CN108155714B - 用于操作电力系统架构的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作电力系统架构的方法和设备包括：电力存储系统；配电总线，所述配电总线选择性地与所述电力存储装置连接；液压泵，所述液压泵选择性地与所述电力存储装置连接；以及控制器模块，所述控制器模块与所述电力存储系统和所述液压泵可通信地连接。

Description

用于操作电力系统架构的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于操作电力系统架构的方法和设备。
背景技术
当代飞行器发动机包括电机或发电机系统，所述电机或发电机系统以发电机模式利用运行中的飞行器发动机为飞行器上的动力系统和部件提供电能。起动器/发电机产生的电力可以提供给飞行器的电力总线。电力总线或一组电力总线可以进一步提供开关操作，以选择性地启用或禁用向特定电力负载输送电力，这取决于例如可用的配电供应、电力负载功能的临界状态或飞行器的操作模式，例如起飞、巡航或地面操作。
冲压空气涡轮机(Ram Air Turbine，RAT)系统用作当代飞行器中的紧急或补充电力系统。它们通常具有涡轮机，所述涡轮机具有旋转轮毂和多个叶片，所述涡轮机可操作地连接到发电机以提供用于发电机的驱动源。最初在飞行中，它们被安置在飞行器机身的隔间内、被隔间门所覆盖。当需要作为紧急或补充电源时，RAT系统从机身部署到周围的气流中，驱动叶片来旋转发电机以从气流中提取能量。随着飞行器系统的功率需求的增加，RAT系统的发电能力不断增强。
发明内容
在一个方面中，一种补充飞行器电力系统架构包括电力存储系统、所述电力存储系统与飞行器中的配电总线之间的连接部、以及控制器模块，所述控制器模块与所述连接部可通信地相连接并且配置成在接收到指示辅助电力需求的电力需求信号之后，选择性地驱动(actuate)所述连接部，以可控制地从所述电力存储系统向所述配电总线供电。
在另一方面中，一种电力系统架构包括：可再充电电力存储系统；所述电力存储系统与配电总线之间的连接部；液压泵/发电机，所述液压泵/发电机选择性地与可再充电电力存储装置连接，并且配置成作为电动机操作，以向液压系统提供液压动力，并且作为发电机操作，以从储存在液压系统中的液压动力产生电力；以及控制器模块，所述控制器模块与所述连接部和液压泵/发电机可通信地相连接，并且配置成在接收到指示补充电力需求的电力需求信号之后，选择性地驱动所述连接部，以响应于所述电力需求信号可控制地操作所述电力储存系统或所述液压泵/发电机中的至少一者。
在又一个方面中，一种操作电力系统架构的方法包括：由控制模块接收指示紧急电力需求或紧急液压动力需求中的至少一者的需求信号；以及响应于接收到所述需求信息，由所述控制模块控制向相应紧急电力总线或液压泵电动机供应储存在所述电力存储系统中的电力，并且其中供电电力与紧急需求成比例。
技术方案1，一种补充飞行器电力系统架构，包括：
电力存储系统；
所述电力存储系统与飞行器中的配电总线之间的连接部；以及
控制器模块，所述控制器模块与所述连接部可通信地相连接，并且配置成在接收到指示补充电力需求的电力需求信号之后，选择性地驱动所述连接部，以可控制地从所述电力存储系统向所述配电总线供电。
技术方案2，根据技术方案1所述的电力系统架构，其中所述电力需求信号指示紧急电力需求。
技术方案3，根据技术方案2所述的电力系统架构，其中所述电力存储系统是唯一可用的紧急电力源。
技术方案4，根据技术方案2所述的电力系统架构，其中所述配电总线是紧急配电总线。
技术方案5，根据技术方案1所述的电力系统架构，其中所述电力存储系统是电池组。
技术方案6，根据技术方案5所述的电力系统架构，其中所述电池组中的至少一个子集是可再充电电池。
技术方案7，根据技术方案6所述的电力系统架构，其中所述可再充电电池由所述电力系统架构充电。
技术方案8，根据技术方案5所述的电力系统架构，其中所述电池组的大小根据国际民航组织发布的长时间运行标准和建议规范进行设置，以可控制地从所述电力存储系统向所述配电总线供电。
技术方案9，根据技术方案5所述的电力系统架构，其中所述电池组设置在飞行器周围。
技术方案10，根据技术方案9所述的电力系统架构，其中所述电池组设置在飞行器周围，以在飞行操作期间提供飞行器平衡。
技术方案11，根据技术方案1所述的电力系统架构，进一步包括液压泵，所述液压泵与所述电力存储系统连接并配置成向液压系统提供液压动力。
技术方案12，根据技术方案11所述的电力系统架构，其中所述液压泵是液压泵/发电机，所述液压泵/发电机配置成作为电动机操作，以向所述液压系统提供液压动力，并且作为发电机操作，以从存储在所述液压系统中的液压动力产生电力。
技术方案13，根据技术方案12所述的电力系统架构，其中所述电力存储系统包括至少一个可再充电电池，并且其中所述液压泵/发电机配置成当作为发电机操作时对所述至少一个可再充电电池进行再充电。
技术方案14，根据技术方案11所述的电力系统架构，其中所述控制器模块进一步配置成接收指示液压动力需求的液压动力需求信号，并且响应于所述液压动力需求信号而可控制地从所述电力存储系统向所述液压泵供电。
技术方案15，一种电力系统架构，包括：
可再充电电力存储系统；
所述电力存储系统与配电总线之间的连接部；
选择性地与所述可再充电电力存储装置连接的液压泵/发电机，所述液压泵/发电机配置成作为电动机操作，以向所述液压系统提供液压动力，并且作为发电机操作，以从存储在所述液压系统中的液压动力产生电力；以及
控制器模块，所述控制器模块与所述连接部和所述液压泵/发电机可通信地相连接，并且配置成在接收到指示补充电力需求的电力需求信号之后，选择性地驱动所述连接部，以响应于所述电力需求信号而可控制地操作所述电力存储系统或所述液压泵/发电机中的至少一者。
