CN207977741U - 飞机直流供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞机直流供电系统。该系统包括：至少两个发电机和分别对应连接的电机控制器，用于产生并输出直流电能至对应的一次功率汇流条；至少两个一次功率汇流条，分别通过可控开关与对应的至少两个电机控制器连接，相邻两个一次功率汇流条之间相互连接；外部直流电源，通过可控开关与一次功率汇流条连接，用于在发动机起动状态向一次功率汇流条供电；直流电能变换设备，输入端与一次功率汇流条连接，输出端与关键负载汇流条连接，用于对一次功率汇流条上的直流电能进行转换并输出至关键负载汇流条；关键负载汇流条，用于向对应的关键负载供电。本实用新型提高了系统的功率密度，实现了单台或多台发电机故障时供电系统的连续性供电。

Description

飞机直流供电系统

技术领域

本实用新型实施例涉及飞机供电技术，尤其涉及一种飞机直流供电系统。

背景技术

现有飞机采用交流供电系统，即采用发电机产生三相交流电能并将三相交流电能传递至各用电负载的系统。飞机交流供电系统内包括电压变换装置，将发电机发出的交流电能，转换至电压频率各异的多种交流电能形式。同时，由于用电负载有直流电能的用电需求，例如，用于发动机起动的起动系统，所需要的输入电能为直流电能，因此，飞机交流供电系统内还会采用交流电能转换装置将三相交流电整流为直流电能。

飞机交流供电系统内通常包括多个发电机同时进行发电，每个发电机采用属于其特定的汇流条进行电能传输并分配至负载，可以认为每个发电机及其配电装置构成了一个独立的子供电系统，在正常工作时，子供电系统之间没有电气连接关系，当其中一个子供电系统发生故障时，需首先切断该子供电系统内的发电机与汇流条之间的电气连接后，再接通旁路子系统与此系统内的汇流条，将电能输送至此系统内汇流条上，实现故障隔离和电网重构。

由于发动机起动系统的起动输入电能为直流电能，输入功率达100kW，因此为了满足直流供电系统内直流用电负载的电能需求，需要高于100kW的交流电能转换装置将大功率交流电整流为直流电能，这就增加了系统重量，降低了系统的功率密度。而且由于交流供电系统内不同发电机所产生的交流电能之间存在频率和相角差异，当其中一台发电机出现故障之后，需要完成汇流条之间的接触器闭合动作，才能接通汇流条之间的电气连接，因此，造成了故障时电能的暂时缺失。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种飞机直流供电系统，以提高系统的功率密度，实现单台或多台发电机故障时供电系统的连续性供电。

本实用新型实施例提供了一种飞机直流供电系统，所述系统包括：

至少两个发动机、对应至少两个发动机的至少两个发电机和与至少两个发电机分别对应连接的至少两个电机控制器，用于产生并输出直流电能至对应的一次功率汇流条，所述电机控制器还用于对电机端的可控开关进行控制，所述电机端的可控开关包括电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关和外部直流电源与一次功率汇流条之间的可控开关；

至少两个一次功率汇流条，分别通过可控开关与对应的至少两个电机控制器连接，相邻两个一次功率汇流条之间相互连接，用于在发动机起动状态向电机控制器供电，并在发电机发电状态向直流电能变换设备供电；

外部直流电源，通过可控开关与所述至少两个一次功率汇流条中的一个一次功率汇流条连接，用于在发动机起动状态向一次功率汇流条供电；

直流电能变换设备，输入端与所述一次功率汇流条连接，输出端与关键负载汇流条连接，用于在发电机发电状态对一次功率汇流条上的直流电能进行转换并输出至关键负载汇流条；

关键负载汇流条，与关键负载连接，用于向对应的关键负载供电。

本实用新型实施例所述的技术方案，通过至少两个发电机和分别对应连接的至少两个电机控制器产生并输出直流电能至一次功率汇流条，至少两个一次功率汇流条分别通过可控开关与对应的至少两个电机控制器连接，相邻两个一次功率汇流条之间相互连接，该直流供电系统中的发电机和电机控制器直接输出直流电能，而且在发电机起动状态时通过外部直流电源供电，取消了现有技术中的对交流电能进行整流的交流电能变换设备，从而提高了系统的功率密度，由于相邻两个一次功率汇流条之间相互连接，在单台或少于该供电系统中配置的发电机数量的多台发电机故障时，可以直接切断故障的发电机，缩短了故障发生后的重构时间，实现了单台或多台发电机故障时供电系统的连续性供电。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种飞机直流供电系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的一种飞机直流供电系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的飞机直流供电系统的供电方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

