EP3814224A1 - Functional enhancement module for aircraft - Google Patents

Functional enhancement module for aircraft

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Publication number
EP3814224A1
EP3814224A1 EP19734376.7A EP19734376A EP3814224A1 EP 3814224 A1 EP3814224 A1 EP 3814224A1 EP 19734376 A EP19734376 A EP 19734376A EP 3814224 A1 EP3814224 A1 EP 3814224A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
function
power
designed
functional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19734376.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Viktor DAUBNER
Frank Niss
Pawel Piotrowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lufthansa Technik AG
Original Assignee
Lufthansa Technik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lufthansa Technik AG filed Critical Lufthansa Technik AG
Publication of EP3814224A1 publication Critical patent/EP3814224A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D41/00—Power installations for auxiliary purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/625—Regulating voltage or current wherein it is irrelevant whether the variable actually regulated is ac or dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00—Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as ac or dc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2221/00—Electric power distribution systems onboard aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/44—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for aircrafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the invention relates to a functional expansion module for driving tools, in particular commercial aircraft, and an aircraft with a corresponding functional expansion module.
  • LRU Line Replaceable Unit
  • passenger supply modules which are arranged in the immediate vicinity of a passenger seat and, depending on requirements, can have various functions.
  • Passenger supply modules are installed above every row of passenger seats in commercial aircraft. Among other things, they contain reading lamps and can also display switchable information signs, such as the seat belt sign. In addition, there is often one or more loudspeakers for on-board announcements by the pilot or the cabin crew. Oxygen masks that fall out of an opening when there is a drop in pressure in the cabin can also be part of passenger supply modules.
  • the passenger supply modules are supplied with electrical power via a power supply bus.
  • the power supply bus and the passenger supply modules are regularly matched to one another in such a way that the power supply bus can transmit sufficient electrical power to handle all of them
  • the power supply bus is designed for maximum power consumption in this case, without any power transmission reserves being provided.
  • the object of the present invention is therefore to provide a possibility for providing additional electrical consumers in the area of functional modules, in which the disadvantages of the prior art no longer occur or only to a reduced extent.
  • This object is achieved by a functional expansion module according to the main claim and an aircraft according to claim 11.
  • the invention relates to a function supplement module for vehicles to supplement a function module supplied with electrical power via a power supply bus, where the function supplement module is designed to supply electrical power via the power supply bus
  • control device with a power specification for the maximum power flow of the function module and a detection module for detecting the current power flow at a reference point
  • a current controller for controlling the power consumption of the function expansion module the control device being designed to control the current controller as a function of the detected power flow in such a way that the combined power consumption of the function module and the function expansion module does not exceed the power specification.
  • the invention relates to an aircraft, in particular a commercial aircraft, comprising at least one function module, at least one function supplement module according to the invention which is assigned to a function module and a power supply bus for supplying power to the at least one function module and the at least one function supplement module.
  • the invention has recognized that additional electrical consumers do not require a complex change to an existing power supply bus and / or function modules if the additional electrical consumers are controlled in this way that the existing limit values are not exceeded due to their power consumption. Based on this knowledge, the invention provides a function expansion module with which an existing function module can be expanded by an additional function in the form of an electrical consumer, without the function module or the power supply bus having to be changed.
  • a power specification for the maximum electrical line flow of the function module assigned to the function supplement module is stored in the control device of a function supplement module.
  • a detection module is provided for detecting the actual power flow at a reference point.
  • the control device is then designed to control the power consumption of the functional supplement module via a current controller in such a way that the combined (i.e. the summed) power consumption of the functional module and functional supplement module does not exceed the power specification.
  • the function supplement module only consumes power to the extent that the assigned function module does not require this power.
  • the function expansion module therefore only uses any existing power reserves of the assigned function module; if there is no power reserve (for example, because, exceptionally, all reading lamps of a function module designed as a passenger supply module are switched on), the current controller is regulated to zero.
  • the reference point is selected so that the detected current power at the reference point is the actual instantaneous power of the function module.
  • the control device can then be designed to reduce the power consumption of the functional expansion module to a value less than or equal to the difference between the power specification and the recorded current power at the reference point. This ensures that the combined power consumption of the functional module and functional expansion module does not exceed the performance specification.
  • the reference point is selected such that the detected current power at the reference point is the sum of the actual instantaneous powers of the function module and the function supplement module.
