CN108712060A - 一种远程变换配电装置 - Google Patents

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张璐
刘卫芳
郭泽璞
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Abstract

本发明属于航空电气系统领域，具体为一种远程变换配电装置。该远程变换配电装置包括：远程控制单元，接收飞机配电控制系统电能变换控制信号和开关控制信号；电能变换单元，与所述远程控制单元连接，接收所述远程控制单元的电能变换控制信号对电源电能进行变换；滤波单元，与所述电能变换单元连接，对所述电能变换单元变换后的电能进行滤波；电能分配单元，与所述滤波单元连接，对所述滤波后的电能进行多路输出功率分配，与所述远程控制单元连接，接收所述开关控制信号对输出电能进行开关控制。通过本发明远程变换配电装置能够实现在用电设备端对电能进行变换和功率控制，减少线缆损耗。

Description

一种远程变换配电装置
技术领域
本发明涉及航空电气系统领域，尤其涉及一种远程变换配电装置。
背景技术
现大型民用飞机多电系统的用电设备逐渐增加，电能往往要经过一次、两次甚至更多次的电能变换，才能满足用电设备对电能类型和质量的要求。基于传统电能变换装置的多电飞机配电系统架构包括自耦变压器、自耦变压整流单元和变压整流器等电能变换装置，负责将230V(交流电压230伏特)高压交流电变换为115V(交流电压115伏特)交流、540V(直流电压540伏特)高压直流和28V(直流电压28伏特)直流等，均为集中变换式结构。
在实现本发明对飞机多电系统的用电设备配电过程中，集中变换式结构存在以下问题：
1)现用电设备对电能变换装置的功率和输出电能质量提出了更高要求，集中变换式结构很难达到电能质量要求；
2)集中变换式电能变换装置在能源变换后会有较多备用余量，造成变换后的电能利用率较低；
3)用电设备分布在机身的各个位置，较为分散，且对电能的要求各不相同，这就造成了需要大量的线缆实现电能变换装置和用电设备的连接，存在线损较大和线缆铺设路径复杂的问题，如果用电设备更改就需要更改线缆，增加了配电系统的制造的工期和造价；
总之，目前飞机多电系统的集中式大功率电能变换装置导致飞机配电系统功率有效利用率低，同时对单台电能变换装置的功率、设计、输出电能质量和散热等要求越来越高，现有电能变换装置很难达到该要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种远程变换配电装置，通过电能变换单元对电能进行变换并近距离输出，实现在用电设备端对电能进行变换和功率控制，减少线缆损耗。
根据本发明的一个方面，一种远程变换配电装置，包括：
远程控制单元，接收飞机配电控制系统电能变换控制信号和开关控制信号；
电能变换单元，与所述远程控制单元连接，接收所述远程控制单元的电能变换控制信号对电源电能进行变换；
滤波单元，与所述电能变换单元近距离连接，对所述电能变换单元变换后的电能进行滤波；
电能分配单元，与所述滤波单元近距离连接，对所述滤波后的电能进行多路输出功率分配，与所述远程控制单元连接，接收所述开关控制信号对输出电能进行开关控制。
可选的，所述远程控制单元，将电能变换状态、固态功率开关状态及故障信号上传至飞机配电系统。
可选的，所述故障信号包括过流故障信号、过压故障信号、过温故障信号中的一种或多种。
可选的，所述电能变换单元包括：电能变换控制器，用于接收所述远程控制单元的电能变换控制信号；电能变换装置，根据所述电能变换控制信号对电源电能进行变换；其中，所述电能变换控制器还用于将所述电能变换装置的工作状态信息上传至所述远程控制单元。
可选的，所述电能变换装置为变压整流器、自耦变压器或自耦变压整流器中的一种或多种。
可选的，所述变压整流器可将230V高压交流电变换为28V直流电；所述自耦变压器可将230V高压交流电变换为115V交流电；所述自耦变压整流器可将230V高压交流电变换为270V直流电或540V直流电。
可选的，所述滤波单元包括直流滤波器和交流滤波器。
可选的，所述电能分配单元包括：固态功率开关控制器，接收所述远程控制单元的开关控制信号；固态功率开关组，与所述滤波单元连接，对滤波后电能进行多路输出功率分配，并根据开关控制信号对输出电能进行开关控制。
可选的，所述输出电能的电流包括1A、2.5A、5A、10A中的一种或多种。
本发明通过采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明通过电能变换单元对电源电能进行变换并近距离输出，实现在用电设备端对电能进行变换和功率控制，减少线缆损耗；通过采用滤波单元对变换后的电能进行滤波，能够消除电能中的毛刺和杂质，保持电压的稳定和安全；通过电能分配单元对电能实现多路输出和多路控制，能够适用不同的用电设备。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的装置结构图；
图2是根据本发明第二实施方式的单元结构连接示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例一