实施例一

图1是本实用新型实施例一提供的一种飞机直流供电系统的结构示意图，本实施例所述的飞机直流供电系统适用于对飞机中的供电，该系统提供了一种从电能产生系统(包括发电机和电机控制器)至配电系统(包括汇流条及直流电能变换设备)之间的基于直流电能产生和分配的技术。如图1所示，本实施例所述的飞机直流供电系统包括：

至少两个发动机(图中未示出)、对应至少两个发动机的至少两个发电机10(图中以两个发电机为例)和与至少两个发电机10分别对应连接的至少两个电机控制器20，用于产生并输出直流电能至对应的一次功率汇流条30，电机控制器20还用于对电机端的可控开关70进行控制，所述电机端的可控开关70包括电机控制器20与一次功率汇流条30之间的可控开关70和外部直流电源40与一次功率汇流条30之间的可控开关70；

至少两个一次功率汇流条30，分别通过可控开关70与对应的至少两个电机控制器20连接，相邻两个一次功率汇流条30之间相互连接，用于在发动机起动状态向电机控制器20供电，并在发电机10发电状态向直流电能变换设备50供电；

外部直流电源40，通过可控开关70与所述至少两个一次功率汇流条30中的一个一次功率汇流条30连接，用于在发动机起动状态向一次功率汇流条30供电；

直流电能变换设备50，输入端与所述一次功率汇流条30连接，输出端与关键负载汇流条60连接，用于在发电机10发电状态对一次功率汇流条30上的直流电能进行转换并输出至关键负载汇流条60；

关键负载汇流条60，与关键负载连接，用于向对应的关键负载供电。

其中，每个发动机带动对应的发电机进行旋转，从而进行发电。每个发电机10有对应配套的电机控制器20，连接该对应配套的电机控制器，电机控制器20控制对应配套的发电机10。其中，发电机10可以为交流发电机，也可以为直流发电机。在发电机10为交流发电机时，工作形式包括交流发电机加不控整流或交流发电机加可控整流，其中，在工作形式为交流发电机加不控整流时，对应的电机控制器20用于控制保持交流侧的输出电压，使得输出电压保持稳定；在工作形式为交流发电机加可控整流时，发电机输出的电压可变、频率可变，对应的电机控制器20用于对发电机输出的交流电进行整流，保证输出稳定的直流电能。在发电机10为直流发电机时，对应的电机控制器20用于调压，控制直流幅值，保持电压稳定、不波动。发电机10和对应的电机控制器输出的直流电能为高压直流电能，如直流电压为540伏。所述至少两个电机控制器20互为主备，一般而言，电机控制器为对应配套的发电机及可控开关的主控制器，为其他发电机及可控开关的备用控制器，在电机控制器正常运行时，对配套的发电机及可控开关进行控制，在电机控制器故障时，由其他电机控制器对该故障的电机控制器配套的发电机及可控开关进行控制。

一次功率汇流条30为高压直流汇流条。其中，汇流条又称为层压汇流条，是一种多层层压结构的功率模块电连接部件，可以连接多个电路的电力分配处，具有可重复电气性能、低感抗、抗干扰、可靠性好、节省空间及装配简洁快捷等特点。所述一次功率汇流条还连接高压直流负载，还用于向高压直流负载供电。

电机端的可控开关70由对应的电机控制器20进行控制。可控开关70可选包括接触器或固态功率控制器。接触器分为交流接触器和直流接触器，应用于电力、配电与用电场合。接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。在本实用新型实施例中，接触器为直流接触器。固态功率控制器(Solid-State PowerController,简称SSPC)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，具有无触点、无电弧、无噪声、响应快、电磁干扰小、寿命长、可靠性高以及便于计算机远程控制等优点。