  • the control device is then designed to regulate the power consumption of the function supplement module to a value such that the detected current power at the reference point is less than or equal to the power specification. This also ensures that the combined power consumption of the function module and the function supplement module does not exceed the power specification.
  • the function add-on module is designed as a current separator which can be arranged between the power supply bus and the function module and for electrical transmission Power from the power supply bus to the function module is formed.
  • the function expansion module can be easily interposed between the power supply bus and the function module, without requiring changes to the power supply bus and function module.
  • the control device, the current controller and the detection module can also be combined in a single physical unit, since the reference point can be arranged in the area of the current switch. The assembly of such a single physical unit is very simple: - Detach the connection of the function module to the power supply bus;
  • the functional module can be a passenger supply module, with which the functional supplement module is then a passenger supply supplement module.
  • the functional expansion module has at least one socket of an electrical plug connection, preferably a standardized socket, further preferably a USB socket for connecting external consumers.
  • the consumer to be supplied with electrical power is not directly part of the functional expansion module, but rather an external device, such as a mobile terminal of a passenger. The passenger can operate his mobile terminal and / or charge its energy storage via the functional expansion module.
  • the functional expansion module has at least two, preferably at least three sockets.
  • the function module to be supplemented is a passenger supply module that regularly supplies more than one seat or passenger, it is advantageous if the function supplement module is also designed to supply more than one seat or passenger.
  • the control device and / or the current controller is designed to individually control the power output via the individual sockets. For example, if there is no sufficient power reserve available to supply the socket (s) used with sufficient current for charging mobile devices, it is advantageous to supply only a part of the sockets with sufficient current for charging mobile devices and temporarily deactivate another part of the sockets until sufficient power is also available for these sockets. If there is sufficient power available, the
  • Amperage at the sockets currently used can also be increased beyond the minimum required for charging mobile devices until the power reserve is exhausted.
  • Indicator lights can be provided with which the respective status of the socket (s), namely whether a mobile terminal connected to it is supplied with electrical power, is displayed. If the indicator light indicates that a mobile terminal connected to a socket is not supplied with electrical power, a passenger can increase the power reserve by switching off a consumer on the function module, e.g. the reading lamp, so that there is sufficient power to supply this mobile device Terminal is available.
  • the function supplement module can have a sensor and / or a camera.
  • the data recorded by the at least one sensor and / or the at least one camera are preferably temporarily stored on a memory module provided directly in the function supplement module, so that there is no permanent data connection between see the function expansion module and a recipient of the collected data must exist.
  • the control device of the function supplement module is preferably designed to initiate the sending of the temporarily stored data to a predetermined receiver only if there is sufficient electrical power available, for which purpose the function supplement module has a suitable communication module. This makes it possible to ensure that the energy-intensive communication, as a rule, is carried out by the function supplement module only at times when the electrical power required is actually available. During the rest of the time, the available power may be sufficient to record sensor and / or camera data and store it in the memory module.
  • the function supplement module can also be designed for any other functions.
  • the detection module is designed to detect at least two of the current power flows relating to the power consumption of the function module, the power consumption of the function supplement module and / or the common power consumption of the function module and function supplement module.
  • the control device can then be designed to check the plausibility of the detected values and / or the control on the basis of the detected power flows. In the plausibility check, the acquisition of the power flow or power flows and / or the power controller directly used to control the power controller and / or the power controller can be monitored for correct functioning via a further power flow.
  • the current regulator of the function expansion module can be permanently set to zero.
  • FIG. 1 a first exemplary embodiment of a functional supplement module according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a first variant of the function supplement module from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a second variant of the function supplement module from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a functional supplement module 1 according to the invention.
  • the function supplement module 1 is a passenger supply supplement module and is designed to be installed next to a passenger supply module known from the prior art as a function module 30 comprising reading lamps 32 (see FIGS. 2 and 3) switchable via switches 31 above passenger seats in a commercial aircraft. Electrically, the function supplement module 1 is interposed between a power supply bus 20 and a function module 30 (see FIGS. 2 and 3).
  • USB sockets 3 are provided on the panel 2, which is accessible from the outside in the installed state of the function supplement module 1, for connecting mobile end devices of a passenger in order to charge them.
  • a control lamp 4 is also provided, which can either light up red or green and which indicates whether a USB or Socket 3 connected mobile device is actually being charged (green) or whether there is currently insufficient power available to charge the mobile device (red).
