CN115056652B - 飞行汽车配电系统、方法及飞行汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种飞行汽车配电系统、方法及飞行汽车。该系统包括：供电母线；至少两个供电单元，所述供电单元包括供电固态开关与电池，每一所述电池通过一所述供电固态开关并联接入所述供电母线；至少两个负载单元，所述负载单元包括单元控制器、至少一个负载固态开关及至少一个负载设备；每一所述负载设备通过一所述负载固态开关并联接入所述供电母线；所述单元控制器分别与属于同一个所述负载单元中的各个所述负载固态开关连接；每一所述供电固态开关与至少一个所述单元控制器连接，所述单元控制器用于控制所述供电固态开关及所述负载固态开关。本申请提供的方案，能够提高故障隔离能力，避免故障蔓延，可靠性强。

Description

飞行汽车配电系统、方法及飞行汽车

技术领域

本申请涉及飞行器配电技术领域，尤其涉及一种飞行汽车配电系统、方法及飞行汽车。

背景技术

飞行汽车兼具空中飞行及陆地行驶的功能，目前的飞行汽车通常采用集中式或分布式的配电方案，以保障飞行汽车的稳定性及安全性。

然而，相关技术中的飞行汽车的配电系统的故障隔离能力较低，易造成故障蔓延，可靠性低。

发明内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种飞行汽车配电系统、方法及飞行汽车，能够提高飞行汽车配电系统中如短路、断路等故障隔离能力，避免如短路、断路等故障蔓延，可靠性强。

本申请第一方面提供一种飞行汽车配电系统，包括：

供电母线；

至少两个供电单元，所述供电单元包括供电固态开关与电池，每一所述电池通过一所述供电固态开关并联接入所述供电母线；

至少两个负载单元，所述负载单元包括单元控制器、至少一个负载固态开关及至少一个负载设备；每一所述负载设备通过一所述负载固态开关并联接入所述供电母线；所述单元控制器分别与属于同一个所述负载单元中的各个所述负载固态开关连接；每一所述供电固态开关与至少一个所述单元控制器连接，所述单元控制器用于控制所述供电固态开关及所述负载固态开关。

在一种实施方式中，所述系统还包括：至少两个隔离开关；

各个所述隔离开关设置于所述供电母线上，每一所述隔离开关位于相邻两个所述负载单元之间；

所述负载单元两侧的两个隔离开关分别与位于所述两个隔离开关之间的所述负载单元中的单元控制器连接，所述单元控制器还用于控制相连接的隔离开关。

在一种实施方式中，至少两个所述负载单元为飞行单元，所述飞行单元中的负载设备为飞行电机，所述飞行单元还包括至少一个飞行电控，每一所述飞行电机通过一所述飞行电控与一所述负载固态开关连接。

在一种实施方式中，所述飞行单元的数量与所述供电单元的数量相同，所述供电单元还包括供电备用开关；

每一所述飞行单元中的各个所述飞行电控并联接入一所述供电备用开关的一端，所述供电备用开关的另一端与一所述电池连接；

每一所述飞行单元中的所述单元控制器与一所述供电备用开关连接。

在一种实施方式中，所述飞行单元还包括多个电压传感器；

所述负载固态开关所在支线、所述供电固态开关所在支线、所述供电备用开关所在支线分别连接一所述电压传感器，所述飞行单元中的各个所述电压传感器分别与所述飞行单元中的单元控制器连接。

在一种实施方式中，所述负载固态开关包括：功率开关、分流器、电流信号处理器、反电流延时器、驱动信号处理器、驱动隔离电路及开关状态判断器；

在所述负载单元中，每一所述功率开关的一端与一所述负载设备连接，每一所述功率开关的另一端通过一所述分流器并联接入所述供电母线；所述电流信号处理器的输入端与所述分流器连接，所述电流信号处理器的输出端分别与所述反电流延时器及所述单元控制器连接；