技术方案16，根据技术方案15所述的电力系统架构，其中所述电力需求信号指示紧急电力需求。
技术方案17，根据技术方案16所述的电力系统架构，其中所述电力存储系统是唯一可用的紧急电力源。
技术方案18，一种操作电力系统架构的方法，所述方法包括：
由控制器模块接收指示紧急电力需求或紧急液压动力需求中的至少一者的需求信号；以及
响应于接收到所述需求信号，由所述控制模块控制存储在电力存储系统中的电力到相应紧急电力总线或液压泵电动机的供应，并且其中电力供应与所述紧急需求成比例。
技术方案19，根据技术方案18所述的方法，进一步包括：由所述控制模块接收指示所述紧急液压动力需求的液压需求信号以及指示所述紧急电力需求的电力需求信号。
技术方案20，根据技术方案19所述的方法，还包括：响应于接收到非指示紧急液压动力需求的液压需求信号而将液压泵/发电机作为发电机操作。
附图说明
在附图中：
图1是根据本说明书所述的多个方面的飞行器及其电力系统架构的俯视示意图。
图2是根据本说明书所述的多个方面的电力系统的示意图。
图3是根据本说明书所述的多个方面的另一电力系统的示意图。
图4是根据本说明书所述的多个方面的具有可再充电电力存储系统的电力系统的示意图。
图5是根据本说明书所述的多个方面的具有可再充电电力存储系统的另一电力系统的示意图。
图6是根据本说明书所述的多个方面的具有可再充电电力存储系统的又一个电力系统的示意图。
图7是根据本说明书所述的多个方面的具有液压泵/发电机的电力系统的示意图。
图8是根据本说明书所述的多个方面的具有液压泵/发电机的另一个电力系统的示意图。
图9是流程图的示例，示出用于操作根据本说明书所述的多个方面的电力系统的方法。
具体实施方式
尽管将描述“一组”多种元件，但是应理解，“一组”可以包括任何数量的相应元件，包括仅一个元件。除非另有说明，否则关于连接的表述(例如，附接、耦接、连接、去耦接、断开和接合)应宽泛地解释，并且可以包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。因此，关于连接的表述不一定推断出两个元件彼此直接连接并且相对于彼此固定。在非限制性示例中，连接或断开可以被选择性地配置成提供、启用、禁用多个元件之间的电连接等。非限制性示例配电总线连接或断开可以通过开关、总线连接逻辑或配置成接通或关闭总线下游电力负载的其他任何连接器来实现或操作。示例性附图仅用于说明的目的，并且附图所示的尺寸、位置、顺序和相对尺寸可以变化。
本发明的方面大体上涉及用于操作动力系统的方法和设备。可以使用所述方法和设备的一个示例环境包括但不限于飞行器的电力系统架构。尽管本说明书主要涉及用于飞行器的电力系统架构，但是也适用于利用电力系统架构的任何环境，所述电力系统架构包括针对一个或多个电力或液压负载的补充或紧急电源。因此，提供了关于示例性电力系统架构的简要描述以便于理解。
如图1所示，飞行器10图示成具有至少一个燃气涡轮发动机，所述至少一个燃气涡轮发动机图示为左发动机系统12和右发动机系统14。或者，动力系统可以具有更少或额外的发动机系统。左发动机系统12和右发动机系统14可以是基本相同的，并且还可以包括至少一个电源，例如电机或发电机18。在本发明的一个非限制性方面中，飞行器10图示成还具有一组耗电部件或电力负载20，例如飞行临界负载和非飞行临界负载。电力负载20经由电力系统与至少一个发电机18电连接，所述电力系统包括例如一组输电线，例如电力总线22或一组汇流排(bus bar)以及配电节点16。本说明书中所用的“非临界”电力负载可以包括飞行娱乐、厨房功能等，而“飞行临界”电力负载可以包括飞行管理系统、电力飞行执行器等。
飞行器10还可以包括电力存储系统24，所述电力存储系统通过可操作的连接部选择性地与电力总线22连接，并且配置成通过电力总线22可操作地向电力负载20或其子集提供电力。尽管发电机18和电力存储系统24被图示成与公共电力总线22或电力总线连接，但是可以包括本发明的多个方面，其中电力总线22表示一组独立的电力总线22或选择性连接的电力总线22。例如，电力总线22可以代表性地包括但不限于左发动机或发电机总线、右发动机或发电机总线、紧急电力总线等。在本发明的另一个非限制性方面中，飞行器10图示成具有一组液压负载21，例如执行器负载。
在飞行器10中，运行的左发动机系统12和右发动机系统14提供机械能，所述机械能通常可以经由线轴(spool)提取，以为发电机18提供驱动力。发电机18又产生诸如交流电(AC)或直流电(DC)等电力，并且将所产生的电力提供给电力总线22，所述电力总线将电流输送到位于整个飞行器10中的配电节点16。配电节点16通过电力总线22接收交流电或直流电，并且可以根据需要提供开关、电力转换或配电管理功能，以便为电力负载20提供期望的电力以便负载操作。除了发电活动之外，飞行器10、发动机系统12、14或发电机18中的至少一者可以可操作地提供液压流体、液压压力、液压动力等，以便向一组液压负载21提供期望的液压动力。在本发明的一个非限制性方面中，如上所述，发动机系统12、14可以提供机械能以提供液压动力。在本发明的另一个非限制性方面中，飞行器10可以包括液压电动泵，所述液压电动泵配置成响应于例如来自发电机18的电能供应而可操作地提供液压动力。
示例性配电管理功能可以包括但不限于通过可操作的连接来选择性地启用或禁用向特定电力负载20的输电，这取决于例如可用的配电供应、电力负载20功能的临界状态或飞行器操作模式，例如起飞、巡航或地面操作。可以包括额外的管理功能。
