CN110556905B - 多电飞机电源系统左右通道atru功率输入优先级结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开多电飞机电源系统左右通道自耦变压整流器ATRU功率输入优先级结构，包含有，自耦变压整流器ATRU R 270VDC，其选择性地由汇流条R 235VAC Bus及蓄电池APU BAT对应的汇流条Hot BB2中的一者对其供电；以及，自耦变压整流器ATRU L 270VDC，其选择性地由汇流条L 235VAC Bus及外部电源L AFT EP中的一者对其供电。本发明的有益效果在于，优先级的设置，更好地管理自耦变压整流器ATRU R及自耦变压整流器ATRU L的功率输入。
Description
技术领域
本发明涉及多电飞机电源系统左右通道ATRU功率输入优先级结构。
背景技术
单通道多电飞机的电源系统中包括左右2台额定功率为225kVA的变频主启动发电机GEN L和GEN R，还包括一台额定功率为200kVA的APU启动发电机，以及一台额定功率50kVA的RAT发电机。此外还有三个外部功率源，分别是L FWD EP、R FWD EP和L AFT EP，每个外部功率源的插座可以支持最大90kVA的功率。主启动发电机、APU启动发电机以及RAT发电机的额定电压均为235VAC，三个外部电源的额定电压为115VAC。
该电源系统有与左右270VDC汇流条对应的ATRU，即ATRU L 270VDC和ATRU R270VDC，这两个ATRU有多种可能的功率输入源，由于同一时刻只能接受一个功率源，因此，需要为这些功率输入源排列优先级。当有多个功率源同时存在时，要选择接入优先级高的功率源。
发明内容
本发明要解决的技术问题是功率源优先级的设置，提供一种新型的单通道多电飞机电源系统左右通道自耦变压整流器ATRU功率输入优先级结构。
为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：单通道多电飞机电源系统左右通道自耦变压整流器ATRU功率输入优先级结构，包含有，
自耦变压整流器ATRU R 270VDC，其选择性地由汇流条R 235VAC Bus及蓄电池APUBAT对应的汇流条Hot BB2中的一者对其供电，其中，自耦变压整流器ATRU R 270VDC的供电优先级从高至低依次为：汇流条R 235VAC Bus、蓄电池APU BAT对应的汇流条Hot BB2；以及，
自耦变压整流器ATRU L 270VDC，其选择性地由汇流条L 235VAC Bus及外部电源LAFT EP中的一者对其供电，其中，自耦变压整流器ATRU L 270VDC的供电优先级从高至低依次为：汇流条L 235VAC Bus、外部电源L AFT EP。
作为单通道多电飞机电源系统左右通道自耦变压整流器ATRU功率输入优先级结构的优选方案，还包含有，断路器L GCB、断路器R GCB、接触器L BTB、断路器APB及接触器RBTB；断路器L GCB的第一端与主发电机GEN L相连，断路器L GCB的第二端与汇流条L235VAC Bus相连；断路器R GCB的第一端与主发电机GEN R相连，断路器R GCB的第二端与汇流条R 235VAC Bus相连；接触器L BTB的第一端与汇流条L 235VAC Bus相连，断路器APB的第一端与辅助发电机APU GEN相连，接触器R BTB的第一端与汇流条R 235VAC Bus相连，接触器L BTB的第二端分别与接触器ATB的第二端及接触器R BTB的第二端相连。
作为单通道多电飞机电源系统左右通道自耦变压整流器ATRU功率输入优先级结构的优选方案，进一步地包含有，接触器L ATRUC、自耦变压整流器ATRU L、接触器R ATRUC、自耦变压整流器ATRU R、外部电源L AFT EP、接触器LAEPC、蓄电池APU BAT、汇流条HotBB2、接触器SPUC、接触器SPUB；接触器L ATRUC的第一端与汇流条L 235VAC Bus相连，接触器L ATRUC的第二端与自耦变压整流器ATRU L的第一端相连，自耦变压整流器ATRU L的第二端与汇流条L 270VDC Bus相连；接触器R ATRUC的第一端与汇流条R 235VAC Bus相连，接触器R ATRUC的第二端与自耦变压整流器ATRU R的第一端相连，自耦变压整流器ATRU R的第二端与汇流条R 270VDC Bus相连；蓄电池APU BAT与汇流条Hot BB2相连，汇流条Hot BB2与接触器SPUC的第一端相连，接触器SPUC的第二端与启动功率单元SPU相连，启动功率单元SPU与接触器SPUB的第一端相连，接触器SPUB的第二端与自耦变压整流器ATRU R相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：优先级的设置，更好地管理自耦变压整流器ATRU L及自耦变压整流器ATRU R的功率输入。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果之外，本发明所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将结合附图作出进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明一实施例的电源系统架构示意图。