外部直流电源40可选包括地面电源、电池或超级电容，当然，还可以包括其他直流电源。电池可选包括铅酸电池、锂电池、燃料电池或太阳能电池，当然，还可以包括其他电池。至少两个电机控制器中的一个电机控制器控制外部直流电源40与一次功率汇流条之间的可控开关，在发动机起动状态，电机控制器控制该可控开关闭合，并在发电机发电状态，该电机控制器控制该可控开关断开。

直流电能变换设备50用于将一次功率汇流条上的高压直流电能转换为对应关键负载需要的电能，可选包括直流电能变压器装置和/或电能变换装置；相应的，关键负载汇流条60包括低压直流汇流条和/或交流汇流条；所述关键负载包括低压直流负载和/或交流负载；所述直流电能变压器装置，输出端与低压直流汇流条连接，用于将高压直流电能转换为低压直流电能(如直流电压为28伏)，并输出至低压直流汇流条；所述电能变换装置，输出端与交流汇流条连接，用于将直流电能转换为交流电能，并输出至交流汇流条；所述低压直流汇流条用于向低压直流负载供电；所述交流汇流条用于向交流负载供电。

该直流供电系统的工作原理：在发动机起动状态，先由外部直流电源40向至少两个一次功率汇流条30供电，并由电机控制器20接通与之对应连接的可控开关70，通过一次功率汇流条30向对应的电机控制器20提供控制电能，电机控制器20将输入的直流电能逆变为三相交流电能并输出至对应的发电机10，使发电机产生起动扭矩，起动发动机到点火转速，进行点火。当发动机点火之后，便运行于发电机发电状态，发动机带动发电机10进行旋转，使得发电机10发出变频交流电能，交流电能由对应的电机控制器20整流为直流电能。在发电机发电状态时，至少两个电机控制器20输出的直流电能并联运行，其中一个发电机10及对应的电机控制器20工作于电压控制模式，其他发电机10及对应的电机控制器20工作于功率控制模式。当发生故障时，若故障发生于功率控制模式的发电机10和/或对应的电机控制器20时，切断该电机控制器20与一次功率汇流条30之间的可控开关70，此时由于所有一次功率汇流条30处于电气连通状态，因此一次功率汇流条30上的直流电能是连续的。若故障发生于电压控制模式的发电机10和/或对应的电机控制器20时，切断该电机控制器20与一次功率汇流条30之间的可控开关70，并将其中一个功率控制模式的发电机10及对应的电机控制器20的工作模式切换为电压控制模式，代替故障设备稳定一次功率汇流条30的直流电压。由于故障发生后，仅需要切换故障发电机及对应的电机控制器与一次功率汇流条之间的电气连接，缩短了故障发生后的重构时间。

本实施例所述的技术方案，通过至少两个发电机和分别对应连接的至少两个电机控制器产生并输出直流电能至一次功率汇流条，至少两个一次功率汇流条分别通过可控开关与对应的至少两个电机控制器连接，相邻两个一次功率汇流条之间相互连接，该直流供电系统中的发电机和电机控制器直接输出直流电能，而且在发电机起动状态时通过外部直流电源供电，取消了现有技术中的对交流电能进行整流的交流电能变换设备，从而提高了系统的功率密度，由于相邻两个一次功率汇流条之间相互连接，在单台或少于该供电系统中配置的发电机数量的多台发电机故障时，可以直接切断故障的发电机，缩短了故障发生后的重构时间，实现了单台或多台发电机故障时供电系统的连续性供电。

在上述技术方案的基础上，可选的，至少两个一次功率汇流条中的相邻两个一次功率汇流条之间通过可控开关连接；所述电机控制器还用于对对应的一次功率汇流条之间的可控开关进行控制。

在发动机起动状态和发电机发电状态，至少两个电机控制器控制一次功率汇流条之间的可控开关闭合，在一次功率汇流条或该一次功率汇流条对应的电气设备发生故障时，可以切断该一次功率汇流条与其他功率汇流条之间的可控开关，实现故障隔离。