  • the function expansion module 1 has a current regulator 5, which is distributed over the lines of the individual USB sockets 3 and with which the power flow to or via the USB sockets 3 can be individually adjusted.
  • the distributed current controller 5 is controlled via a control device 6 on the basis of a current power flow detected by a detection module 7 in such a way that the combined power consumption of the function module 30 and the function supplement module 1 is a power specification stored in the control device 6 for the maximum permissible power flow for the function module 30 ultimately, for example, by the property of the power supply bus 20 and the number of modules supplied via it can be determined.
  • the detection module 7 detects the current at the reference point, from which the current power flow results, together with the target voltage of the power supply bus 20.
  • FIGS. 2 and 3 each show an embodiment variant.
  • the current regulator 5 distributed according to FIG. 1 is shown as a single unit.
  • the display of the indicator lights 4 and their connection to the control unit 6 have been omitted for reasons of clarity.
  • the function supplement module 1 is designed as a current separator, which is arranged between the power supply bus 20 and the function module 30 and is configured to pass electrical power from the power supply bus 20 to the function module 30. forms is.
  • the input 8 of the function supplementary module 1 is connected to the power supply bus 20, it being possible to use the connection point on the power supply bus 20 to which the function module 1 was previously connected directly to the power supply bus.
  • the function expansion module 1 is connected to the function module 30.
  • Input 8 and output 9 are designed in such a way that the connectors usual for connecting the power supply bus 20 and function module 30 can continue to be used, so that no change in the power supply bus 20 and / or function module 30 is necessary in this regard.
  • the supplementary function is transparent module 1, that is neither of the power bus 20 is still on the functional module 30 are to make changes to the function extension module 1, as described, be able to switch wipe Z.
  • the joint power flow to the functional module 30 and the functional supplement module 1 is detected by the acquisition module 7.
  • the control device 6 is designed to regulate the power consumption of the functional expansion module 1 via suitable control of the current controller 5 to a value such that the detected current power is less than or equal to the power specification stored in the control device 6.
  • the power output via the individual USB sockets 3 can be individually adjusted and in particular also switched off, so that, for example, only one of the three USB sockets 3 is operated if the power reserve is insufficient. If 32 additional power becomes available by switching off a reading lamp, previously deactivated USB sockets can be operated again if necessary.
  • the power flow to the functional module 30 is not determined by the acquisition module 7 but to the power controller 5 of the passenger supplement module 1, it summarizes.
  • the control device 6 is designed to regulate the power consumption of the function supplement module 1 via a suitable control of the current regulator 5 to a value that the power consumption of the function supplement module 1 is less than or equal to the difference between the power specification and the detected current power ,
  • This variant also ensures that the combined power consumption of function module 30 and function supplement module 1 does not exceed the power specification.
  • the detection module 7 additionally detects the power flow to the current regulator 5 at point 7 ′, via which the correct function of the current regulator 5 can be monitored. If the power flow is recorded at all points shown in FIGS. 2 and 3, a plausibility check of the recorded values can be carried out, in which the recorded common power flow (cf. recording module 7 from FIG. 2) with the sum of the recorded individual power flows to the function module 30 (cf. detection module 7 from FIG. 3) and the function supplement module 1 (cf. detection point 7 'from FIGS. 2 and 3). In the event of a deviation beyond a predetermined measurement tolerance, which may indicate a malfunction of the detection module 7, the current controller 5 is controlled by the control device 6 such that no more electrical power flows to the USB sockets 3.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a functional enhancement module (1) for aircraft, more particularly commercial aircraft, to enhance a functional module (30) supplied with electric power via a power supply bus (20), and to an aircraft having a corresponding functional enhancement module (1). The functional enhancement module (1) is designed to be supplied with electric power via the power supply bus (20), and comprises a control device (6) having a power specification for the maximum power flow of the functional module (30) and having a detection module (7) for detecting the current power flow at a reference point. The functional enhancement module further comprises a power controller (5) for controlling the power input of the functional enhancement module (1). The control device (6) is designed to control the power controller (5) subject to the detected power flow in such a way that the joint power input of the functional module (20) and functional enhancement module (1) does not exceed the power specification. The aircraft comprises at least one functional module (30), at least one functional enhancement module (1) according to the invention allocated to a functional module (30) and a power supply bus (20) for supplying power to the at least one functional module (30) and the at least one functional enhancement module (1).