图2为ATRU R 270VDC的功率输入源优先级No 1（空中与地面模式）。
图3为ATRU R 270VDC的功率输入源优先级No 2（空中与地面模式）。
图4为ATRU L 270VDC的功率输入源优先级No 1（空中与地面模式）。
图5为ATRU L 270VDC的功率输入源优先级No 2（空中与地面模式）。
实施方式
下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参见图1，图中示出的是一种新型的单通道多电飞机电源系统左右通道自耦变压整流器ATRU功率输入优先级结构。
该电源系统的发电机汇流条电压为235VAC，二次配电的汇流条电压分别为115VAC和28VDC。左右主发电机分别与L 235VAC Bus和R 235VAC Bus汇流条相连，并分别通过LATU 115VAC，TRU L 28VDC，R ATU 115VAC以及TRU R 28VDC转换成115VAC及28VDC二次电源，为L 115VAC Bus，L 28VDC Bus，R 115VAC Bus以及R 28VDC Bus供电。在汇流条L/R235VAC Bus与L/R ATU 115VAC之间有接触器L ATUC和R ATUC，分别控制两台自耦变压器功率输入的接通与断开，并在过载情况下提供保护。同理，在TRU L 28VDC和TRU R 28VDC的输入端也有控制功率输入和提供保护的接触器L TRU Rly和R TRU Rly。
在L/R 235VAC Bus上分别挂接了ATRU L 270VDC和ATRU R 270VDC两台自耦变压整流器，为对应的L 270VDC Bus和R 270VDC Bus供电。在235VAC Bus与ATRU之间有对应的接触器L ATRUC和R ATRUC来控制ATRU功率输入的接通与断开，并在过载情况下提供保护。
主发电机GEN L与断路器L GCB的第一端相连，断路器L GCB的第二端与汇流条L235VAC Bus相连；
主发电机GEN R与断路器R GCB的第一端相连，断路器R GCB的第二端与汇流条R235VAC Bus相连；
辅助发电机APU GEN与断路器APB的第一端相连，汇流条L 235VAC Bus与接触器LBTB的第一端相连，汇流条R 235VAC Bus与接触器R BTB的第一端相连，断路器APB的第二端分别与接触器L BTB的第二端及接触器R BTB的第二端相连；
汇流条L 235VAC Bus与接触器L ATUC的第一端相连，接触器L ATUC的第二端与电能转换装置L ATU相连，电能转换装置L ATU又与接触器L BSB的第一端相连，接触器L BSB的第二端与汇流条L 115VAC Bus相连；
汇流条R 235VAC Bus与接触器R ATUC的第一端相连，接触器R ATUC的第二端与电能转换装置R ATU相连，电能转换装置R ATU又与接触器R BSB的第一端相连，接触器R BSB的第二端与汇流条R 115VAC Bus相连；
地面电源L FWD EP与接触器L EPC的第一端相连，接触器L EPC的第二端与接触器L BSB的第一端相连；
地面电源R FWD EP与接触器R EPC的第一端相连，接触器R EPC的第二端与接触器R BSB的第一端相连；
汇流条L 115VAC Bus与接触器LacT的第一端相连，接触器LacT的第二端与接触器RacT的第一端相连，接触器RacT的第二端与汇流条R 115VAC Bus相连；
接触器L ATUC的第二端与接触器L TRU Rly的第一端相连，接触器L TRU Rly的第二端与电源转换装置TRU L相连，电源转换装置TRU L又与汇流条L 28VDC Bus相连；
接触器R ATUC的第二端与接触器R TRU Rly的第一端相连，接触器R TRU Rly的第二端与电源转换装置TRU R相连，电源转换装置TRU R又与汇流条R 28VDC Bus相连；
汇流条L 28VDC Bus与接触器LdcT的第一端相连，接触器LdcT的第二端与接触器RdcT的第一端相连，接触器RdcT的第二端与汇流条R 28VDC Bus相连；
接触器L ATUC的第二端与接触器E1 TRU ISO Rly的第一端相连，接触器E1 TRUISO Rly的第二端分别与电源转换装置TRU E1及接触器E1 TRU Rly的第一端相连，电源转换装置TRU E1又与汇流条ESS1 28VDC Bus的第一端相连，接触器ESS ISO Rly的第二端与汇流条ESS 235VAC Bus相连，汇流条ESS 235VAC Bus与电源转换装置TRU E2相连，电源转换装置TRU E2又与汇流条ESS2 28VDC Bus相连；
发电机GEN RAT与接触器RCB的第一端相连，接触器RCB的第二端与汇流条ESS235VAC Bus相连；
汇流条ESS1 28VDC Bus与接触器E1T的第一端相连，接触器E1T的第二端与接触器E2T的第一端相连，接触器E2T的第二端与汇流条ESS2 28VDC Bus相连；
汇流条ESS1 28VDC Bus与接触器MBR的第一端相连，接触器MBR的第二端与汇流条Hot BB1相连；
汇流条Hot BB2与接触器SPUC的第一端相连，接触器SPUC的第二端与SPU相连，SPU与接触器SPUB的第一端相连，接触器SPUB的第二端与自耦变压整流器ATRU R相连；