如图1所示，本发明一种远程变换配电装置，包括：远程控制单元110，接收飞机配电控制系统电能变换控制信号和开关控制信号；电能变换单元120，与所述远程控制单元110连接，接收所述远程控制单元110的电能变换控制信号对电源电能进行变换；滤波单元130，与所述电能变换单元120近距离连接，对所述电能变换单元120变换后的电能进行滤波；电能分配单元140，与所述滤波单元130近距离连接，对所述滤波后的电能进行多路输出功率分配，与所述远程控制单元110连接，接收所述开关控制信号对输出电能进行开关控制。
本实施例中，飞机配电控制系统位于飞机控制中心，统一对飞机各远程变换配电装置进行控制。较佳的，远程控制单元110可位于用电设备附近，接收飞机配电控制系统的控制信号。
本实施例中，电能变换单元120对电能进行变换，包括电压变换、电流变换和功率变换。由于电能变换单元120变换的电能存在电压不稳定或带有杂波，需要采用滤波单元130对变换后的电能进行处理，以保证输出电能质量及系统安全性。
作为本发明优选的实施方式，远程控制单元110，还包括将电能变换状态、固态功率开关状态及故障信号上传至飞机配电系统。其中，故障信号包括过流故障信号、过压故障信号、过温故障信号中的一种或多种。
本发明实施例通过电能变换单元对电源电能进行变换并近距离输出，实现在用电设备端对电能进行变换和功率控制，减少线缆损耗；通过电能分配单元对电能实现多路输出和多路控制，能够适用不同的用电设备。
实施例二
如图2所示，基于实施例一，本发明实施例中电能变换单元120包括：电能变换控制器121，用于接收所述远程控制单元110的电能变换控制信号；电能变换装置122，根据所述电能变换控制信号对电源电能进行变换；其中，所述电能变换控制器还用于将所述电能变换装置的工作状态信息上传至所述远程控制单元。
本实施例中，电能变换装置122连接电源，电源电能通过高压线缆传输至电能变换装置122，能够有效减少电能在线缆的损耗。
本实施例中，电能变换装置122为变压整流器、自耦变压器或自耦变压整流器中的一种或多种。作为较佳的实施方式，变压整流器可将230V高压交流电变换为28V直流电；所述自耦变压器可将230V高压交流电变换为115V交流电；所述自耦变压整流器可将230V高压交流电变换为270V直流电或540V直流电。
本实施例中，所述滤波单元130包括直流滤波器和交流滤波器，在电能变换装置122将电能转换为直流电后，通过直流滤波器进行滤波；在电能变换装置122将电能转换为交流电后，通过交流滤波器进行滤波。本发明实施例中通过采用滤波单元对变换后的电能进行滤波，能够消除电能中的毛刺和杂质，保持电压的稳定和安全。
实施例三
如图2所示，基于上述实施例，本发明实施例中电能分配单元140包括：固态功率开关控制器141，接收所述远程控制单元110的开关控制信号；固态功率开关组142，与所述滤波单元130连接，对滤波后电能进行多路输出功率分配，并根据开关控制信号对输出电能进行开关控制。
本实施例中，固态功率开关(Solid-State Power Controller,SSPC)控制器141是集继电器的转换功能和断路器的电路保护功能于一体的智能开关设备，用于对固态功率开关组142进行控制。在固态功率开关控制器141接收到开关控制信号后，在将开关控制信号发送至固态功率开关组142，对相应的固态功率开关进行控制。固态功率开关组142能够控制多路输出，每路输出均有一个固态功率开关进行控制，如图2所示，固态功率开关组142包括多个固态功率开关(Solid-State Power Controller,SSPC)，每个固态功率开关后连接滤波器(Filter)，最终输出相应功率的电能。
本实施例中，固态功率开关组142对滤波器过滤的电能进行功率分配，即分配成多个不同功率的输出，所输出电能的电流优选为10A以内的电流，例如1A、2.5A、5A、10A等，用于适应不同的用电设备。
作为本发明优选的实施方式，电源为230V、360Hz～800Hz宽变频交流电源。
与现有飞机配电系统相比，本发明相当于将现有飞机配电系统中的单台电能变换装置拆分为多个小型电能变换装置，并分布在用电设备附近，实现在用电设备端对电能进行变换和功率控制，通过该技术方案可降低单台电能变换装置功率，提高配电系统电能利用率和电能变换质量；其中，传统集中变换式电能变换装置传输的电压包括了大量电能变换后的低电压，增加了线缆损耗，而基于远程变换配电装置的飞机配电系统在线缆中传输是一次配电高电压，极大程度的降低了线损。
本发明旨在保护一种远程变换配电装置，通过电能变换单元对电源电能进行变换并近距离输出，实现在用电设备端对电能进行变换和功率控制，减少线缆损耗；通过采用滤波单元对变换后的电能进行滤波，能够消除电能中的毛刺和杂质，保持电压的稳定和安全；通过电能分配单元对电能实现多路输出和多路控制，能够适用不同的用电设备。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种远程变换配电装置，其特征在于，包括：
远程控制单元(110)，接收飞机配电控制系统电能变换控制信号和开关控制信号；
电能变换单元(120)，与所述远程控制单元(110)连接，接收所述远程控制单元(110)的电能变换控制信号对电源电能进行变换；