在电力或液压动力发电机的紧急或不充分操作期间内，包括但不限于发动机或发电机故障期间，可以操作、启用或连接至少一个额外的电源，以向电力负载20或液压负载21供电。所述至少一个额外的电源可以包括但不限于电力存储系统24、冲压空气涡轮机系统、起动器/发电机、辅助动力装置等。在这个意义上，至少一个额外的电源可以补充或替代诸如发电机18等主电源。可以包括本发明的多个方面，其中电力存储系统是用于紧急供电的唯一额外或可用电源。
应当理解，尽管图1的飞行器环境中示出了本发明的多个方面，但是本发明不限于此，并且一般适用于非飞行器应用中的电力系统，例如其他移动应用和非移动工业、商业和住宅应用。例如，尽管本说明书针对飞行器中的电力系统架构，但是本发明的多个方面可以进一步适用于在非紧急操作中提供动力、补充动力、紧急动力等，例如起飞、着陆或巡航飞行操作。应当理解，本发明的图示方面仅是飞行器10的一个非限制性示例，并且除了所示出的之外，本发明还预期存在许多其他可能的方面和配置。
此外，图1所示的多种部件的数量和布置也是与本发明相关的方面的非限制性示例。例如，尽管已经采用飞行器的相对位置图示了多种部件(例如，位于飞行器10的机翼上的电力负载20、位于飞行器机翼上的液压负载21、位于飞行器机身中的电力存储系统24等)，但是本发明的方面并不限于此，并且部件不限于示意图中的图示。例如，电力存储系统24可以位于飞行器10的后部(例如，尾部)，或者可以分布在整个飞行器10中，以在飞行操作期间提供飞行器平衡。可以设想，存在其他飞行器配置。
在本发明的一个非限制性方面中，电力总线22可以配置成以一组公共的电气特性进行操作，包括但不限于400赫兹三相115伏交流(VAC)功率、400赫兹单相115VC功率、270VDC(VDC)功率、正负270VDC功率、28伏直流功率或者它们的组合。在这个意义上，可以选择、操作或配置发电机18、电力存储系统24或其他任何供电系统来为相应的电力总线22产生、供应或提供共同特性的电力(common characteristic power)。其中包括多个未连接的电力总线22以不类似的电气特性操作的方面。
图2示出了根据本说明书中所述的多个方面的电力系统架构26的一个非限制性示例。电力系统架构26可以包括但不限于图示为115VAC电力总线的交流电力总线28、一组电力存储系统24、与该组液压负载21连接的液压泵30(示意性地图示为单个液压负载21)、控制器模块32和可选的维护控制器模块48。交流电力总线28可以包括例如紧急电力总线、补充电力总线、基本电力总线、飞行临界电力总线、主电力总线等。该组电力存储系统24被图示成选择性地与交流电源总线28连接，并与控制器模块32和可选的维护控制器模块48可通信地连接。液压泵30被图示成与至少一个电力存储系统24电连接。在这个意义上，液压泵30可以包括电动机，所述电动机配置成响应于电力供应而向该组液压负载21供应或提供液压流体、液压压力或液压动力。
尽管液压泵30被图示成与电力存储系统24中的至少一个电连接，但是可以包括本发明的非限制性方面，其中液压泵30与交流电力总线28电连接，但是仍然接收由至少一个电力存储系统24通过交流电力总线28供应的电力。在该示例中，液压泵30可以包括电力转换电路，以将接收到的电力转换成用于泵操作的形式。例如，液压泵30可以包括交流到直流变换器、直流到交流变换器、直流到直流变换器、交流到交流变换器、升压变换器等。在本发明的另一个非限制性方面中，液压泵30可以包括冗余或紧急液压泵30，其可选择性地操作以替代或补充主液压泵30或液压系统。
该组电力存储系统24可以包括例如呈串联连接的诸如28VDC电池40等电力存储装置、升压变换器44以及诸如直流到交流变换器46等电力变换器。28VDC电池40可以包括一组电池、电池组、一组电池单元等。28VDC电池40还可以包括机内测试(BIT)模块42，所述机内测试模块配置成可操作地确定被监测电压、存储容量、电荷等，统称为电池的“健康状况”。28VDC电池40的非限制性方面可以包括一次性使用的(例如不可充电)电池40或可再充电电池40。此外，尽管描述和图示了28VDC电池40，但是本发明的方面中可以使用任何电力存储装置，包括但不限于具有替代电压特性的电池，例如270VDC。例如，电力存储装置的非限制性方面可以包括电容器、超级电容器、燃料电池、光伏电池、热力发电机等，或它们的组或组合。
可以进一步可控制地操作28VDC电池40以将存储在电力存储装置中的能量提供给升压变换器44，该升压变换器可配置成可操作地将由电池40提供的能量更改、修改、转换或改变成不同的第二能量。例如，本发明的一个非限制性示例中可以包括升压变换器44，其中升压变换器44可配置成“升高”直流电压，即，其中输出电压高于来自28VDC电池40的输入电压。在本发明的另一个非限制性示例中，升压变换器44可以可操作地交换或替换为配置成“降低”直流电压的另一变换器，例如降压变换器，也就是说，其中输出电压低于来自28VDC电池40的输入电压。在这个意义上，所述转换器可以包括升压变换器44或另一种类型的变换器，其配置成相对于变换器的输入升高或降低变换器的输出。
升压转换器44可以进一步向直流到交流变换器46提供“升高”的输出电压，所述直流到交流变换器可以包括固态电力变换器或开关，其配置成将所述升高的直流输出电压更改、修改、转换或改变成交流电力总线28的交流电力特性。
电力存储装置例如该组28VDC电池40或来自所述组电力存储系统24中的一个或多个电力存储系统的电池40的子集可以与可选的维护控制器模块48可通信地连接，使得BIT模块42可以将相应电池40的健康状况提供给维护控制器模块48。维护控制器模块48可以例如记录相应电池40的健康状况以及预测或报告电池健康问题，例如故障、寿命周期接近结束、电池电量耗尽、与电池40的电量或再充电性相关的方面、能量产生率、电池燃料等。在本发明的非限制性方面中，可选的维护控制器模块48可以基于相应电池40的健康状况生成维护记录或请求，例如指示已请求更换或已请求进一步诊断。在本发明的另一个非限制性方面中，可以将该组28VDC电池40或其子集、BIT模块42和可选的维护控制器模块48之间的上述通信提供或传送到控制器模块32，用于类似的功能或替换的功能。