Description

FUNKTIONSERGANZUNGSMODUL FÜR FLUGZEUGE  FUNCTIONAL ADDITIONAL MODULE FOR AIRCRAFT
Die Erfindung betrifft ein Funktionsergänzungsmodul für Fahr zeuge, insbesondere Verkehrsflugzeuge, sowie ein Flugzeug mit einem entsprechenden Funktionsergänzungsmodul. The invention relates to a functional expansion module for driving tools, in particular commercial aircraft, and an aircraft with a corresponding functional expansion module.
In Verkehrsflugzeugen, aber auch in anderen Fahrzeugen, sind diverse Funktionsmodule als in sich abgeschlossene und für eine oder mehrere vorgegebene Funktionen ausgebildete Module vorgesehen, die häufig lediglich über einer Strom- und ggf. noch einer Datenverbindungsstecker an die Elektrik des Ver kehrsflugzeuges angebunden sind. Bei entsprechenden Modulen handelt es sich häufig um sog. Line-Replaceable-Units (LRU) , die mit wenigen Handgriffen montiert und demontiert werden können . In commercial aircraft, but also in other vehicles, various functional modules are provided as self-contained modules designed for one or more predetermined functions, which are often only connected to the electrical system of the commercial aircraft via a power and possibly a data connector. The corresponding modules are often so-called Line Replaceable Units (LRU), which can be assembled and disassembled in a few simple steps.
Ein Beispiel für solche Funktionsmodule sind die sog. Passa- gierversorgungsmodule, die in unmittelbarer Umgebung zu einem Passagiersitz angeordnet sind und, je nach Bedarf, verschie dene Funktionen aufweisen können. In Verkehrsflugzeugen sind Passagierversorgungsmodule über jeder Passagiersitzreihe ein gebaut. Sie beinhalten unter anderem Leselampen und können auch schaltbare Hinweiszeichen, wie das Anschnallzeichen, auf weisen. Außerdem befindet sich dort häufig noch ein oder meh rere Lautsprecher für Bord-Durchsagen des Piloten oder der Ka binenbesatzung. Auch Sauerstoffmasken, die bei Druckabfall in der Kabine aus einer Öffnung fallen, können Teil von Passa gierversorgungsmodulen sein. An example of such functional modules are the so-called passenger supply modules, which are arranged in the immediate vicinity of a passenger seat and, depending on requirements, can have various functions. Passenger supply modules are installed above every row of passenger seats in commercial aircraft. Among other things, they contain reading lamps and can also display switchable information signs, such as the seat belt sign. In addition, there is often one or more loudspeakers for on-board announcements by the pilot or the cabin crew. Oxygen masks that fall out of an opening when there is a drop in pressure in the cabin can also be part of passenger supply modules.
Die Passagierversorgungsmodule werden über einen Stromversor gungsbus mit elektrischer Leistung versorgt. Dabei sind der Stromversorgungsbus und die Passagierversorgungsmodule regel mäßig so aufeinander abgestimmt, dass der Stromversorgungsbus ausreichend elektrische Leistung übertragen kann, um sämtliche Passagierversorgungsmodule bei maximaler Leistungsaufnahme, also bspw., wenn sämtliche Leselampen eingeschaltet sind, zu versorgen. Insbesondere bei Flugzeugen ist der Stromversor gungsbus auf diesen Fall der maximalen Leistungsaufnahme aus gelegt, ohne dass dabei Leistungsübertragungsreserven vorgese hen wären. The passenger supply modules are supplied with electrical power via a power supply bus. The power supply bus and the passenger supply modules are regularly matched to one another in such a way that the power supply bus can transmit sufficient electrical power to handle all of them To supply passenger supply modules with maximum power consumption, for example when all reading lamps are switched on. In the case of aircraft in particular, the power supply bus is designed for maximum power consumption in this case, without any power transmission reserves being provided.