所述驱动信号处理器的输入端分别与所述反电流延时器及所述单元控制器连接，所述驱动信号处理器的输出端通过所述驱动隔离电路与所述功率开关连接；

所述开关状态判断器的输入端与所述功率开关连接，所述开关状态判断器的输出端与所述单元控制器连接。

在一种实施方式中，所述功率开关中设置有反并联二极管，所述反并联二极管用于将与所述功率开关相连接的所述负载设备所反馈的电能通过所述供电母线向所述电池或其他所述负载设备输送。

在一种实施方式中，所述系统还包括：总控制器；

所述总控制器分别与各个所述单元控制器连接，所述总控制器用于控制各个所述单元控制器。

本申请第二方面提供一种飞行汽车配电方法，应用于如上所述的飞行汽车配电系统中的单元控制器，所述方法包括：

根据相连接的所述负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及相连接的所述供电固态开关所在支线的电压值及电流值，对相连接的所述负载固态开关及相连接的所述供电固态开关进行控制。

本申请第三方面提供一种飞行汽车配电方法，应用于总控制器，所述总控制器分别与如上所述的飞行汽车配电系统中的各个所述单元控制器连接，所述方法包括：

根据接收到的各个所述单元控制器反馈的所述负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及所述供电固态开关所在支线的电压值及电流值，对各个所述负载固态开关及各个所述供电固态开关进行控制。

本申请第四方面提供一种飞行汽车，包括：如上所述的飞行汽车配电系统。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供的飞行汽车配电系统，各个供电单元中的电池通过供电母线向各个负载单元中的负载设备配送电能，在负载设备发生短路故障后，可以通过单元控制器将发生短路故障的负载设备所对应的负载固态开关断开，从而切断故障。在电池发生短路或断路故障后，可以通过单元控制器将发生故障的电池所对应的供电固态开关断开，从而切断故障，并通过其余正常的电池保障对各个负载设备的供电，实现多电池冗余供电。这样，能够提高飞行汽车配电系统中如短路、断路等故障隔离能力，避免如短路、断路等故障蔓延，可靠性强。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细地描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的飞行汽车配电系统的结构示意图；

图2是本申请另一实施例示出的飞行汽车配电系统的结构示意图；

图3是本申请又一实施例示出的飞行汽车配电系统的结构示意图；

图4是本申请实施例示出的飞行汽车配电系统中的各个飞行电机的分布示意图；

图5是本申请实施例示出的飞行汽车配电系统的部分结构示意图；

图6是本申请实施例示出的飞行汽车配电系统中的负载固态开关的结构示意图；

图7是本申请实施例示出的飞行汽车配电方法的流程示意图；

图8是本申请另一实施例示出的飞行汽车配电方法的流程示意图；

图9是本申请实施例示出的飞行汽车的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

相关技术中的飞行汽车的配电系统的故障隔离能力较低，易造成故障蔓延。

针对上述问题，本申请提供一种飞行汽车配电系统，能够提高飞行汽车配电系统中如短路、断路等故障隔离能力，避免短路、断路等故障蔓延。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

图1是本申请实施例示出的飞行汽车配电系统的结构示意图。

参见图1，本申请提供一种飞行汽车配电系统10，包括供电母线110、至少两个供电单元120以及至少两个负载单元130。

供电单元120包括供电固态开关121与电池122，每一电池122通过一供电固态开关121并联接入供电母线110。

负载单元130包括单元控制器131、至少一个负载固态开关132及至少一个负载设备133。每一负载设备133通过一负载固态开关132并联接入供电母线110。单元控制器131分别与属于同一个负载单元130中的各个负载固态开关132连接。每一供电固态开关121与至少一个单元控制器131连接，单元控制器131用于控制供电固态开关121及负载固态开关132。

从该实施例可以看出，本申请实施例提供的飞行汽车配电系统10，各个供电单元120中的电池122通过供电母线110向各个负载单元130中的负载设备133配送电能，在负载设备133发生短路或断路故障后，可以通过单元控制器131将发生短路或断路故障的负载设备133所对应的负载固态开关132断开，从而切断故障。在电池122发生短路或断路故障后，可以通过单元控制器131将发生故障的电池122所对应的供电固态开关121断开，从而切断故障，并通过其余正常的电池122保障对各个负载设备133的供电，实现多电池冗余供电。这样，能够提高飞行汽车配电系统中如短路、断路等故障隔离能力，避免如短路、断路等故障蔓延，可靠性强。