电力系统架构26的控制器模块32可以包括处理器50和存储器52，并且可以配置成可控制地操作或触发电力系统架构26的操作。在本发明的一个非限制性方面中，控制器模块32可以配置成基于接收到示意性地图示为输入56的需求信号来可控制地操作电力系统架构26。需求信号56的多个方面可以包括、指示或代表电力需求信号(即，对紧急或补充电力的需求)、液压需求信号(即对紧急或补充液压压力、流体或功率的需求)或者它们的组合。在又一个方面中，需求信号56可以包括、指示或代表电力系统架构、飞行器的操作状态或总体性能，例如指示正常操作或紧急操作的信号。另外，尽管图示了单个需求信号56，但是可以向控制器模块32提供一组需求信号56，包括指示或表示独立需求信号56，例如电力需求信号或液压需求信号。在本发明的非限制性方面中，需求信号56可以源自电力总线、健康监测系统、紧急或补充电力需求控制器、另一个航空电子计算机或控制器或者控制器模块32本身。在本发明的另一个非限制性方面中，需求信号56可以与诸如电力、液压动力等所需资源的量相关，或指示所述量。
在此类示例中，控制器模块32可以响应于接收到需求信号56，通过电力存储系统24、诸如28VDC电池40等电力存储装置来控制电力供应的启动，或者通过液压泵30来控制液压动力供应的启动。在这个意义上，控制器模块32或处理器50中的至少一者可以与存储器52可操作地连接，其中存储器52可以存储一组可操作的控制配置文件或程序，用于通过电力存储系统24操作电力或液压动力的供应，如本说明书中所述。
存储器52可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器或一种或多种不同类型的便携式电子存储器，例如磁盘、DVD、CD-ROM等，或者这些类型的存储器的任何适当组合。控制器模块32或处理器50可以与存储器52可操作地连接，使得控制器模块32或存储器52中的一者可以包括计算机程序的全部或一部分，所述计算机程序具有用于控制上述部件的操作的可执行指令集或其操作方法。该程序可以包括计算机程序产品，所述产品可以包括其上携带或具有机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。所述机器可读介质可以是可由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。通常，所述计算机程序可以包括具有执行特定任务或实现特定抽象数据类型的技术效果的例程、程序、对象、组件、数据结构、算法等。
机器可执行指令、相关联的数据结构和程序是用于执行本说明书中所公开的信息交换的程序代码示例。机器可执行指令可以包括例如致使通用计算机、专用计算机、控制器模块32、处理器50或专用处理机器执行特定功能或功能组的指令和数据。在实施中，这些功能可以转换成包括可由处理器50执行的可执行指令集的计算机程序。可以包括本发明的方面，其中控制器模块32或处理器50可以配置成通过可控地操作部分28VDC电池40的至少一个子集、升压变换器44或直流到交流变换器46，而可操作地控制或使得能够通过电力存储系统24提供电力或液压动力。
本发明的多个方面提供了一种强大的电力系统架构26，用于将紧急或补充电力提供给一组电力负载或其子集(包括但不限于紧急负载、飞行临界负载或基本负载)，或用于向一组液压负载21或其子集(包括但不限于执行器负载)提供紧急或补充液压动力。可以配置、布置等本发明的其他非限制性方面，以提供足够或最小的电力来使得诸如飞行器等能够进行初步操作。例如，本发明的非限制性方面可以配置成提供足够或最小的电功率，以使飞行器能够在飞行操作期间在预定的时间段内保持在空中(例如，在紧急或飞行临界负载或液压操作中供电)，同时完全由电力存储系统24支持。
可以包括本发明的一个非限制性方面，其中所述预定时间段被标准化，或由相关认证或证明机构限定。一个所述预定时间段是标准化的或由相关认证或认证机构定义的，其中可以包括由国际民航组织(ICAO)定义和颁布的延程飞行(ETOPS)认证。在一个非限制性示例中，飞行器可以被认证为180分钟，这意味着允许飞行器沿单发(single-engine)飞行时间不超过180分钟的航线飞行到最近的适当机场。在上述示例中，可以为特定的飞行器配置电力存储系统24或一组所述电力存储系统，使得当来自例如主发动机发电机、辅助动力装置、其他动力源或其组合的所有电力都丢失时，系统24的总电力容量可以满足ETOPS要求或认证。可以利用其他认证或标准来定义电力存储系统24的总电力容量。
可以包括本发明的多个方面，其中诸如28VDC电池40等电力存储装置或电力存储系统24可以配置在诸如插入式或可更换的筒等可拆除单元中。所述可更换的筒可以进一步设置或定位成使得地勤或维护人员可以例如在地面操作期间可操作地从飞行器外部接近和更换这些单元或筒。在这个意义上，可以包括本发明的方面，其中控制器模块32、维护控制器模块48或BIT模块42中的至少一者可以用于识别需要充电、交换、更换等的电力存储系统24、电力存储装置、电池40等，以在飞行操作发生之前确保达到ETOPS要求。
图3是根据本说明书中所述的多个方面的电力系统架构126的另一个非限制性示例。电力系统架构126类似于电力系统架构26；因此，类似的部分将标识为类似的数字加上100，应理解的是，除非另有说明，否则电力系统架构26的类似部分的描述适用于电力系统架构126。一个不同之处在于，电力存储系统124可以包括更高电压的储能装置，其图示成270VDC电池140。在图示的示例中，更高电压的270VDC电池140可以直接向直流到交流电力变换器46或液压泵30供电，而无需首先通过升压变换器进行电力变换。