Sollen im Bereich der Passagierversorgungsmodule eines Flug zeuges zusätzliche elektrische Verbraucher nachgerüstet wer den, ist dies regelmäßig nur mit aufwendigen Änderungen an dem bestehenden System möglich. Entweder muss der Stromversor gungsbus ertüchtigt werden, die für die zusätzlichen elektri schen Verbraucher erforderliche zusätzliche elektrische Leis tung übertragen zu können, oder die Passagiermodule müssen einzeln aufwendig überarbeitet oder vollständig ersetzt wer den, sodass die maximale Leistungsaufnahme des um einen zu sätzlichen Verbraucher ergänzte Passagiermodul nicht höher ist als die maximale Leistungsaufnahme des unveränderten bzw. al ten Moduls (bspw. indem Leselampen mit Glüh- oder Halogenlam pen durch sparsamere LED-Leselampen ersetzt werden) . In sämt lichen Fällen ist die Nachrüstung zusätzlicher elektrischer Verbraucher im Bereich der Passagierversorgungsmodule aufwen dig und kostenintensiv. If additional electrical consumers are retrofitted in the area of the passenger supply modules of an aircraft, this can only be done regularly with complex changes to the existing system. Either the power supply bus has to be upgraded to be able to transmit the additional electrical power required for the additional electrical consumers, or the passenger modules have to be individually reworked or completely replaced, so that the maximum power consumption of the passenger module supplemented by an additional consumer is not is higher than the maximum power consumption of the unchanged or old module (e.g. by replacing reading lamps with incandescent or halogen lamps with more economical LED reading lamps). In all cases, retrofitting additional electrical consumers in the area of passenger supply modules is complex and cost-intensive.
Für andere Funktionsmodule und deren Stromversorgungsbus gilt Entsprechendes . The same applies to other function modules and their power supply bus.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglich keit zum Vorsehen zusätzlicher elektrischer Verbraucher im Be reich von Funktionsmodulen zu schaffen, bei der die Nachteile aus dem Stand der Technik nicht mehr oder nur noch in vermin dertem Umfang auftreten. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Funktionsergänzungsmodul gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Flugzeug gemäß Anspruch 11. The object of the present invention is therefore to provide a possibility for providing additional electrical consumers in the area of functional modules, in which the disadvantages of the prior art no longer occur or only to a reduced extent. This object is achieved by a functional expansion module according to the main claim and an aircraft according to claim 11.
Demnach betrifft die Erfindung ein Funktionsergänzungsmodul für Fahrzeuge zur Ergänzung eines über einen Stromversorgungs bus mit elektrischer Leistung versorgten Funktionsmoduls, wo bei das Funktionsergänzungsmodul zur Versorgung mit elektri scher Leistung über den Stromversorgungsbus ausgebildet ist, umfassend Accordingly, the invention relates to a function supplement module for vehicles to supplement a function module supplied with electrical power via a power supply bus, where the function supplement module is designed to supply electrical power via the power supply bus
- eine Steuerungseinrichtung mit einer Leistungsvorgabe für den maximalen Leistungsfluss des Funktionsmoduls und einem Erfassungsmodul zur Erfassung des aktuellen Leistungsflusses an einem Referenzpunkt, und a control device with a power specification for the maximum power flow of the function module and a detection module for detecting the current power flow at a reference point, and
- einen Stromsteller zur Steuerung der Leistungsaufnahme des Funktionsergänzungsmoduls, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, den Stromsteller in Abhängigkeit von dem erfassten Leistungsfluss so zu steuern, dass die gemeinsame Leistungsaufnahme von Funk tionsmodul und Funktionsergänzungsmodul die Leistungsvorgabe nicht überschreitet. - A current controller for controlling the power consumption of the function expansion module, the control device being designed to control the current controller as a function of the detected power flow in such a way that the combined power consumption of the function module and the function expansion module does not exceed the power specification.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Flugzeug, insbesondere Verkehrsflugzeug, umfassend wenigstens ein Funktionsmodul, we nigstens ein einem Funktionsmodul zugeordnetes, erfindungsge mäßes Funktionsergänzungsmodul und einen Stromversorgungsbus zur Leistungsversorgung des wenigstens einen Funktionsmoduls und des wenigstens einen Funktionsergänzungsmoduls. Furthermore, the invention relates to an aircraft, in particular a commercial aircraft, comprising at least one function module, at least one function supplement module according to the invention which is assigned to a function module and a power supply bus for supplying power to the at least one function module and the at least one function supplement module.