其中，电池122可以是电池包，电池包可以包括多个相连接的电芯。

其中，供电母线110可以是环形供电母线。这样，在环形供电母线发生单处短路后，各个电池122仍然可以通过该环形供电母线均衡给各个负载设备133供电，保障了供电可靠性。

进一步的，在其中一种实施方式中，飞行汽车配电系统还可以包括：至少两个隔离开关140。各个隔离开关140设置于供电母线110上，每一隔离开关140位于相邻两个负载单元130之间。负载单元130两侧的两个隔离开关140分别与位于两个隔离开关140之间的负载单元130中的单元控制器131连接，单元控制器131还用于控制相连接的隔离开关140。也就是说，通过控制单元控制器131，可以控制供电母线110上的隔离开关140的闭合与断开。这样，当供电母线110发生故障(例如短路故障)时，可以通过断开隔离开关140的方式，切断供电母线110中发生故障的部分，以避免影响整个飞行汽车配电系统，并且还能更大程度利用故障后完好的设备进行系统重构，利用率大。

进一步的，隔离开关140可以是爆破式熔断器(又称智能熔断器)，爆破式熔断器响应单元控制器131发出的信号，可以通过爆破的方式执行断开动作，快速切断该爆破式熔断器所在支线的电流，能及时有效切断短路电流。这样，当供电母线110发生短路故障时，利用爆破式熔断器可以有效隔离故障，防止短路故障对飞行汽车配电系统造成更大影响。

进一步的，在其中一种实施方式中，电池122通过供电固态开关121并联接入相邻两个隔离开关140之间的供电母线110上，负载设备133通过负载固态开关132并联接入相邻两个隔离开关140之间的供电母线110上。这样，当负载设备133或电池122所接入的供电母线110发生故障时，可以精准切断供电母线110中发生故障的部分，避免故障蔓延。

需要说明的是，负载设备133的数量和电池122的数量可以相同或不同，各个电池122通过供电母线110均衡给各个负载设备133供电。如图2所示，电池122的数量是两个，负载设备133的数量是八个(图2中的M1～M8)，两个电池122通过供电母线110均衡给八个负载设备133供电。又如图3所示，电池122的数量是三个，负载设备133的数量是六个(图2中的M1～M6)，三个电池122通过供电母线110均衡给六个负载设备133供电。

进一步的，至少两个负载单元130为飞行单元，飞行单元中的负载设备133为飞行电机，飞行单元还包括至少一个飞行电控134，每一飞行电机通过一飞行电控134与一负载固态开关132连接。也就是说，至少有两个飞行单元。

请参见图4，图4所示的飞行汽车包括飞行汽车配电系统，配电系统包括四个飞行单元，每个飞行单元中包括两个飞行电机、两个飞行电控134以及两个负载固态开关132，每一飞行电机通过一飞行电控134与一负载固态开关132连接。图4所示的飞行汽车具有四个承力飞行臂，每一承力飞行臂对应一飞行单元，每一飞行单元中的两个飞行电机布置于一承力飞行臂的上下方处，以实现冗余布置。图4中的M1和M5为其中一个飞行单元中的两个飞行电机，M3和M7为其中一个飞行单元中的两个飞行电机，M4和M8为其中一个飞行单元中的两个飞行电机，M3和M6为其中一个飞行单元中的两个飞行电机。

进一步的，在其中一种实施方式中，飞行单元的数量与供电单元120的数量相同，供电单元120还包括供电备用开关123。每一飞行单元中的各个飞行电控134并联接入一供电备用开关123的一端，供电备用开关123的另一端与一电池122连接。每一飞行单元中的单元控制器131与一供电备用开关123连接。其中，供电备用开关123可以是继电器。这样，当供电母线110发生故障(例如供电母线110发生短路或多处断路)无法向飞行单元中的各个飞行电机输送电能时，在对供电母线110故障进行隔离(断开供电母线110上故障处的隔离开关140)后，可以通过闭合供电备用开关123，以实现对各个飞行电机的供电，保障供电可靠性，从而使得飞行汽车配电系统的可靠性高、容错能力强。