图4是根据本说明书中所述的多个方面的电力系统架构226的另一个非限制性示例。电力系统架构226类似于电力系统架构26、126；因此，类似的部分将被标识为类似的数字加上200，应理解的是，除非另有说明，否则电力系统架构26、126的类似部分的描述适用于电力系统架构226。一个不同之处在于，电力存储系统224可以包括更高电压的可再充电储能装置，其图示成可再充电270VDC电池240。另一个区别是，电力总线可以包括直接从电力存储系统224、电力存储装置或可再充电270VDC电池224获取270VDC电力供应而不需要变换器的270VDC电力总线228。电力系统架构226还可以包括与直流电力总线228和电力存储系统224或可再充电270VDC电池240电连接的直流充电器260。直流充电器260可以配置成可操作地控制电力存储单元或可再充电270VDC电池240中的电力再充电或存储。在这个意义上，当可再充电270VDC电池240无法可操作地向直流电力总线228提供电力时，当直流电力总线228具有在其他情况下无法使用的过量或补充电力时，或其组合时，直流充电器260可以可操作地使用电力或来自直流电力总线228的过量电力来为电池240再供电或再充电等。可以包括可再充电270VDC电池240或直流充电器260的方面，其中一个模块可操作地控制电池240的再充电速率、再充电状态、存储电容等。
图5是根据本说明书中所述的多个方面的电力系统架构326的另一个非限制性示例。电力系统架构326类似于电力系统架构26、126、226；因此，类似的部分将被标识为类似的数字加上300，应理解的是，除非另有说明，否则电力系统架构26、126、226的类似部分的描述适用于电力系统架构326。一个不同之处在于，电力存储系统324可以包括可再充电储能装置，其图示成可再充电28VDC电池340。电力系统架构326还可以包括与交流电力总线28和电力存储系统324或可再充电28VDC电池340电连接的交流到直流充电器360。交流到直流充电器360可以配置成可操作地控制电力存储单元或可再充电28VDC电池340中的电力再充电或存储。在这个意义上，当可再充电28VDC电池340无法可操作地向交流电力总线28(例如，升压变换器44或直流到交流变换器46)提供电力时，当交流电力总线28具有在其他情况下无法使用的过量或补充电力时，或其组合时，交流到直流充电器360可以可操作地使用电力或来自交流电力总线28的过量电力来为电池340再供电或再充电等。可以包括可再充电28VDC电池340或交流到直流充电器360的方面，其中一个模块可操作地控制电池340的再充电速率、再充电状态、存储电容等。此外，可以包括交流到直流充电器360的方面，其中充电器360可以可操作地将从交流电力总线28接收的交流电力转换成适合于对28VDC电池340充电或再充电的适当直流电力。
图6是根据本说明书中所述的多个方面的电力系统架构426的另一个非限制性示例。电力系统架构426类似于电力系统架构26、126、226、326；因此，类似的部分将被标识为类似的数字加上400，应理解的是，除非另有说明，否则电力系统架构26、126、226、326的类似部分的描述适用于电力系统架构426。一个不同之处在于，电力存储系统424可以包括更高电压的可再充电储能装置，其图示成可再充电270VDC电池240。在图示的示例中，更高电压的270VDC电池240可以直接向直流到交流电力变换器46或液压泵30供电，而无需首先通过升压变换器进行电力变换。
电力系统架构426还可以包括与交流电力总线28和电力存储系统424或可再充电270VDC电池240电连接的交流到直流充电器360。交流到直流充电器360可以配置成可操作地控制电力存储单元或可再充电270VDC电池240中的电力再充电或存储。在这个意义上，当可再充电270VDC电池240无法可操作地向交流电力总线28提供电力时，当交流电力总线28具有在其他情况下无法使用的过量或补充电力时，或其组合时，交流到直流充电器360可以可操作地使用电力或者来自交流电力总线28的过量电力来为电池240再供电或再充电等。可以包括可再充电270VDC电池240或交流到直流充电器360的方面，其中一个模块可操作地控制电池240的再充电速率、再充电状态、存储电容等。此外，可以包括交流到直流充电器360的方面，其中充电器360可以可操作地将从交流电力总线28接收的交流电力转换成适合于对270VDC电池240充电或再充电的适当直流电力。
图7是根据本说明书中所述的多个方面的电力系统架构526的另一个非限制性示例。电力系统架构526类似于电力系统架构26、126、226、326、426；因此，类似的部分将被标识为类似的数字加上500，应理解的是，除非另有说明，否则电力系统架构26、126、226、326、426的类似部分的描述适用于电力系统架构526。一个不同之处是，电力系统架构526可以包括与液压负载21和液压动力存储装置570连接的液压泵/发电机530。液压动力存储装置570可以包括配置成存储液压流体、加压液压流体等的装置。液压动力存储装置570的非限制性示例可以包括储存室或储存容器。