滤波单元(130)，与所述电能变换单元(120)近距离连接，对所述电能变换单元(120)变换后的电能进行滤波；
电能分配单元(140)，与所述滤波单元(130)近距离连接，对所述滤波后的电能进行多路输出功率分配，与所述远程控制单元(110)连接，接收所述开关控制信号对输出电能进行开关控制。
2.根据权利要求1所述的远程变换配电装置，其中，所述远程控制单元(110)，将电能变换状态、固态功率开关状态及故障信号上传至飞机配电系统。
3.根据权利要求2所述的远程变换配电装置，其中，所述故障信号包括过流故障信号、过压故障信号、过温故障信号中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的远程变换配电装置，其中，所述电能变换单元(120)包括：
电能变换控制器(121)，用于接收所述远程控制单元(110)的电能变换控制信号；
电能变换装置(122)，根据所述电能变换控制信号对电源电能进行变换；
其中，所述电能变换控制器(121)还用于将所述电能变换装置(122)的工作状态信息上传至所述远程控制单元(110)。
5.根据权利要求4所述的远程变换配电装置，其中，所述电能变换装置为变压整流器、自耦变压器或自耦变压整流器中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的远程变换配电装置，其中，所述变压整流器可将230V高压交流电变换为28V直流电；所述自耦变压器可将230V高压交流电变换为115V交流电；所述自耦变压整流器可将230V高压交流电变换为270V直流电或540V直流电。
7.根据权利要求1所述的远程变换配电装置，其中，所述滤波单元(130)包括直流滤波器和交流滤波器。
8.根据权利要求1所述的远程变换配电装置，其中，所述电能分配单元(140)包括：
固态功率开关控制器(141)，接收所述远程控制单元(110)的开关控制信号；
固态功率开关组(142)，与所述滤波单元(130)连接，对滤波后电能进行多路输出功率分配，并根据开关控制信号对输出电能进行开关控制。
9.根据权利要求7所述的远程变换配电装置，其中，所述输出电能的电流包括1A、2.5A、5A、10A中的一种或多种。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115693928A (zh) * 2022-10-14 2023-02-03 哈尔滨工业大学 一种基于zynq的飞机直流远程配电单元及配电控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627744A (en) * 1996-02-02 1997-05-06 Sundstrand Corporation Converter enhanced variable frequency power bus architecture
US7656637B2 (en) * 2004-10-12 2010-02-02 The Boeing Company Power control system pseudo power-up, aircraft including the power control system and method of controlling power in an aircraft
CN103109434A (zh) * 2010-09-21 2013-05-15 空中客车营运有限公司 飞行器配电网络
CN106569436A (zh) * 2015-10-08 2017-04-19 湾流航空航天公司 运载工具的集成功率分配、数据网络和控制结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627744A (en) * 1996-02-02 1997-05-06 Sundstrand Corporation Converter enhanced variable frequency power bus architecture
US7656637B2 (en) * 2004-10-12 2010-02-02 The Boeing Company Power control system pseudo power-up, aircraft including the power control system and method of controlling power in an aircraft
CN103109434A (zh) * 2010-09-21 2013-05-15 空中客车营运有限公司 飞行器配电网络
CN106569436A (zh) * 2015-10-08 2017-04-19 湾流航空航天公司 运载工具的集成功率分配、数据网络和控制结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115693928A (zh) * 2022-10-14 2023-02-03 哈尔滨工业大学 一种基于zynq的飞机直流远程配电单元及配电控制方法

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