汇流条L 235VAC Bus与接触器L ATRUC的第一端相连，接触器L ATRUC的第二端与自耦变压整流器ATRU L相连，自耦变压整流器ATRU L又与汇流条L 270VDC Bus相连；
汇流条R 235VAC Bus与接触器R ATRUC的第一端相连，接触器R ATRUC的第二端与自耦变压整流器ATRU R相连，自耦变压整流器ATRU R又与汇流条R 270VDC Bus相连；
外部电源L AFT EP与接触器L AEPC的第一端相连，接触器L AEPC的第二端与自耦变压整流器ATRU L相连。
每台ATRU的额定容量为150kVA，每台ATU的额定容量为60kVA，每台TRU的额定输出电流为240A。
这些优先级对应的供电通道通过发电机控制器（GCU）和汇流条功率控制器（BPCU）对相应的继电器、接触器和断路器实施通断控制而实现。
自耦变压整流器ATRU R 270VDC的功率输入优先级有两种。第一优先级：来自汇流条R 235VAC Bus。第二优先级：来自蓄电池APU BAT及其对应的汇流条Hot BB2。
请参见图2，当功率源来自汇流条R 235VAC Bus时，闭合接触器R ATRUC，断开接触器SPUB。汇流条R 235VAC Bus的功率源经过接触器R ATRUC到达自耦变压整流器ATRU R270VDC。
请参见图3，当功率源来自汇流条Hot BB2时，断开接触器R ATRUC，闭合接触器SPUC及接触器SPUB。蓄电池APU BAT的功率源经过接触器SPUC到达汇流条Hot BB2，再经过接触器SPUB到达自耦变压整流器ATRU R 270VDC。
自耦变压整流器ATRU L 270VDC的功率输入优先级有两种。第一优先级：来自汇流条L 235VAC Bus。第二优先级：来自外部电源L AFT EP。
请参见图4，当功率源来自汇流条L 235VAC Bus时，闭合接触器L ATRUC，断开接触器L AEPC。汇流条L 235VAC Bus的功率源经过接触器L ATRUC到达自耦变压整流器ATRU L270VDC。
请参见图5，当功率源来自外部电源L AFT EP时，断开接触器L ATRUC，闭合接触器L AEPC。外部电源L AFT EP的功率源经过接触器L AEPC到达自耦变压整流器ATRU L270VDC。
在空中和地面模式下都适用这种优先级。由于此时是地面电源供电，这里的“空中”适用于飞机在地面维护时，由吊车吊起时的情形。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且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 (1)
1.多电飞机电源系统左右通道自耦变压整流器ATRU功率输入优先级结构，其特征在于，包含有，
自耦变压整流器ATRU R 270VDC，其选择性地由汇流条R 235VAC Bus及蓄电池APU BAT对应的汇流条Hot BB2中的一者对其供电，其中，自耦变压整流器ATRU R 270VDC的供电优先级从高至低依次为：汇流条R 235VAC Bus、蓄电池APU BAT对应的汇流条Hot BB2；以及，
自耦变压整流器ATRU L 270VDC，其选择性地由汇流条L 235VAC Bus及外部电源L AFTEP中的一者对其供电，其中，自耦变压整流器ATRU L 270VDC的供电优先级从高至低依次为：汇流条L 235VAC Bus、外部电源L AFT EP；
还包含有，断路器L GCB、断路器R GCB、接触器L BTB、断路器APB及接触器R BTB；断路器L GCB的第一端与主发电机GEN L相连，断路器L GCB的第二端与汇流条L 235VAC Bus相连；断路器R GCB的第一端与主发电机GEN R相连，断路器R GCB的第二端与汇流条R 235VACBus相连；接触器L BTB的第一端与汇流条L 235VAC Bus相连，断路器APB的第一端与辅助发电机APU GEN相连，接触器R BTB的第一端与汇流条R 235VAC Bus相连，接触器L BTB的第二端分别与接触器ATB的第二端及接触器R BTB的第二端相连；
进一步地包含有，接触器L ATRUC、自耦变压整流器ATRU L、接触器R ATRUC、自耦变压整流器ATRU R、外部电源L AFT EP、接触器LAEPC、蓄电池APU BAT、汇流条Hot BB2、接触器SPUC、接触器SPUB；接触器L ATRUC的第一端与汇流条L 235VAC Bus相连，接触器L ATRUC的第二端与自耦变压整流器ATRU L的第一端相连，自耦变压整流器ATRU L的第二端与汇流条L 270VDC Bus相连；接触器R ATRUC的第一端与汇流条R 235VAC Bus相连，接触器R ATRUC的第二端与自耦变压整流器ATRU R的第一端相连，自耦变压整流器ATRU R的第二端与汇流条R 270VDC Bus相连；蓄电池APU BAT与汇流条Hot BB2相连，汇流条Hot BB2与接触器SPUC的第一端相连，接触器SPUC的第二端与启动功率单元SPU相连，启动功率单元SPU与接触器SPUB的第一端相连，接触器SPUB的第二端与自耦变压整流器ATRU R相连。
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