在一个非限制性示例中，液压泵/发电机530可以配置成作为电动机操作，以将液压动力、液压液体、液压压力等提供给液压负载21或液压动力存储装置570的至少一个(统称为“液压系统”)。除了作为电动机操作之外，液压泵/发电机530的非限制性示例还可以作为发电机操作，其中液压动力、流体或压力被输送或提供给液压泵/发电机530，并且其中泵/发电机530响应于所述液压动力、流体或压力而产生电力。在这个意义上，液压泵/发电机530可以可操作地配置成对图示成可再充电28VDC电池340的电力存储单元或可再充电电池进行充电或再充电。在这种意义上，当液压泵/发电机530无法可操作地向液压负载21、液压动力存储装置570、液压系统等提供电力时，当液压系统具有在其他情况下无法使用的过量或补充液压动力时，或其组合时，液压泵/发电机530可以可操作地使用来自液压系统的液压流体、压力或过量动力来操作作为发电机的液压泵/发电机530，以对电池340等进行再供电或再充电。可以包括可再充电28VDC电池340或液压泵/发电机530的多个方面，其中一个模块可操作地控制电池340的再充电速率、再充电状态、存储电容等。此外，可以包括28VDC电池340或液压泵/发电机530的多个方面，其中电池340或泵/发电机530可以可操作地将由泵/发电机530产生的交流电力转换成适合于对28VDC电池340充电或再充电的适当直流电力。
图8是根据本说明书中所述的多个方面的电力系统架构626的另一个非限制性示例。电力系统架构626类似于电力系统架构26、126、226、326、426、526；因此，类似的部分将被标识为类似的数字加上600，应理解的是，除非另有说明，否则电力系统架构26、126、226、326、426、526的类似部分的描述适用于电力系统架构626。一个不同之处是，电力系统架构626可以包括与液压负载21、液压动力存储装置570和再充电270VDC电池240连接的液压泵/发电机530。可以包括可再充电270VDC电池240或液压泵/发电机530的多个方面，其中一个模块可操作地控制电池240的再充电速率、再充电状态、存储电容等。此外，可以包括270VDC电池240或液压泵/发电机530的多个方面，其中电池240或泵/发电机530可以可操作地将由泵/发电机530产生的交流电力转换成适合于对270VDC电池240充电或再充电的适当直流电力。
图9示出了非限制性流程图，所述非限制性流程图示出了用于操作根据本说明书中所述多个方面的飞行器的电力系统架构26、126、226、326、426、526的示例性方法700。方法700开始于710，由控制器模块32接收指示紧急电力需求或紧急液压动力需求中的至少一者的需求信号56。方法700在720中继续，其响应于接收到需求信号56，通过控制模块32控制存储在电力存储系统中的电力供应到相应的紧急电力总线28、128、228或液压泵电动机30、530，并且其中电力供应与紧急需求成比例。可以包括方法700的非限制性方面，其中，例如，接收分别包括接收指示紧急液压动力需求的液压需求信号以及接收指示紧急电力需求的电力需求信号。方法700的另一个非限制性方面可以包括例如响应于接收到非指示紧急液压动力需求的液压需求信号而将液压泵/发电机530作为发电机操作。
上述流程图中描述的顺序仅用于说明目的，并不意味着以任何方式限制方法700，因为可以理解的是，方法的多个部分可以以不同的逻辑顺序进行，可以包括附加的或中间的部分，或者所描述的方法部分可以被分成多个部分，或者可以省略所述的方法部分而不减损所述方法。
除了上述附图中所示的之外的许多其他可能的方面、配置或排列是在本发明的预期范围内。
本说明书中公开的多个方面提供了用于操作电力系统架构的设备和方法。技术效果在于，上述方面能够实现电力系统结构的运行以及中选择性地从一组电力存储装置提供紧急或补充电力。上述公开内容中可以实现的一个优点是，上述方面提供了一种具有一组能够在正常或紧急操作期间补充或替换电源的冗余电力源的强大电力系统架构。在本发明的一个非限制性方面，包括本说明书中所述的电力系统架构可以补充或消除飞行器上的常规冲压空气涡轮(RAT)发电机，该常规冲压空气涡轮发电机另外提供电力或液压动力。例如，RAT发电机系统一旦部署就会增加飞行器的阻力，包括在RAT发电机运行期间的额外振动和噪声问题，而且在某些情况下，一旦部署就不能缩回。
RAT发电机系统的其他负面影响还可以包括但不限于部署时高度和速度操作的限制、没有内置测试功能、无法未经部署就测试RAT操作、需要专用设备进行例行维护、提供电力或液压动力之前的启动延迟、可能出现意外部署、以及功率输出限于或涉及RAT风扇叶片的速度。本发明的上述方面不会遭受任何这些缺陷。
此外，本说明书中所述的电力系统架构可以根据需求或者例如当紧急情况消退时，根据需要打开和关闭或启用和禁用。上述系统的另一个优点是可再充电的电力存储装置可以进一步使用提供给飞行器的常规电力进行再充电，有效地允许电力系统架构在存在额外的电力或液压动力需求的情况下完全准备就绪。
在另一个优点中，上述系统能够通过BIT功能和报告服务进行更简单维护、快速启动电源以及以期望的电力特性(即，不可变电力)提供连续电力。上述系统的另一个好处是可以响应于存储在液压系统中的液压动力而从液压泵/发电机产生额外的电力。
在尚未描述的范围内，可以根据需要将多个方面的不同特征和结构进行组合。无法说明一个特征的所有方面并不意味着不能它被理解无法说明它的所有方面，而是出于简要说明的目的而这样描述。因此，无论新方面是否被明确描述，不同方面的多种特征可以根据需要混合和匹配以形成新的方面。本说明书中涉及本说明书中所述特征的结合或排列。
本说明书使用多种实例来公开本发明的多个方面，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实施本发明的多个方面，包括制造并使用任何装置或系统以及实施所涵盖的任何方法。本发明的保护范围由权利要求书限定，并可包括所属领域的技术人员构想的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也应在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种补充飞行器电力系统架构，包括：