请参见图5，飞行单元包括供电支线135及至少一条负载支线136。供电支线135的一端接入供电母线110上，供电支线135的另一端与电池122连接，供电固态开关121设置于供电支线135上，也就是说，供电固态开关121所在支线为供电支线135。负载支线136的一端接入供电母线110上，负载支线136的另一端与飞行电控134连接，负载固态开关132设置于负载支线136上，也就是说，负载固态开关132所在支线为负载支线136。在图5实施例中，飞行单元包括两个飞行电机、两个飞行电控134以及两个负载固态开关132，每一飞行电机与一飞行电控134连接，每一飞行电控134通过一负载支线136并联接入供电母线110上，每一负载固态开关132设置于一负载支线136上。

进一步的，供电单元120可以包括供电备用支线124、供电备用母线125及至少一条负载备用支线126。供电备用支线124的一端接入供电备用母线125上，供电备用支线124的另一端与电池122连接，供电备用开关123设置于供电备用支线124上，也就是说，供电备用开关123所在支线为供电备用支线124。负载备用支线126的一端接入供电备用母线125上，负载备用支线126的另一端与飞行电控134连接。在图5实施例中，供电单元120包括两条负载备用支线126，每一所述负载备用支线126与一飞行电控134连接，各个所述飞行电控134通过负载备用支线126并联接入供电备用母线125上。

进一步的，在其中一种实施方式中，飞行单元还包括多个电压传感器137。负载固态开关132所在支线、供电固态开关121所在支线、供电备用开关123所在支线分别连接一电压传感器137，飞行单元中的各个电压传感器137分别与飞行单元中的单元控制器131连接。如图5实施例中，负载固态开关132所在支线为负载支线136，供电固态开关121所在支线为供电支线135，供电备用开关123所在支线为供电备用支线124。负载支线136、供电支线135以及供电备用支线124分别与一电压传感器137连接，电压传感器137与单元控制器131连接。进一步的，每一负载备用支线126与一个电压传感器137，每一飞行单元中的单元控制器131与对应的一供电单元120中的各个接入负载备用支线126连接的电压传感器137相连接。这样，在同一个飞行单元中，单元控制器131可以通过各个电压传感器137获知负载支线136、供电支线135、供电备用支线124以及负载备用支线126的电压值。

进一步的，请再次参见图1，其中预设数量的负载单元130可以为陆行单元，陆行单元中的负载设备133为陆行电机，陆行单元还包括至少一个陆行电控138，每一陆行电机通过一陆行电控138与一负载固态开关132连接。可以理解，本申请提供的飞行汽车配电系统是飞行汽车中的配电系统，陆行单元用于驱动飞行汽车在陆地行驶，飞行单元用于驱动飞行汽车在空中飞行。需要说明的是，飞行汽车配电系统中的各个电池122之间相互热备用，实现多余度供电，以保障对陆行电机或飞行电机的供电可靠性。

进一步的，在其中一种实施方式中，负载固态开关132可以包括：功率开关151、分流器152、电流信号处理器153、反电流延时器154、驱动信号处理器155、驱动隔离电路156及开关状态判断器157。在负载单元130中，每一功率开关151的一端与一负载设备133连接，每一功率开关151的另一端通过一分流器152并联接入供电母线110。电流信号处理器153的输入端与分流器152连接，电流信号处理器153的输出端分别与反电流延时器154及单元控制器131连接。驱动信号处理器155的输入端分别与反电流延时器154及单元控制器131连接，驱动信号处理器155的输出端通过驱动隔离电路156与功率开关151连接。开关状态判断器157的输入端与功率开关151连接，开关状态判断器157的输出端与单元控制器131连接。

