CN115954994A - 用于飞行器的电力供应系统和飞行器 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于飞行器(1)的电力供应系统(10)和飞行器。该电力供应系统包括:第一电源(S1)和第二电源(S2),该第一电源和该第二电源耦接在一起以便向一组电力负载(Z1,Z2,Z3…Zn)供电;以及控制器(12),该控制器被配置为:‑获取一条关于该组电力负载所消耗的当前电力消耗(Total)的信息;‑获取一条与所述一组电力负载所消耗的当前电力消耗在该第一电源与该第二电源之间的目标分配比率(Ratio)相对应的信息;‑对该当前电力消耗执行频率滤波,以便确定所述当前电力消耗的瞬态消耗部分;‑根据该目标分配比率(Ratio)和该瞬态消耗部分来确定该第一电源(S1)和该第二电源(S2)的控制设定点(CS1,CS2);并且‑将这些控制设定点应用于该第一电源和该第二电源。
Description
技术领域
本发明涉及向飞行器供电的领域。
背景技术
飞行器通常包括一组发电机,该组发电机被提供用于向飞行器的电力负载(例如,计算机、致动器等)供电。电力负载例如经由飞行器的主电气盒耦接到发电机。发电机例如由飞行器的推进发动机机械地驱动,以便使得所述发电机可以操作。因此,这种发电机汲取由推进发动机输送的部分机械动力。因此,发电机与推进发动机的机械耦接使得有必要提供足够高的发动机空转速度以避免发动机失速的风险。在期望减小推进发动机推力的飞行器使用阶段,例如在接近着陆跑道时或在滑行阶段期间,有时期望能够降低推进发动机的空转速度,特别是为了节省燃料。
这个问题的已知解决方案在于为发电机增加辅助电流源(例如电池)。控制系统命令电池和发电机耦接到向电力负载供电的主电气盒的配电母线。在推进发动机的空转阶段之外,控制系统仅命令发电机耦接到向电力负载供电的配电母线。在发电机所耦接到的推进发动机的空转阶段期间,在电力负载对电力的需求增加的情况下,控制系统还命令电池耦接到向电力负载供电的配电母线。
因此,发电机和电池然后并联连接到向电力负载供电的配电母线。这样做的结果是,随后电池会输送与其最大容量相对应的电流。这样做的结果是,随后电池的放电速度可能会超过需要的放电速度。这样做的结果还可能是电池过早损坏。
另外,即使在飞行器的发动机的上述空转阶段之外,有时也需要在多个源或发电机之间分配电力负载所消耗的电力的输送。例如,这种需求可能与源或发电机的大小限制有关,或者可能与对来自不同种类的电源(例如:耦接到推进发动机的发电机、燃料电池单元、电池等)的所述电力的混合输送的需要相对应。
发明内容
本发明的目的特别是为了提供对该问题的解决方案。本发明涉及一种用于飞行器的电力供应系统,所述系统至少包括:第一电源和第二电源,该第一电源和该第二电源耦接在一起以便向该飞行器的一组电力负载供电;以及控制器,该控制器被配置为控制该第一电源和该第二电源。该电力供应系统值得注意的是,该控制器被配置为:
-获取一条关于所述一组电力负载所消耗的当前电力消耗的信息,这条关于当前电力消耗的信息源自至少一个传感器;
-针对该飞行器的当前使用阶段,获取一条与所述组电力负载所消耗的当前电力消耗在该第一电源与该第二电源之间的目标分配比率相对应的信息;
-对该当前电力消耗执行频率滤波,以便确定所述当前电力消耗的瞬态消耗部分;
-根据该目标分配比率和该瞬态消耗部分来确定该第一电源和该第二电源的控制设定点;并且
-将该控制设定点应用于该第一电源和该第二电源。