在上述技术方案的基础上，还可选包括：

负载端的多个可控开关，分别连接在一次功率汇流条和直流电能变换设备之间、相邻两个关键负载汇流条之间、以及关键负载汇流条和关键负载之间；

负载控制器，用于对负载端的多个可控开关进行控制。

具体的，负载端的多个可控开关分别连接在一次功率汇流条和直流电能变换设备之间、相邻两个低压直流汇流条之间、低压直流汇流条和低压直流负载之间、相邻两个交流汇流条之间、以及交流汇流条和交流负载之间。

负载控制器通过控制线缆连接负载端的多个可控开关。如果负载端的可控开关对应的电气设备发生故障时，负载控制器会切断该可控开关，从而实现故障隔离。

实施例二

图2是本实用新型实施例二提供的一种飞机直流供电系统的结构示意图，本实施例是在上述实施例基础上的一个优选实例。如图2所示，本实施例所述的飞机直流供电系统包括：三个发动机(图中未示出)，三个发电机11、12、13，分别与三个发电机11、12、13对应配套的三个电机控制器21、22、23，和三个电机控制器21、22、23分别对应的三个一次功率汇流条31、32、33，两个高压直流电能转低压直流电能的电能变压器装置51，高压直流负载81，两个直流电能转交流电能的电能变换装置52，两个低压直流汇流条61、62，两个交流汇流条63、64，低压直流负载82，交流负载83，外部直流电源40，以及连接各电气设备的固态功率控制器。

其中，如图2所示，固态功率控制器71、72、73、74、75、76为电机端的固态功率控制器，固态功率控制器91-99为负载端的固态功率控制器。其中，电机控制器21可作为固态功率控制器71、74、75的主控制器，其他电机控制器22及23可作为固态功率控制器71、74、75的备用控制器，电机控制器23可作为固态功率控制器73、76的主控制器，其他电机控制器21及22可作为固态功率控制器73、76的备用控制器，电机控制器22作为固态功率控制器72的主控器，其他电机控制器21及23可作为固态功率控制器72的备用控制器。该飞机直流供电系统还可包括两个负载控制器，这两个负载控制器互为主备，通过控制线缆与负载端的固态功率控制器91-99连接，一个负载控制器作为位于图2中左侧的固态功率控制器91、92、93、94、95、96的主控制器，作为位于图2中右侧的固态功率控制器91、92、93、97、98、99的备用控制器，另一个负载控制器作为位于图2中右侧的固态功率控制器91、92、93、97、98、99的主控制器，作为位于图2中左侧的固态功率控制器91、92、93、94、95、96的备用控制器。

该飞机直流供电系统首先运行于发动机起动状态，接通外部直流电源40与一次功率汇流条31之间的固态功率控制器74、一次功率汇流条31和32之间的固态功率控制器75，以及一次功率汇流条32和33之间的固态功率控制器76，先由外部直流电源40向一次功率汇流条31、32、33供电。分别接通固态功率控制器71、72、73，通过一次功率汇流条31、32、33向三个电机控制器21、22、23提供控制电能，三个电机控制器21、22、23分别将输入的直流电能逆变为三相交流电能输出至三个发电机11、12、13内，使发电机产生起动扭矩，起动对应的发动机到点火转速，进行点火。当发动机点火之后，该飞机直流供电系统转而运行于发电机发电状态。断开外部直流电源40与一次功率汇流条31之间的固态功率控制器74，三个发动机分别带动三个发电机11、12、13进行旋转，使得发电机发出变频交流电能，交流电能由三个电机控制器21、22、23分别整流为直流电能。在发电机发电状态时，固态功率控制器71、72、73处于连接状态，三个电机控制器21、22、23输出的直流电能并联运行，其中电机控制器21工作于电压控制模式，电机控制器22和23工作于功率控制模式。接通固态功率控制器91、92、93，使得直流电能输入电能变压器装置51，高压直流负载81以及电能变换装置52内，其中，电能变压器装置51将高压直流电能变换为低压直流电能，输出至低压直流汇流条61和62内，两个低压直流汇流条61和62之间由固态功率控制器94进行连通。并分别通过固态功率控制器95和96向低压直流负载82供电。电能变换装置52将高压直流电能逆变为交流电能，输出至交流汇流条63和64内，两个交流汇流条63和64内由固态功率控制器97进行连通，并分别通过固态功率控制器98和99向交流负载83供电。

