CN104914762A - 一种民用飞机分布式二级配电系统架构 - Google Patents

一种民用飞机分布式二级配电系统架构 Download PDF

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明涉及一种民用飞机分布式二级配电系统架构，包含有，直流二级配电装置；交流二级配电装置；以及，断路器板；其中，所述直流二级配电装置、所述交流二级配电装置及所述断路器板分布于飞机上，以就近地提供电气负载所需电力。本发明的优点在于，提出分布式的理念，大大减少电缆的使用量，有效地提高飞机的有效载荷。

Description

一种民用飞机分布式二级配电系统架构
技术领域
本发明涉及飞机配电系统，尤其涉及一种民用飞机分布式二级配电系统架构。
背景技术
传统飞机的配电系统是基于断路器的集中式配电，在这种配电方式下，飞机的电缆布置需要围绕位于飞机前机身的集中式配电箱而展开（配电箱的电力来自发电机的电能）。具体地说，先通过大功率的电缆将发电机的电能汇集到集中式配电箱，再从集中式配电箱引出电缆到飞机各处，以便给分布在飞机各处的负载供电。不难看出，这种配电方式有一种明显的缺点，即，电缆太多，增加飞机的整体重量，减小飞机的有效载荷，且不利于飞机的维护。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中配电系统架构所需电缆过多，导致飞机整体略重的问题，提供一种新型的分布式二级配电系统架构。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种民用飞机分布式二级配电系统架构，包含有，
直流二级配电装置；
交流二级配电装置；以及，
断路器板；
其中，所述直流二级配电装置、所述交流二级配电装置及所述断路器板分布于飞机上，以就近地提供电气负载所需电力。
作为一种民用飞机分布式二级配电系统架构的优选方案，所述断路器板系独立工作，所述断路器板具有功率汇流条，所述断路器板通过所述功率汇流条获取电力，并将所述电力提供至电气负载。
作为一种民用飞机分布式二级配电系统架构的优选方案，所述直流二级配电装置及所述交流二级配电装置间通过总线相连，所述总线为CAN，采用ARINC825通讯协议。进一步地，所述直流二级配电装置具有独立的固态功率控制器板卡及独立的总线接口，所述固态功率控制器板卡与所述总线接口一一对应。更进一步地，所述固态功率控制器板卡的数量为2，所述总线接口的数量为2。又或者，进一步地，所述交流二级配电装置具有独立的固态功率控制器板卡及独立的总线接口，所述固态功率控制器板卡与所述总线接口一一对应。又或者，更进一步地，所述固态功率控制器板卡的数量为2，所述总线接口的数量为2。
作为一种民用飞机分布式二级配电系统架构的优选方案，所述直流二级配电装置是的数量为4，所述交流二级配电装置的数量为2，所述断路器板的数量为2。
与现有技术相比，本发明的优点至少包含下述：结构简单，使用方便，通过分布式的设置方式就近供电，大大减少电缆的使用量，有效地提高飞机的有效载荷。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为本发明一实施例中断路器版的结构示意图。
图3为本发明一实施例中二级配电装置的结构示意图。
图中序号：
1、直流二级配电装置
2、交流二级配电装置
3、断路器板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
请参见图1，图中示出的是一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其含有两种技术构型，基于SSPC的固态配电装置和基于传统断路器的配电装置。其中，固态技术具有无触点、无电弧、能实现远程控制等优点，可应用于飞行过程中需要实时切换负载状态的场合，而断路器技术则应用于负载状态固定的场合。
本实施例中，配电系统架构共有9个航线可更换单元（Line Replaceable Unit，LRU），其中，4个直流二级配电装置（DC Secondary Power Distribution Unit, DC SPDU）,2个交流二级配电装置（AC Secondary Power Distribution Unit, AC SPDU），以及，3个断路器板（Circuit Breaker Panel，CBP）。这9个航线可更换单元分布于飞机的各处，为就近的电气负载提供电力。
又，参见图2，每个断路器板独立地进行工作。每个断路器板里面的主要元器件是断路器，它从功率汇流条获取电力，对相应的电气负载供电。为方便安装，在盒子外部设置了2个延长电缆，分别是，供电汇流条的电缆，负载功率输出电缆，每个电缆的长度是0.8m。
再又，参见图3，每个二级配电装置（包含直流和交流）包含有2个独立的固态功率控制器（Solid State Power Controller，SSPC）板卡和2个独立的CAN接口。其中，板卡1连接到CAN1，板卡2连接到CAN2，在物理上做到隔离且两个板卡在物理上是可互换的，确保它们之间工作的独立性，同时，也提高可靠性。SSPCs板卡1从28V直流NOM1母线取电，向对应的功率负载供电；SSPCs板卡2从28V直流NOM2母线取电，向其对应的功率负载供电。这两个SSPCs板卡所对应的通信总线分别是CAN1和CAN2。板卡1的数字电路的供电来自直流28V NOM1功率母线，而板卡2的数字电路的供电则来自直流28V NOM2功率母线。
而每个二级配电装置（包含直流和交流）通过数据总线互联，同外部交换数据，即，从外部总线上获取SSPC通道的ON/OFF状态，并向数据总线回传负载状态。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，包含有，
直流二级配电装置；
交流二级配电装置；以及，
断路器板；
其中，所述直流二级配电装置、所述交流二级配电装置及所述断路器板分布于飞机上，以就近地提供电气负载所需电力。
2.根据权利要求1所述的一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，所述断路器板系独立工作，所述断路器板具有功率汇流条，所述断路器板通过所述功率汇流条获取电力，并将所述电力提供至电气负载。
3.根据权利要求1所述的一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，所述直流二级配电装置及所述交流二级配电装置间通过总线相连。
4.根据权利要求3所述的一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，所述直流二级配电装置具有独立的固态功率控制器板卡及独立的总线接口，所述固态功率控制器板卡与所述总线接口一一对应。
5.根据权利要求4所述的一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，所述固态功率控制器板卡的数量为2，所述总线接口的数量为2。
6.根据权利要求1所述的一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，所述交流二级配电装置具有独立的固态功率控制器板卡及独立的总线接口，所述固态功率控制器板卡与所述总线接口一一对应。
7.根据权利要求6所述的一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，所述固态功率控制器板卡的数量为2，所述总线接口的数量为2。
8.根据权利要求3至7中任意一条所述的一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，所述总线为CAN，采用ARINC825通讯协议。
9.根据权利要求1至6中任意一条所述的一种民用飞机分布式二级配电系统架构，其特征在于，所述直流二级配电装置是的数量为4，所述交流二级配电装置的数量为2，所述断路器板的数量为2。
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