因此,电力供应系统使得可以根据所述比率在第一电源与第二电源之间分配电力输送,可以根据飞行器的飞行阶段或使用阶段来调整该比率。此外,在对电力的需求瞬态增加的情况下,要求以受控方式从电源对应地增加电力,这使得可以避免所要求的电力从电源不受控制地增加。例如,要求仅从第二电源增加电力,这使得可以避免所要求的电力从第一电源增加。当第一电源对应于耦接到飞行器的推进发动机的发电机时,这使得可以降低推进发动机的空转速度,使得该空转速度根据所述比率被调节到由第一电源输送的电力,而不必留下对应于电力的瞬态增加的电力余量。
根据可以单独或组合采用的各种实施例:
-该控制器被配置为确定该第一电源和该第二电源的控制设定点,以便在该瞬态消耗部分为零时根据所述目标分配比率在该第一电源与该第二电源之间分配该组电力负载的电力消耗,并且要求仅从该第二电源输送非零瞬态消耗部分;
-该控制器包括第一频率滤波器;
-该第一频率滤波器接收该当前电力消耗作为输入,该第一电源的控制设定点对应于该第一频率滤波器的输出与系数的乘积,该系数取决于该目标分配比率,并且该第二电源的控制设定点对应于该当前电力消耗与该第一电源的控制设定点之间的差;
-该第一频率滤波器接收该当前电力消耗与系数的乘积作为输入,该系数取决于该目标分配比率,该第一电源的控制设定点对应于该第一频率滤波器的输出,并且该第二电源的控制设定点对应于该当前电力消耗与该第一电源的控制设定点之间的差;
-该控制器包括至少两个频率滤波器并且该控制器被配置为使得该第一电源的控制设定点对应与该当前电力消耗与系数的乘积乘以各个频率滤波器的传递函数的乘积,该系数取决于该目标分配比率,并且该第二电源的控制设定点对应于该当前电力消耗与该第一电源的控制设定点之间的差;
-该控制器包括两个频率滤波器,即所述第一频率滤波器和第二频率滤波器,该第一频率滤波器接收该当前电力消耗作为输入,该第二频率滤波器接收该第一频率滤波器的输出与该系数的乘积作为输入,该系数取决于该目标分配比率,并且该第一电源的控制设定点对应于该第二频率滤波器的输出;
-该控制器包括两个频率滤波器,即所述第一频率滤波器和第二频率滤波器,该第一频率滤波器接收该当前电力消耗作为输入,该第二频率滤波器接收该第一频率滤波器的输出作为输入,并且该第一电源的控制设定点对应于该第二频率滤波器的输出与该系数的乘积,该系数取决于该目标分配比率;
-该控制器包括两个频率滤波器,即所述第一频率滤波器和第二频率滤波器,该第一频率滤波器接收该当前电力消耗与该系数的乘积作为输入,该系数取决于目标分配比率,该第二频率滤波器接收该第一频率滤波器的输出作为输入,并且该第一电源的控制设定点对应于该第二频率滤波器的输出;
-这些频率滤波器中的每一个包括至少一个低通滤波器;
-这条关于该组电力负载所消耗的当前电力消耗的信息对应于一条关于该组电力负载所消耗的当前电力的信息或一条关于该组电力负载所消耗的当前电流的信息;
-该第一电源和该第二电源中的一个电源对应于机械地耦接到该飞行器的推进发动机的高压级轴的发电机,并且另一个电源对应于机械地耦接到该飞行器的推进发动机的低压级轴的发电机;
-该第一电源对应于机械地耦接到该飞行器的推进发动机的发电机,并且该第二电源对应于电池或超级电容器;
-该第一电源对应于燃料电池单元,并且该第二电源对应于电池或超级电容器。
本发明还涉及一种包括这种电力供应系统的飞行器。
附图说明
通过阅读以下描述并研究附图,将更好地理解本发明。
图1展示了根据本发明的一个实施例的配备有电力供应系统的飞行器。
图2示意性地展示了根据本发明的一个实施例的用于飞行器的电力供应系统。
图3示意性地展示了图2所示的电力供应系统的控制器的一个实施例。
图4示意性地展示了图3所示的控制器的频率滤波器的一个实施例。
图5示意性地展示了图2所示的电力供应系统的控制器的另一个实施例。
图6示出了图5所示的控制器的输入信号“Total(总量)”的幅度随时间变化的示例。
图7示出了图5所示的控制器的输入信号“Ratio(比率)”的幅度随时间变化的示例。