系统正常运行时(即在发电机发电状态)，当工作于电压控制模式的发电机11和/或电机控制器21发生故障时，切断固态功率控制器71，将发电机12以及电机控制器22由功率控制模式切换为电压控制模式，若进一步发电机12和/或电机控制器22也发生故障，切断固态功率控制器72，将发电机13以及电机控制器23由功率控制模式切换为电压控制模式。

系统正常运行时，当工作于功率控制模式的发电机12和/或电机控制器22发生故障时，切断固态功率控制器72，若进一步发电机13和/或电机控制器23也发生故障，切断固态功率控制器73。

系统正常运行时，当工作于功率控制模式的发电机12和/或电机控制器22发生故障时，切断固态功率控制器72，若进一步工作于电压控制模式发电机11和/或电机控制器21也发生故障，切断固态功率控制器71，将发电机13以及电机控制器23由功率控制模式切换为电压控制模式。

系统正常运行时，当工作于功率控制模式的发电机13和/或电机控制器23发生故障时，切断固态功率控制器73，若进一步发电机12和/或电机控制器22也发生故障，切断固态功率控制器72。

系统正常运行时，当工作于功率控制模式的发电机13和/或电机控制器23发生故障时，切断固态功率控制器73，若进一步工作于电压控制模式的发电机11和/或电机控制器21也发生故障，切断固态功率控制器71，将发电机12以及控制器22由功率控制模式切换为电压控制模式。

本实施例所述的技术方案，取消了现有技术中的交流电能变换设备，提高了系统的功率密度，该供电系统在供电时各发电机并联，实现了系统连续性供电，并通过控制器发电机运行于电压控制模式或功率控制模式，避免了电器连通造成的电压控制纷争问题，实现了电网控制的高效性和安全性。

实施例三

图3是本实用新型实施例提供的飞机直流供电系统的供电方法的流程图，本实施例可适用于对飞机中的供电，该方法可以由本实用新型任一实施例提供的飞机直流供电系统来执行，具体包括如下步骤：

步骤110，在发电机发电状态，所述至少两个电机控制器控制电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关接通，并控制所述至少两个发电机中的一个发电机和对应的电机控制器工作于电压控制模式，其他发电机及对应的电机控制器工作于功率控制模式。

其中，电压控制模式是指电机控制器将发电机的输出直流电压值作为控制指令，稳定发电机的输出电压和一次功率汇流条上调压点的电压；功率控制模式是指电机控制器将发电机的输出电流值作为控制指令，控制发电机给定的输出功率值，达到分配一次功率汇流条上功率的目的。

在发电机发电状态，至少两个电机控制器分别控制对应的电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关接通，并控制至少两个发电机中的一个发电机和对应的电机控制器工作于电压控制模式，其他发电机及对应的电机控制器工作于功率控制模式。各个电机控制器可以保存自身和其他电机控制器的工作模式，从而可以一直控制保持一个发电机及对应的电机控制器工作于电压控制模式。通过控制发电机的工作模式，可以避免电气连通造成的电压控制纷争问题。

在该步骤之前，首先是工作于发动机起动状态，所述至少两个电机控制器控制外部直流电源与一次功率汇流条之间的可控开关接通，控制电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关接通，外部直流电源通过一次功率汇流条向电机控制器提供控制电能，至少两个电机控制器将输入的直流电能逆变为三相交流电能并输出至对应的发电机中，使发电机产生起动扭矩，启动发动机到点火转速，进行点火，发动机点火之后，直流供电系统运行于发电机发电状态。在发电机发电状态时，可以关闭外部直流电源与一次功率汇流条之间的可控开关。

步骤120，当工作于功率控制模式的发电机和/或对应的电机控制器发生故障时，切断该电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关。

当电机控制器检测到对应的发电机发生故障时，如果该发电机和电机控制器工作于功率控制模式，则该电机控制器切断与一次功率汇流条之间的可控开关，并通知其他电机控制器；当电机控制器检测到工作于功率控制模式的其他电机控制器发生故障时，切断故障的电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关。

步骤130，当工作于电压控制模式的发电机和/或对应的电机控制器发生故障时，切断该电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关，并将其他发电机中的一台发电机及对应的控制器的工作模式切换为电压控制模式。