其中，功率开关151可以是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，负载设备133的电流从功率开关151流向分流器152。分流器152根据流入的电流进行电流信号采集，并将采集的电流信号传输给电流信号处理器153。电流信号处理器153将该电流信号传输给反电流延时器154及单元控制器131。其中，反电流延时器154可以预先根据防护过载I-t特性要求进行设定，这样，反电流延时器154根据接收到的电流信号，在过载工况下，可以向驱动信号处理器155发送断开信号，使得驱动信号处理器155通过驱动隔离电路156控制功率开关151断开。其中，驱动信号处理器155可以是IGBT驱动信号处理器155，驱动信号处理器155可以根据接收到的断开信号，通过驱动隔离电路156控制功率开关151断开。其中，开关状态判断器157用于将功率开关151的状态(例如闭合状态、断开状态)反馈给单元控制器131，以使得单元控制器131获知功率开关151的状态。

需要说明的是，负载固态开关132的状态根据功率开关151的状态确定，也就是说，负载固态开关132断开即该负载固态开关132中的功率开关151断开，负载固态开关132闭合即该负载固态开关132中的功率开关151闭合。单元控制器131可以根据接收到的电流信号向驱动信号处理器155发送控制信号，控制信号可以包括电流调节信号和开关通断信号。

其中，单元控制器131通过向驱动信号处理器155发送开关通断信号，使得驱动信号处理器155通过驱动隔离电路156控制功率开关151的通断。单元控制器131通过向驱动信号处理器155发送电流调节信号，使得驱动信号处理器155通过驱动隔离电路156控制功率开关151所在支线的电流大小，进而调节与该功率开关151连接的负载设备133的输出功率。可以理解，负载固态开关132中的功率开关151所在的支线为负载支线136，单元控制器131通过向驱动信号处理器155发送电流调节信号，可以控制负载支线136的电流大小，从而调节与该负载支线136连接的负载设备133的输出功率。

需要说明的是，在其中一种实施方式中，供电固态开关121与负载固态开关132采用同一种结构的固态开关，也就是说，供电固态开关121的结构功能与负载固态开关132相同。可见，单元控制器131可以通过负载固态开关132获知负载固态开关132所在支线的电流值，即负载支线136的电流值。单元控制器131可以通过供电固态开关121获知供电固态开关121所在支线的电流值，即供电支线135的电流值。

进一步的，在其中一种实施方式中，功率开关151中设置有反并联二极管158，反并联二极管158用于将与功率开关151相连接的负载设备133所反馈的电能通过供电母线110向电池122或其他负载设备133输送。可以理解，负载设备133可以是飞行电机或陆行电机。

需要说明的是，飞行汽车具有飞行模式与陆行模式。飞行汽车在飞行模式下，飞行汽车配电系统中的各个电池122通过供电母线110对飞行单元中的各个飞行电机供电，陆行单元中的负载固态开关132断开，各个电池122不对陆行电机供电。当飞行电机减速时，减速的飞行电机可以通过与其相连接的功率开关151中反并联二极管158向电池122或其他飞行电机反馈的电能。飞行电机反馈的电能优先输送给有电能需求的其他飞行电机，从而使得飞行电机的转速更快的稳定于期望转速，动态响应更好。在其他飞行电机不需要电能的情况下，飞行电机反馈的电能输送给电池122，实现对电池122的充电，以存储电能，达到能量回收的目的。

飞行汽车在陆行模式下，飞行汽车配电系统中的各个电池122通过供电母线110对陆行单元中的各个陆行电机供电，飞行单元中的负载固态开关132断开，各个电池122不对飞行电机供电。同理，当陆行电机减速时，减速的陆行电机可以通过与其相连接的功率开关151中反并联二极管158向电池122或其他陆行电机反馈的电能。陆行电机反馈的电能优先输送给有电能需求的其他陆行电机，从而使得陆行电机的转速更快的稳定于期望转速，动态响应更好。在其他陆行电机不需要电能的情况下，陆行电机反馈的电能输送给电池122，实现对电池122的充电，以存储电能，达到能量回收的目的。