图8示出了图5所示的控制器的信号“HF1”的幅度随时间变化的示例。
图9示出了图5所示的控制器的信号“LF1”的幅度随时间变化的示例。
图10示出了图5所示的控制器的连接36上的信号的幅度随时间变化的示例。
图11示出了图5所示的控制器的连接38上的信号的幅度随时间变化的示例。
图12示出了图5所示的控制器的信号“HF2”的幅度随时间变化的示例。
图13示出了图5所示的控制器的输出信号“CS2”的幅度随时间变化的示例。
图14示出了图5所示的控制器的输出信号“CS1”的幅度随时间变化的示例。
具体实施方式
例如,图2所示的电力供应系统10安装在如图1所展示的飞行器1等飞行器中。电力供应系统10包括第一供电电源S1和第二供电电源S2,这些供电电源被提供用于向一组电力负载Z1、Z2、Z3…Zn供电。电源S1和S2的输出端例如连接到飞行器的主电气盒20的电力供应母线22。电力负载Z1、Z2、Z3…Zn也连接到电力供应母线22。电力供应系统10包括控制器12,该控制器在附图中标记为CTRL,该控制器被提供用于控制电源S1和S2的操作。控制器12经由连接16接收一条关于该组电力负载Z1、Z2、Z3…Zn所消耗的当前电力消耗的信息作为输入。控制器12输送第一电源S1的控制信号CS1和第二电源S2的控制信号CS2作为输出。在本发明的一个非限制性实施例中,控制器12安装在主电气盒20中,如图2所示。这条关于当前电力消耗的信息例如对应于电力或电流。这条信息例如通过传感器14来测量。根据第一替代方案,传感器14是以常见方式测量由第一电源S1和第二电源S2输送的电力或电流的传感器,如图2所展示的。根据第二替代方案,传感器与电源S1或S2与电力供应母线22之间的每个连接相关联。例如,一个传感器测量源自第一电源S1的电流iS1并且另一个传感器测量源自第二电源S2的电流iS2。根据第三替代方案,传感器与电力负载与电力供应母线22之间的每个连接相关联。例如,一组传感器分别测量在电力供应母线22与电力负载Z1、Z2、Z3…Zn之间流动的电流i1、i2、i3…in。
在图3所示的第一实施例中,控制器12包括频率滤波器F1。该频率滤波器F1接收附图中标记为“Total”的信号作为输入,该信号对应于由控制器12通过连接16接收的一条关于当前电力消耗的信息。滤波器F1输送两个信号LF1和HF1作为输出,这两个信号分别对应于信号“Total”的低频分量和高频分量,并且使得所述低频分量与高频分量的总和对应于信号“Total”。针对飞行器的当前使用阶段,控制器12还接收或获取信号“Ratio”,该信号对应于一组电力负载所消耗的当前电力消耗在第一电源S1与第二电源S2之间的目标分配比率。根据一个替代方案,控制器12从飞行器的航空电子计算机接收信号“Ratio”,例如飞行器的飞行控制计算机、用于管理飞行器的推进发动机的计算机,特别是FADEC(全权数字发动机控制)类型的计算机、飞行器的FMS(飞行管理系统)类型的飞行管理计算机等。根据另一个替代方案,控制器12从数据库或通过读取文件来获取信号“Ratio”。除了在特定情况下,该信号“Ratio”对应于0与1之间的数字,或者实际上在0%与100%之间。该数字表示要由第二电源S2输送的电力负载Z1、Z2、Z3…Zn的电力消耗部分。控制器12进一步包括乘法器30和两个加法器31和33。乘法器30接收对应于信号“Total”的低频分量的信号LF1以及信号“Ratio”作为输入。乘法器30的输出经由连接35连接到加法器33的加法输入,以及连接到加法器31的减法输入。加法器33还在加法输入端接收信号“Total”的高频分量HF1,并且输送第二电源S2的控制信号CS2作为输出。加法器31还在加法输入端接收信号“Total”的低频分量LF1,并且输送第一电源S1的控制信号CS1作为输出。