当电机控制器检测到对应的发电机发生故障时，如果该发电机和电机控制器工作于电压控制模式，则该电机控制器切断与一次功率汇流条之间的可控开关，从工作于功率控制模式的电机控制器中选择一个电机控制器，并通知选择的电机控制器切换为电压控制模式，并通知其他工作于功率控制模式的电机控制器，被选择的电机控制器控制对应的发电机及自身将工作模式由功率控制模式切换为电压控制模式；当工作于功率控制模式的电机控制器检测到工作于电压控制模式的电机控制器发生故障时，切断故障的电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关，并将自身及对应的发电机的工作模式由功率控制模式切换为电压控制模式，并通知其他工作于功率控制模式的电机控制器。

本实施例的技术方案，通过飞机直流供电系统在发电机发电状态，将至少两对发电机和对应的电机控制器中的一个发电机和对应的电机控制器工作于电压控制模式，其他发电机和对应的电机控制器工作于功率控制模式，从而避免了电气连通造成的电压控制纷争问题。

在上述技术方案的基础上，可选的，至少两个一次功率汇流条中的相邻两个一次功率汇流条之间通过可控开关连接；

所述至少两个电机控制器还控制对应的一次功率汇流条之间的可控开关的接通或断开。

在发动机起动状态和发电机发电状态，至少两个电机控制器控制一次功率汇流条之间的可控开关接通，只有在一次功率汇流条或该一次功率汇流条对应的电气设备发生故障时，切断该一次功率汇流条与其他功率汇流条之间的可控开关，实现故障隔离。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种飞机直流供电系统，其特征在于，所述系统包括：

至少两个发动机、对应至少两个发动机的至少两个发电机和与至少两个发电机分别对应连接的至少两个电机控制器，用于产生并输出直流电能至对应的一次功率汇流条，所述电机控制器还用于对电机端的可控开关进行控制，所述电机端的可控开关包括电机控制器与一次功率汇流条之间的可控开关和外部直流电源与一次功率汇流条之间的可控开关；

至少两个一次功率汇流条，分别通过可控开关与对应的至少两个电机控制器连接，相邻两个一次功率汇流条之间相互连接，用于在发动机起动状态向电机控制器供电，并在发电机发电状态向直流电能变换设备供电；

外部直流电源，通过可控开关与所述至少两个一次功率汇流条中的一个一次功率汇流条连接，用于在发动机起动状态向一次功率汇流条供电；

直流电能变换设备，输入端与所述一次功率汇流条连接，输出端与关键负载汇流条连接，用于在发电机发电状态对一次功率汇流条上的直流电能进行转换并输出至关键负载汇流条；

关键负载汇流条，与关键负载连接，用于向对应的关键负载供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少两个一次功率汇流条中的相邻两个一次功率汇流条之间通过可控开关连接；

所述电机控制器还用于对对应的一次功率汇流条之间的可控开关进行控制。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流电能变换设备包括直流电能变压器装置和/或电能变换装置；

相应的，所述关键负载汇流条包括低压直流汇流条和/或交流汇流条；所述关键负载包括低压直流负载和/或交流负载；

所述直流电能变压器装置，输出端与低压直流汇流条连接，用于将高压直流电能转换为低压直流电能，并输出至低压直流汇流条；

所述电能变换装置，输出端与交流汇流条连接，用于将直流电能转换为交流电能，并输出至交流汇流条；

所述低压直流汇流条用于向低压直流负载供电；

所述交流汇流条用于向交流负载供电。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一次功率汇流条还用于向高压直流负载供电。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

负载端的多个可控开关，分别连接在一次功率汇流条和直流电能变换设备之间、相邻两个关键负载汇流条之间、以及关键负载汇流条和关键负载之间；

负载控制器，用于对负载端的多个可控开关进行控制。

6.根据权利要求1-5任一所述的系统，其特征在于，所述可控开关包括接触器或固态功率控制器。

7.根据权利要求1-5任一所述的系统，其特征在于，所述外部直流电源包括地面电源、电池或超级电容。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电池包括铅酸电池、锂电池、燃料电池或太阳能电池。