进一步的，请再次参见图1，飞行汽车配电系统还可以包括：总控制器160。总控制器160分别与各个单元控制器131连接，总控制器160用于控制各个单元控制器131。这样，总控制器160可以通过控制各个单元控制器131对各个负载固态开关132及各个供电固态开关121进行控制，以对飞行汽车配电系统中的各个负载设备133及电池122进行逻辑控制及故障处理，以保障飞行汽车的安全可靠运行。

与前述飞行汽车配电系统实施例相对应，本申请还提供了一种飞行汽车配电方法。

图7是本申请实施例示出的飞行汽车配电方法的流程示意图。图7实施例的方法可以应用于上述飞行汽车配电系统中的单元控制器，单元控制器可以被配置为执行如图7所示实施例中的方法。

参见图7，该方法包括：

S701、获取相连接的负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及相连接的供电固态开关所在支线的电压值及电流值。

在该步骤中，负载固态开关所在支线可以是如图1～图6实施例的飞行汽车配电系统中的负载支线，负载支线的电流值可以通过负载固态开关中的分流器反馈的电流信号获取得到，负载支线的电压值可以通过与其相连接的电压传感器测量得到。可以理解，负载固态开关所在支线的电压值及电流值，即向与该负载固态开关相连接的负载设备输入的电流值及电压值。

供电固态开关所在支线可以是如图1～图6实施例的飞行汽车配电系统中的供电支线，供电支线的电流值可以通过供电固态开关中的分流器反馈的电流信号获取得到，供电支线的电压值可以通过与其相连接的电压传感器测量得到。可以理解，供电固态开关所在支线的电压值及电流值，即与该供电固态开关相连接的电池输出的电流值及电压值。

S702、根据相连接的负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及相连接的供电固态开关所在支线的电压值及电流值，对相连接的负载固态开关及相连接的供电固态开关进行控制。

在该步骤中，可以判断负载固态开关所在支线的电压值是否为零，判断负载固态开关所在支线的电流值是否超出预先设定的第一故障电流阈值，在负载固态开关所在支线的电压值为零、电流值超出预先设定的第一故障电流阈值时，判断出短路故障，将相连接的负载固态开关断开，从而切断故障。

可以比对供电固态开关所在支线的电压值是否为零，比对供电固态开关所在支线的电流值是否超出预先设定的第二故障电流阈值，在供电固态开关所在支线的电压值为零、电流值超出预先设定的第二故障电流阈值时，判断出短路故障，将相连接的供电固态开关断开，从而切断故障。

例如，负载单元为飞行单元，飞行单元中的飞行电机通过飞行电控与负载固态开关连接，该负载固态开关所在支线的电压值为零、电流值超出预先设定的第一故障电流阈值，则表示对应的飞行电控的电流超限，飞行电控的电压为零，发送短路故障。单元控制器通过将负载固态开关断开，从而切断故障，实现故障隔离。

进一步的，在负载固态开关所在支线的电压值及电流值为零时，判断出断路故障，通过将负载固态开关断开，从而切断故障。在供电固态开关所在支线的电压值及电流值为零时，判断出断路故障，通过将供电固态开关断开，从而切断故障。

由此可以看出，根据不同支线的电压值及电流值，可以精准定位故障，通过控制负载固态开关及供电固态开关，能够及时有效的隔离故障。

可以理解，一个单元控制器可以对应一个负载单元及一个供电单元，负载单元可以是飞行单元。通过一个单元控制器控制一个飞行单元中的负载固态开关以及对应的一个供电单元中的供电固态开关，以实现对不同支线故障的精准隔离，提高了飞行汽车配电系统容错能力，避免了故障蔓延。

进一步的，在其中一种实施方式中，飞行汽车配电方法还可以包括：根据相连接的负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及相连接的供电固态开关所在支线的电压值及电流值，对相连接的隔离开关进行控制。其中，隔离开关设置于供电母线上，每一隔离开关位于相邻两个负载单元之间。负载单元两侧的两个隔离开关分别与位于两个隔离开关之间的负载单元中的单元控制器连接。这样，当负载设备或电池所接入的供电母线发生故障时，可以精准切断供电母线中发生故障的部分，避免故障蔓延。