因此,控制器12确定第一电源S1的控制设定点CS1和第二电源S2的控制设定点CS2,以便在瞬态消耗部分(对应于信号“HF1”)为零时根据所述目标分配比率(对应于信号“Ratio”)在第一电源与第二电源之间分配一组电力负载的电力消耗(对应于信号“Total”),并且要求仅从第二电源输送非零瞬态消耗部分。具体地,第一电源S1的控制设定点CS1等于信号LF1减去信号LF1乘以Ratio,或者CS1=(1-Ratio)×LF1。第二电源S2的控制设定点CS2等于信号HF1和信号LF1的总和乘以Ratio,或者CS2=HF1+Ratio×LF1。因此,当一组电力负载所消耗的当前电力消耗包括非零瞬态部分HF1时,要求仅从第二电源S2输送该瞬态部分。这使得可以在当前电力消耗的瞬态变化期间保证要求从第一电源S1(对应于设定点CS1)输送的当前电力消耗部分的稳定性。此外,在稳定速度下,也就是说在当前电力消耗的瞬态部分为零(对应于零信号HF1,因此信号LF1对应于信号Total)时,根据目标分配比率(对应于信号“Ratio”)在第一电源S1(设定点CS1)与第二电源S2(设定点CS2)之间分配一组电力负载的电力消耗(对应于信号“Total”)的输送,因为设定点CS1这时等于CS1=(1-Ratio)×LF1并且设定点CS2这时等于CS2=Ratio×LF1。
在本发明的一个非限制性示例性实施例中,滤波器F1类似于图4所展示的频率滤波器F。频率滤波器F包括低通滤波器LP,该低通滤波器接收频率滤波器F的输入信号In作为输入并且输送对应于输入信号In的低频分量的信号LFout作为输出。频率滤波器F进一步包括加法器37,该加法器在加法输入端接收输入信号In,并且在减法输入端接收低通滤波器的输出信号LFout。加法器37输送对应于输入信号In的高频分量的信号HFout作为输出。该信号等于HFout=In-LFout。根据第一替代方案,低通滤波器LP是一阶滤波器。根据第二替代方案,低通滤波器是二阶滤波器。在不脱离本发明的范围的情况下,低通滤波器LP的其他替代方案也是可能的。当滤波器F1类似于频率滤波器F时,滤波器F1的输入信号Total对应于滤波器F的输入信号In,并且滤波器F1的输出信号LF1和HF1分别对应于滤波器F的输出信号LFout和HFout。
在不脱离本发明的范围的情况下,除了包括如图4所展示的低通滤波器LP之外,频率滤波器F还可以包括高通滤波器(例如,用于产生输出信号HFout)或带通滤波器,或者实际上是低通滤波器、高通滤波器和/或带通滤波器的组合。
根据一个变体,乘法器30被放置在频率滤波器F1的输入的上游。然后,乘法器30接收信号“Total”和取决于目标分配比率的信号作为输入,更特别地对应于“1-Ratio”的信号。然后,滤波器F1的输入接收乘法器30的输出,该输出对应于当前电力消耗(信号Total)与系数的乘积,该系数取决于目标分配比率。然后,第一电源S1的控制设定点CS1对应于滤波器F1的输出LF1,并且第二电源S2的控制设定点CS2对应于当前电力消耗(对应于信号Total)与第一电源的控制设定点CS1之间的差。
在第二实施例中,控制器12进一步包括第二频率滤波器F2。以不限制本发明的方式,第二频率滤波器F2类似于图4所展示的频率滤波器F。第二频率滤波器F2的输入至少部分地接收对应于源自第一频率滤波器F1的低频分量LF1的信号。在图5所展示的示例中,第一频率滤波器F1接收对应于当前电力消耗的信号“Total”作为输入,并且乘法器30接收信号“Ratio”以及第一滤波器F1的输出LF1作为输入,与在第一实施例中一样。控制器12进一步包括第一加法器32和第二加法器34。加法器32在加法输入端接收信号LF1,并且在减法输入端接收乘法器30的输出。