电力存储系统；
所述电力存储系统与飞行器中的配电总线之间的连接部；以及
控制器模块，所述控制器模块与所述连接部可通信地相连接，并且配置成在接收到指示补充电力需求的电力需求信号之后，选择性地驱动所述连接部，以可控制地从所述电力存储系统向所述配电总线供电；
其中所述控制器模块进一步配置成接收指示液压动力需求的液压动力需求信号。
2.根据权利要求1所述的电力系统架构，其中所述电力需求信号指示紧急电力需求。
3.根据权利要求2所述的电力系统架构，其中所述电力存储系统是唯一可用的紧急电力源。
4.根据权利要求2所述的电力系统架构，其中所述配电总线是紧急配电总线。
5.根据权利要求1所述的电力系统架构，其中所述电力存储系统是电池组。
6.根据权利要求5所述的电力系统架构，其中所述电池组中的至少一个子集是可再充电电池。
7.根据权利要求6所述的电力系统架构，其中所述可再充电电池由所述电力系统架构充电。
8.根据权利要求5所述的电力系统架构，其中所述电池组的大小根据国际民航组织发布的长时间运行标准和建议规范进行设置，以可控制地从所述电力存储系统向所述配电总线供电。
9.根据权利要求5所述的电力系统架构，其中所述电池组设置在飞行器周围。
10.根据权利要求9所述的电力系统架构，其中所述电池组设置在飞行器周围，以在飞行操作期间提供飞行器平衡。
11.根据权利要求1所述的电力系统架构，进一步包括液压泵，所述液压泵与所述电力存储系统连接并配置成向液压系统提供液压动力。
12.根据权利要求11所述的电力系统架构，其中所述液压泵是液压泵/发电机，所述液压泵/发电机配置成作为电动机操作，以向所述液压系统提供液压动力，并且作为发电机操作，以从存储在所述液压系统中的液压动力产生电力。
13.根据权利要求12所述的电力系统架构，其中所述电力存储系统包括至少一个可再充电电池，并且其中所述液压泵/发电机配置成当作为发电机操作时对所述至少一个可再充电电池进行再充电。
14.根据权利要求11所述的电力系统架构，其中所述控制器模块进一步配置成响应于所述液压动力需求信号而可控制地从所述电力存储系统向所述液压泵供电。
15.一种电力系统架构，包括：
可再充电电力存储系统；
所述电力存储系统与配电总线之间的连接部；
选择性地与所述可再充电电力存储系统连接的液压泵/发电机，所述液压泵/发电机配置成作为电动机操作，以向液压系统提供液压动力，并且作为发电机操作，以从存储在所述液压系统中的液压动力产生电力；以及
控制器模块，所述控制器模块与所述连接部和所述液压泵/发电机可通信地相连接，并且配置成在接收到指示补充电力需求的电力需求信号之后，选择性地驱动所述连接部，以响应于所述电力需求信号而可控制地操作所述电力存储系统或所述液压泵/发电机中的至少一者。
16.根据权利要求15所述的电力系统架构，其中所述电力需求信号指示紧急电力需求。
17.根据权利要求16所述的电力系统架构，其中所述电力存储系统是唯一可用的紧急电力源。
18.一种操作电力系统架构的方法，所述方法包括：
由控制器模块接收指示紧急电力需求或紧急液压动力需求中的至少一者的需求信号；以及
响应于接收到所述需求信号，由所述控制器模块控制存储在电力存储系统中的电力到相应紧急电力总线或液压泵电动机的供应，并且其中电力供应与紧急需求成比例。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：由所述控制器模块接收指示所述紧急液压动力需求的液压需求信号以及指示所述紧急电力需求的电力需求信号。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：响应于接收到非指示紧急液压动力需求的液压需求信号而将液压泵/发电机作为发电机操作。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190061918A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 Hamilton Sundstrand Corporation Electric hydraulic actuation system for a safety critical application
EP3605772A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-05 Ge Aviation Systems Llc, Inc. Dynamically configurable energy storage unit
GB2577870B (en) * 2018-10-01 2021-03-10 Ge Aviat Systems Ltd Modular power tile and method of operating a power distribution system
US11424642B2 (en) 2019-03-22 2022-08-23 Hamilton Sundstrand Corporation Solid switch power distribution controller with storage device backup
CN110017737B (zh) * 2019-03-26 2020-12-22 北京星际荣耀空间科技有限公司 基于飞行器的配电方法及装置
US11820528B2 (en) 2022-03-28 2023-11-21 Hamilton Sundstrand Corporation Electronic controller with off-load and anti-stall capability for Ram air turbine variable displacement hydraulic pump