进一步的，在其中一种实施方式中，飞行汽车配电方法还包括：根据相连接的负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及相连接的供电固态开关所在支线的电压值及电流值，评估负载设备及电池的健康状态，在评估出负载设备或电池健康状态异常后发出提醒。

例如，可以判断负载固态开关所在支线的电压值是否在第一预设健康电压值范围内、电流值是否在第一预设健康电流值范围内。其中，第一预设健康电压值范围与第一预设健康电流值范围可以根据与负载固态开关相连接的负载设备的电气耐久实验数据确定。当负载固态开关所在支线的电压值不在第一预设健康电压值范围内，或电流值不在第一预设健康电流值范围内，则表示与负载固态开关相连接的负载设备的健康状态异常，发出该负载设备的健康状态异常的提醒信号。

又例如，可以判断供电固态开关所在支线的电压值是否在第二预设健康电压值范围内、电流值是否在第二预设健康电流值范围内。其中，第二预设健康电压值范围与第二预设健康电流值范围可以根据与供电固态开关相连接的电池的电气耐久实验数据确定。当供电固态开关所在支线的电压值不在第二预设健康电压值范围内，或电流值不在第二预设健康电流值范围内，则表示与供电固态开关相连接的电池的健康状态异常，发出该电池的健康状态异常的提醒信号。

图8是本申请另一实施例示出的飞行汽车配电方法的流程示意图。图8实施例的方法可以应用于上述飞行汽车配电系统中的总控制器，总控制器可以被配置为执行如图8所示实施例中的方法。

参见图8，该方法包括：

S801、接收各个单元控制器反馈的负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及供电固态开关所在支线的电压值及电流值。

在该步骤中，各个单元控制器将相连接的负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及相连接的供电固态开关所在支线的电压值及电流值向总控制器反馈。

S802、根据接收到的各个单元控制器反馈的负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及供电固态开关所在支线的电压值及电流值，对各个负载固态开关及各个供电固态开关进行控制。

在该步骤中，根据各个单元控制器反馈的飞行汽车配电系统中不同支线的电压值及电流值，通过控制各个单元控制器对各个负载固态开关及各个供电固态开关进行控制，以对飞行汽车配电系统中的各个负载设备及电池进行逻辑控制及故障处理，以保障飞行汽车的安全可靠运行。

例如，在其中一种实施方式中，飞行汽车配电系统包括四个飞行单元，当其中一个飞行单元中的一个飞行电机发送短路故障后，在该飞行电机对应的负载固态开关断开后，为了保持飞行稳定性，总控制器通过控制未发生故障的其余三个飞行单元中的单元控制器，以调节未发生故障的其余三个飞行单元中的各个飞行电机的输出功率，从而维持飞行汽车稳定飞行。

图9是本申请实施例示出的飞行汽车的结构示意图。

参见图9，该飞行汽车90包括：飞行汽车配电系统910。

其中，飞行汽车配电系统910可以是如图1～图6实施例中的飞行汽车配电系统910。

从该实施例可以看出，本申请实施例提供的飞行汽车90，能够提高故障隔离能力，避免故障蔓延。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (11)

1.一种飞行汽车配电系统，其特征在于，包括：

供电母线；

至少两个供电单元，所述供电单元包括供电固态开关与电池，每一所述电池通过一所述供电固态开关并联接入所述供电母线；

至少两个负载单元，所述负载单元包括单元控制器、至少一个负载固态开关及至少一个负载设备；每一所述负载设备通过一所述负载固态开关并联接入所述供电母线；所述单元控制器分别与属于同一个所述负载单元中的各个所述负载固态开关连接；每一所述供电固态开关与至少一个所述单元控制器连接，所述单元控制器用于控制所述供电固态开关及所述负载固态开关，所述单元控制器被配置为根据相连接的所述负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及相连接的所述供电固态开关所在支线的电压值及电流值，对相连接的所述负载固态开关及相连接的所述供电固态开关进行控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：至少两个隔离开关；

各个所述隔离开关设置于所述供电母线上，每一所述隔离开关位于相邻两个所述负载单元之间；

所述负载单元两侧的两个隔离开关分别与位于所述两个隔离开关之间的所述负载单元中的单元控制器连接，所述单元控制器还用于控制相连接的隔离开关。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