第二频率滤波器F2接收加法器32的输出作为输入。因此,第二频率滤波器F2接收第一滤波器F1的低频输出LF1与系数的乘积作为输入(该系数等于1-Ratio),该系数取决于目标分配比率。第一电源S1的控制设定点CS1对应于源自第二滤波器F2的低频输出的信号LF2。因此,设定点CS1对应于与当前电力消耗相对应的信号Total与系数1-Ratio的乘积乘以与用于执行频率滤波的频率滤波器F1和F2的低频输出LF1、LF2相对应的传递函数的乘积。加法器34包括三个加法输入,这三个加法输入分别经由连接36接收源自第一滤波器F1的高频输出的信号HF1、源自第二滤波器F2的高频输出的信号HF2和乘法器30的输出。第二电源S2的控制设定点CS2对应于加法器34的输出。因此,该控制设定点对应于与当前电力消耗相对应的信号Total与第一电源S1的控制设定点CS1之间的差。
图6至图14展示了图5的控制器12的示例性操作,其对应于信号幅度随时间的变化。图6和图7分别展示了信号Total和Ratio。在如图6所示的示例中,负载Z1、Z2、Z3…Zn的总消耗在时刻1与9之间稳定在等于1的水平,但在时刻6与7之间除外,在水平0.5与1.5之间高频变化的需求在时刻6与7之间叠加。如图7所示,在与时刻0至2、3至4和5至10相对应的飞行器操作阶段期间,信号Ratio等于零。这对应于在稳定速度下仅由第一电源S1输送电力负载所消耗的电能的设定点,因为第一电源的控制信号CS1这时等于:CS1=(1-Ratio)×Total=Total(因为Ratio=0)。在时刻2与3之间,信号Ratio等于0.5,该信号对应于在稳定速度下在第一电源S1与第二电源S2之间将电力负载所消耗的电能分配成相等部分的设定点。在时刻4与5之间,信号Ratio等于-0.5,该信号对应于电能从第一电源S1到第二电源S2的传递。
如图9所示,第一滤波器F1的低频输出端LF1的信号对应于输入信号Total的低频滤波。当滤波器LP是一阶低通滤波器时,在时刻6与7之间的信号Total中的高频变化被衰减但不为零。这种现象主要取决于所述变化的频率和滤波器LP的截止频率。例如,截止频率为约1Hz。如图8所示,第一滤波器F1的高频输出HF1处的信号对应于输入信号Total与信号LF1之间的差。如图10所展示的,在乘法器30的输出端,连接36上的信号对应于信号Ratio与第一滤波器F1的输出端LF1的信号的乘积。如图11所示,第二滤波器F2的输入端的连接38上的信号等于(1-Ratio)×LF1。如图14所展示的,第二滤波器F2的输出LF2处的信号对应于出现在连接38上的信号的低频滤波。特别地,时刻6与7之间的高频变化被完全衰减,使得其不会干扰第一电源S1的操作。输出端LF2的该信号对应于第一电源S1的控制设定点CS1。
如图12所展示的,第二滤波器F2的输出端HF2的信号对应于出现在滤波器F2输入端的连接38上的信号的高频分量。对应于第二电源S2的设定点CS2的图13所展示的信号等于信号HF2、信号HF1和在稳定速度下根据目标分配比率分配给第二电源S2的信号Total的部分的总和。设定点信号CS2确实包括时刻6与7之间的输入信号Total中的大部分高频变化。因此,要求仅从第二电源S2输送与电力负载的电力消耗的高频变化相对应的电能。
在第二实施例的第一变体中,控制器12包括两个频率滤波器,即第一频率滤波器F1和第二频率滤波器F2。这两个滤波器例如类似于图4所展示的频率滤波器F。因此,频率滤波器F1及其第一低通滤波器接收对应于当前电力消耗的信号Total作为输入。因此,频率滤波器F2及其第二低通滤波器接收频率滤波器F1的对应于第一低通滤波器的输出的低频输出作为输入。第一电源S1的控制设定点CS1对应于频率滤波器F2的低频输出(对应于第二低通滤波器的输出)与系数的乘积,该系数取决于目标分配比率。例如,该系数等于1-Ratio。
