e dados entre duas ou mais das grades 884, 886, 888. Também, equipamento tal como uma LRU pode ser montado em uma ou mais das grades 884, 886, 888 com uma interconexão para receber potência e dados de qualquer das grades 884, 886, 888.

[000145] A matéria objeto supradescrita é provida a título de ilustração somente e não deve ser interpretada como limitante. Várias modificações e mudanças podem ser feitas na matéria objeto descrita aqui sem fugir das modalidades de exemplo e aplicações ilustradas e descritas, e sem fugir do verdadeiro espírito e escopo da presente descrição, que é apresentado nas reivindicações seguintes.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Conjunto de treliça para um veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos primeira e segunda grades provendo suporte estrutural para equipamento do sistema elétrica e mecanicamente acopladas nele, cada da primeira e segunda grades compreendendo uma pluralidade de segmentos conectados unidos em nós em outros segmentos para formar um padrão de células abertas estendendo-se pelo menos parcialmente entre a estrutura de suporte do veículo.

2. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção dâ primeira grade sobrepõe pelo menos uma porção da segunda grade.

3. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um nó da primeira grade sobrepõe pelo menos um nó da segunda grade.

4. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos nós sobrepostos da primeira e segunda grades é usado como um ponto de conexão mecânica para um sistema de veículo.

5. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos nós sobrepostos da primeira e segunda grades é usado como um ponto de conexão mecânica para prender o conjunto de treliça no veículo.

6. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda grades são configuradas para transportar diferentes tensões uma em relação à outra.

7. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda grades são desanexáveis uma da outra.

8. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o padrão da primeira grade é diferente do padrão da segunda grade.

9. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as células abertas da primeira grade são dimensionadas e orientadas diferentemente das células abertas da segunda grade.

10. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção das células abertas é não retangular.

11. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção das células abertas é hexagonal.

12. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a densidade de um padrão de células abertas em uma da primeira e segunda grades é maior que a densidade de um padrão de células abertas na outra da primeira e segunda grades.

13. Conjunto de treliça de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma terceira grade, em que pelo menos um nó da primeira, segunda e terceira grades sobrepõe ao outro.