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101272955A (zh) * 2005-09-29 2008-09-24 空中客车德国有限公司 向飞行器系统供应能量的能量供应系统
CN104471818A (zh) * 2012-07-30 2015-03-25 川崎重工业株式会社 用于飞机的电力系统稳定系统
CN105460227A (zh) * 2014-09-29 2016-04-06 空中客车德国运营有限责任公司 紧急动力供给系统、飞行器和在飞行器中提供动力的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6023134A (en) * 1996-10-25 2000-02-08 Daimlerchrysler Aerospace Airbus Gmbh Power conversion system for bi-directional conversion between hydraulic power and electrical power
DE19821952C2 (de) 1998-05-15 2000-07-27 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Energieversorgungseinheit an Bord eines Luftfahrzeugs
US7513119B2 (en) * 2005-02-03 2009-04-07 The Boeing Company Systems and methods for starting aircraft engines
DE102005010399B4 (de) 2005-03-07 2010-08-05 Airbus Deutschland Gmbh Luftfahrzeug mit einem Brennstoffzellen-Notsystem und Verfahren zur außenluftunabhängigen Energie-Notversorgung
US7786620B2 (en) 2008-02-15 2010-08-31 Honeywell International Inc. Battery supplementing super capacitor energy storage charge and discharge converter
FR2930084B1 (fr) * 2008-04-09 2012-06-08 Thales Sa Procede de gestion d'un reseau electrique
US8232670B2 (en) 2009-01-30 2012-07-31 The Boeing Company Localized utility power system for aircraft
US8058749B2 (en) * 2009-04-30 2011-11-15 Ge Aviation Systems, Llc System and method for transferring power between an aircraft power system and energy storage devices
GB2495917B (en) * 2011-10-24 2014-10-22 Ge Aviat Systems Ltd Multiple source electrical power distribution in aircraft
US20140032002A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 The Boeing Company Electric system stabilizing system for aircraft
CN107592952B (zh) * 2015-05-06 2022-01-25 通用电气航空系统有限公司 用于配电的系统和方法
US20170327219A1 (en) * 2015-12-11 2017-11-16 Sikorsky Aircraft Corporation Vertical take-off and landing aircraft with hybrid power and method
DE102016114540A1 (de) * 2016-08-05 2018-02-08 Eckerle Industrie-Elektronik Gmbh Elektrohydraulische Maschine mit integriertem Sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101272955A (zh) * 2005-09-29 2008-09-24 空中客车德国有限公司 向飞行器系统供应能量的能量供应系统
CN104471818A (zh) * 2012-07-30 2015-03-25 川崎重工业株式会社 用于飞机的电力系统稳定系统
CN105460227A (zh) * 2014-09-29 2016-04-06 空中客车德国运营有限责任公司 紧急动力供给系统、飞行器和在飞行器中提供动力的方法

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