在第二实施例的第二变体中,控制器12包括两个频率滤波器,即第一频率滤波器F1和第二频率滤波器F2。这两个滤波器例如类似于图4所展示的频率滤波器F的滤波器LP。因此,频率滤波器F1和第一低通滤波器接收对应于当前电力消耗的信号Total与系数的乘积作为输入,该系数取决于目标分配比率。因此,频率滤波器F2和第二低通滤波器接收频率滤波器F1的对应于第一低通滤波器的输出的低频输出作为输入。第一电源S1的控制设定点CS1对应于频率滤波器F2的低频输出(对应于第二低通滤波器的输出)。
在一个实施例中,第一电源S1和第二电源S2对应于发电机,这些发电机中的一个发电机械地耦接到飞行器的推进发动机的高压级轴并且另一个发电机机械地耦接到飞行器的推进发动机的低压级轴。有利地,第一电源S1对应于耦接到飞行器的推进发动机的高压级轴的发电机,并且第二电源S2对应于耦接到飞行器的推进发动机的低压级轴的发电机。这使得可以在不必考虑与发电机汲取的机械动力的快速变化有关的余量的情况下调节发动机的空转速度。具体地,低压级轴受到的从该轴汲取的机械动力的快速变化的影响比高压级轴小。因此,在要求仅从第二电源S2输送与负载Z1、Z2、Z3…Zn的电力消耗的快速变化相对应的电能的情况下,这样做的结果是这些变化仅对从低压级轴汲取的机械动力产生影响,该低压级轴对这些变化最不敏感。这并不改变从高压级轴汲取的机械动力。术语“快速变化”表示包含在范围为0秒至10秒、优选地为0秒至5秒的时间间隔中的变化。当频率滤波包括低频滤波时,该低频滤波的截止频率这时小于或等于10秒或5秒。该截止频率例如被选择为等于1秒。以不限制本发明的方式,上述高压级轴和低压级轴是飞行器的同一推进发动机的轴。
在另一个实施例中,第一电源S1对应于燃料电池单元,例如PEMFC(质子交换膜燃料电池单元或聚合物电解质膜燃料电池单元)类型的燃料电池单元。这种燃料电池单元具有高能量和功率密度的优点。然而,为了不损坏燃料电池单元,由该燃料电池单元输送的能量必须优选地具有缓慢的变化率。因此,这与使用这种燃料电池单元作为第一电源S1兼容,因为负载Z1、Z2、Z3…Zn的电力消耗的快速变化对控制设定点CS1没有影响并且因此对由第一电源S1进行的电能输送没有影响。第二电源S2对应于例如电池或超级电容器,该电池或超级电容器具有使得可以以快速的变化率输送电能的优点。
在又另一个实施例中,第一电源S1对应于机械地耦接到飞行器的推进发动机的发电机。在要求仅从第二电源S2输送与负载Z1、Z2、Z3…Zn的电力消耗的快速变化相对应的电能的情况下,这样做的结果是这些变化对该发电机从飞行器的推进发动机汲取的机械动力没有影响。这使得可以在不必考虑与这些变化有关的余量的情况下调节发动机的空转速度。术语“快速变化”表示包含在范围为0秒至10秒、优选地为0秒至5秒的时间间隔中的变化。当频率滤波包括低频滤波时,该低频滤波的截止频率这时小于或等于10秒或5秒。该截止频率例如被选择为等于1秒。第二电源S2对应于例如电池或超级电容器,该电池或超级电容器具有使得可以以快速的变化率输送电能的优点。有利地,推进发动机的空转速度的调节取决于飞行器的飞行阶段。在稳定速度下,与飞行阶段相对应的空转速度根据发电机在飞行器的该飞行阶段期间从飞行器的推进发动机汲取的最大机械动力来调节。该最大机械动力对应于例如由飞行器的制造商或由运营飞行器的航空公司根据在该飞行阶段期间必须被供电的电力负载所估计的预定值。
在一个特定实施例中,第一电源S1和第二电源S2耦接在一起,使得该第一电源和第二电源中的一个电源在电压调节模式下被控制并且另一个电源在电流调节模式下被控制。有利地,第一电源S1在电压调节模式下被控制并且第二电源S2在电流调节模式下被控制。设定点CS2然后对应于由第二电源S2输送电流的设定点。