至少两个所述负载单元为飞行单元，所述飞行单元中的负载设备为飞行电机，所述飞行单元还包括至少一个飞行电控，每一所述飞行电机通过一所述飞行电控与一所述负载固态开关连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：

所述飞行单元的数量与所述供电单元的数量相同，所述供电单元还包括供电备用开关；

每一所述飞行单元中的各个所述飞行电控并联接入一所述供电备用开关的一端，所述供电备用开关的另一端与一所述电池连接；

每一所述飞行单元中的所述单元控制器与一所述供电备用开关连接。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述飞行单元还包括多个电压传感器；

所述负载固态开关所在支线、所述供电固态开关所在支线、所述供电备用开关所在支线分别连接一所述电压传感器，所述飞行单元中的各个所述电压传感器分别与所述飞行单元中的单元控制器连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述负载固态开关包括：功率开关、分流器、电流信号处理器、反电流延时器、驱动信号处理器、驱动隔离电路及开关状态判断器；

在所述负载单元中，每一所述功率开关的一端与一所述负载设备连接，每一所述功率开关的另一端通过一所述分流器并联接入所述供电母线；所述电流信号处理器的输入端与所述分流器连接，所述电流信号处理器的输出端分别与所述反电流延时器及所述单元控制器连接；

所述驱动信号处理器的输入端分别与所述反电流延时器及所述单元控制器连接，所述驱动信号处理器的输出端通过所述驱动隔离电路与所述功率开关连接；

所述开关状态判断器的输入端与所述功率开关连接，所述开关状态判断器的输出端与所述单元控制器连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：

所述功率开关中设置有反并联二极管，所述反并联二极管用于将与所述功率开关相连接的所述负载设备所反馈的电能通过所述供电母线向所述电池或其他所述负载设备输送。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：总控制器；

所述总控制器分别与各个所述单元控制器连接，所述总控制器用于控制各个所述单元控制器。

9.一种飞行汽车配电方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的飞行汽车配电系统中的单元控制器，所述方法包括：

根据相连接的所述负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及相连接的所述供电固态开关所在支线的电压值及电流值，对相连接的所述负载固态开关及相连接的所述供电固态开关进行控制；

其中，所述飞行汽车配电系统包括：供电母线、至少两个供电单元以及至少两个负载单元；所述供电单元包括供电固态开关与电池，每一所述电池通过一所述供电固态开关并联接入所述供电母线；所述负载单元包括单元控制器、至少一个负载固态开关及至少一个负载设备；每一所述负载设备通过一所述负载固态开关并联接入所述供电母线；所述单元控制器分别与属于同一个所述负载单元中的各个所述负载固态开关连接；每一所述供电固态开关与至少一个所述单元控制器连接，所述单元控制器用于控制所述供电固态开关及所述负载固态开关。

10.一种飞行汽车配电方法，其特征在于，应用于总控制器，所述总控制器分别与如权利要求1所述的飞行汽车配电系统中的各个所述单元控制器连接，所述方法包括：

根据接收到的各个所述单元控制器反馈的所述负载固态开关所在支线的电压值及电流值，及所述供电固态开关所在支线的电压值及电流值，对各个所述负载固态开关及各个所述供电固态开关进行控制；

其中，所述飞行汽车配电系统包括：供电母线、至少两个供电单元以及至少两个负载单元；所述供电单元包括供电固态开关与电池，每一所述电池通过一所述供电固态开关并联接入所述供电母线；所述负载单元包括单元控制器、至少一个负载固态开关及至少一个负载设备；每一所述负载设备通过一所述负载固态开关并联接入所述供电母线；所述单元控制器分别与属于同一个所述负载单元中的各个所述负载固态开关连接；每一所述供电固态开关与至少一个所述单元控制器连接，所述单元控制器用于控制所述供电固态开关及所述负载固态开关。

11.一种飞行汽车，其特征在于，包括：如权利要求1-8中任一项所述的飞行汽车配电系统。

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