尽管各种实施例提到了两个电源S1和S2,但是本发明不限于两个电源。在不脱离本发明的范围的情况下,电力供应系统还可以包括更多数量的电源。
Claims (18)
1.一种用于飞行器(1)的电力供应系统(10),所述系统至少包括:第一电源(S1)和第二电源(S2),所述第一电源和所述第二电源耦接在一起以便向所述飞行器的一组电力负载(Z1,Z2,Z3…Zn)供电;以及控制器(12),所述控制器被配置为控制所述第一电源和所述第二电源,
其中,所述控制器(12)被配置为:
-获取一条关于所述一组电力负载所消耗的当前电力消耗(Total)的信息,这条关于当前电力消耗的信息源自至少一个传感器(14);
-针对所述飞行器的当前使用阶段,获取一条与所述一组电力负载所消耗的当前电力消耗在所述第一电源与所述第二电源之间的目标分配比率(Ratio)相对应的信息;
其特征在于,所述控制器(12)还被配置为:
-对所述当前电力消耗执行频率滤波,以便确定所述当前电力消耗的瞬态消耗部分;
-根据所述目标分配比率(Ratio)和所述瞬态消耗部分来确定所述第一电源(S1)和所述第二电源(S2)的控制设定点(CS1,CS2),以便在所述瞬态消耗部分为零时根据所述目标分配比率在所述第一电源与所述第二电源之间分配所述一组电力负载的电力消耗(Total),并且在所述瞬态消耗部分为非零时要求仅从所述第二电源输送所述瞬态消耗部分;并且
-将所述控制设定点应用于所述第一电源和所述第二电源。
2.根据权利要求1所述的电力供应系统,其特征在于,所述控制器包括第一频率滤波器(F1)。
3.根据权利要求2所述的电力供应系统,其特征在于,所述第一频率滤波器(F1)接收所述当前电力消耗(Total)作为输入,其特征在于,所述第一电源的控制设定点(CS1)对应于所述第一频率滤波器的输出(LF1)与系数(1-Ratio)的乘积,所述系数取决于所述目标分配比率(Ratio),并且其特征在于,所述第二电源的控制设定点(CS2)对应于所述当前电力消耗(Total)与所述第一电源的控制设定点(CS1)之间的差。
4.根据权利要求2所述的电力供应系统,其特征在于,所述第一频率滤波器(F1)接收所述当前电力消耗(Total)与系数(1-Ratio)的乘积作为输入,所述系数取决于所述目标分配比率(Ratio),其特征在于,所述第一电源的控制设定点(CS1)对应于所述第一频率滤波器的输出(LF1),并且其特征在于,所述第二电源的控制设定点(CS2)对应于所述当前电力消耗(Total)与所述第一电源的控制设定点(CS1)之间的差。
5.根据权利要求2所述的电力供应系统,其特征在于,所述控制器包括至少两个频率滤波器(F1,F2),并且其特征在于,所述控制器(12)被配置为使得所述第一电源的控制设定点(CS1)对应于所述当前电力消耗(Total)与系数的乘积乘以各个频率滤波器(F1,F2)的传递函数的乘积,所述系数取决于所述目标分配比率(Ratio),并且所述第二电源的控制设定点(CS2)对应于所述当前电力消耗(Total)与所述第一电源的控制设定点(CS1)之间的差。
6.根据权利要求5所述的电力供应系统,其特征在于,所述控制器包括两个频率滤波器,即所述第一频率滤波器(F1)和第二频率滤波器(F2),其特征在于,所述第一频率滤波器(F1)接收所述当前电力消耗(Total)作为输入,其特征在于,所述第二频率滤波器(F2)接收所述第一频率滤波器的输出(LF1)与所述系数(1-Ratio)的乘积作为输入,所述系数取决于所述目标分配比率(Ratio),并且其特征在于,所述第一电源的控制设定点(CS1)对应于所述第二频率滤波器的输出(LF2)。
7.根据权利要求5所述的电力供应系统,其特征在于,所述控制器包括两个频率滤波器,即所述第一频率滤波器(F1)和第二频率滤波器(F2),其特征在于,所述第一频率滤波器(F1)接收所述当前电力消耗(Total)作为输入,其特征在于,所述第二频率滤波器(F2)接收所述第一频率滤波器的输出(LF1)作为输入,并且其特征在于,所述第一电源的控制设定点(CS1)对应于所述第二频率滤波器的输出(LF2)与所述系数(1-Ratio)的乘积,所述系数取决于所述目标分配比率(Ratio)。
8.根据权利要求5所述的电力供应系统,其特征在于,所述控制器包括两个频率滤波器,即所述第一频率滤波器(F1)和第二频率滤波器(F2),其特征在于,所述第一频率滤波器(F1)接收所述当前电力消耗(Total)与所述系数(1-Ratio)的乘积作为输入,所述系数取决于所述目标分配比率(Ratio),其特征在于,所述第二频率滤波器(F2)接收所述第一频率滤波器的输出(LF1)作为输入,并且其特征在于,所述第一电源的控制设定点(CS1)对应于所述第二频率滤波器的输出(LF2)。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的电力供应系统,其特征在于,所述频率滤波器(F1,F2)中的每一个包括至少一个低通滤波器(LP)。
10.根据前一项权利要求所述的电力供应系统,其特征在于,所述低通滤波器的截止频率小于或等于10秒。
11.根据前一项权利要求所述的电力供应系统,其特征在于,所述低通滤波器的截止频率小于或等于5秒。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电力供应系统,其特征在于,所述一条关于所述一组电力负载(Z1,Z2,Z3…Zn)所消耗的当前电力消耗(Total)的信息对应于一条关于所述一组电力负载所消耗的当前电力的信息或一条关于所述一组电力负载所消耗的当前电流的信息。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电力供应系统,其特征在于,所述第一电源(S1)和所述第二电源(S2)中的一个电源对应于机械地耦接到所述飞行器的推进发动机的高压级轴的发电机,并且另一个电源对应于机械地耦接到所述飞行器的推进发动机的低压级轴的发电机。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的电力供应系统,其特征在于,所述第一电源(S1)对应于机械地耦接到所述飞行器的推进发动机的发电机,并且所述第二电源(S2)对应于电池或超级电容器。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的电力供应系统,其特征在于,所述第一电源(S1)对应于燃料电池单元,并且所述第二电源(S2)对应于电池或超级电容器。
16.一种飞行器(1),其特征在于,所述飞行器包括根据前述权利要求中任一项所述的电力供应系统(10)。
17.根据权利要求16结合权利要求1至14中任一项所述的飞行器,其特征在于,所述第一电源(S1)对应于由所述飞行器的推进发动机驱动的发电机,并且其特征在于,在稳定速度下,所述推进发动机的空转速度根据该发电机从所述飞行器的推进发动机汲取的机械动力来调节,而没有留出余量来考虑由所述发电机汲取的机械动力的瞬态变化。
18.根据权利要求17所述的飞行器,其特征在于,所述推进发动机的空转速度的调节取决于所述飞行器的飞行阶段,在稳定速度下,与飞行阶段相对应的空转速度根据所述发电机在所述飞行器的该飞行阶段期间从所述飞行器的推进发动机汲取的最大机械动力来调节。
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