Die Erfindung hat erkannt, dass zusätzliche elektrische Ver braucher keine aufwendige Veränderung an einem bestehenden Stromversorgungsbus und/oder Funktionsmodulen benötigen, wenn die zusätzlichen elektrischen Verbraucher derart gesteuert werden, dass durch deren Leistungsaufnahme die bestehenden Grenzwerte nicht überschritten werden. Basierend auf dieser Erkenntnis sieht die Erfindung ein Funktionsergänzungsmodul vor, mit dem ein bereits bestehendes Funktionsmodul um eine zusätzliche Funktion in Form eines elektrischen Verbrauchers erweitert werden kann, ohne dass das Funktionsmodul oder der Stromversorgungsbus verändert werden müsste. The invention has recognized that additional electrical consumers do not require a complex change to an existing power supply bus and / or function modules if the additional electrical consumers are controlled in this way that the existing limit values are not exceeded due to their power consumption. Based on this knowledge, the invention provides a function expansion module with which an existing function module can be expanded by an additional function in the form of an electrical consumer, without the function module or the power supply bus having to be changed.
In der Steuerungseinrichtung eines Funktionsergänzungsmoduls ist hierfür lediglich eine Leistungsvorgabe für den maximalen elektrischen Leitungsfluss des dem Funktionsergänzungsmodul zugeordneten Funktionsmoduls hinterlegt. Außerdem ist ein Er fassungsmodul zur Erfassung des tatsächlichen Leistungsflusses an einem Referenzpunkt vorgesehen. Die Steuerungseinrichtung ist dann dazu ausgebildet, die Leistungsaufnahme des Funkti onsergänzungsmoduls über einen Stromsteller derart zu steuern, dass die kombinierte (d. h. die summierte) Leistungsaufnahme von Funktionsmodul und Funktionsergänzungsmodul die Leistungs vorgabe nicht überschreitet. In anderen Worten erfolgt eine Leistungsaufnahme durch das Funktionsergänzungsmodul nur in dem Rahmen, in dem das zugeordnete Funktionsmodul diese Leis tung nicht benötigt. Das Funktionsergänzungsmodul nutzt also ausschließlich ggf. bestehende Leistungsreserven des zugeord neten Funktionsmoduls; ist keine Leistungsreserve vorhanden (bspw. weil ausnahmsweise sämtliche Leselampen eines als Pas sagierversorgungsmodul ausgebildeten Funktionsmoduls einge schaltet sind), wird der Stromsteller auf Null geregelt. For this purpose, only a power specification for the maximum electrical line flow of the function module assigned to the function supplement module is stored in the control device of a function supplement module. In addition, a detection module is provided for detecting the actual power flow at a reference point. The control device is then designed to control the power consumption of the functional supplement module via a current controller in such a way that the combined (i.e. the summed) power consumption of the functional module and functional supplement module does not exceed the power specification. In other words, the function supplement module only consumes power to the extent that the assigned function module does not require this power. The function expansion module therefore only uses any existing power reserves of the assigned function module; if there is no power reserve (for example, because, exceptionally, all reading lamps of a function module designed as a passenger supply module are switched on), the current controller is regulated to zero.
Es ist möglich, dass der Referenzpunkt so gewählt ist, dass die erfasste aktuelle Leistung am Referenzpunkt die tatsächli che momentane Leistung des Funktionsmoduls ist. Die Steue rungseinrichtung kann dann dazu ausgebildet sein, die Leis tungsaufnahme des Funktionsergänzungsmoduls auf einen Wert kleiner gleich der Differenz aus Leistungsvorgabe und erfass ter aktueller Leistung am Referenzpunkt zu regeln. Dadurch wird sichergestellt, dass die kombinierte Leistungsaufnahme von Funktionsmodul und Funktionsergänzungsmodul die Leistungs vorgabe nicht überschreitet. It is possible that the reference point is selected so that the detected current power at the reference point is the actual instantaneous power of the function module. The control device can then be designed to reduce the power consumption of the functional expansion module to a value less than or equal to the difference between the power specification and the recorded current power at the reference point. This ensures that the combined power consumption of the functional module and functional expansion module does not exceed the performance specification.
Alternativ ist es möglich, dass der Referenzpunkt so gewählt ist, dass die erfasste aktuelle Leistung am Referenzpunkt die Summe der tatsächlichen momentanen Leistungen des Funktionsmo duls und des Funktionsergänzungsmoduls ist. Die Steuerungsein richtung ist dann dazu ausgebildet, die Leistungsaufnahme des Funktionsergänzungsmoduls auf einen Wert zu regeln, dass die erfasste aktuelle Leistung am Referenzpunkt kleiner gleich die Leistungsvorgabe ist. Auch so kann sichergestellt werden, dass kombinierte Leistungsaufnahme von Funktionsmodul und Funkti onsergänzungsmodul die Leistungsvorgabe nicht überschreitet. Alternatively, it is possible for the reference point to be selected such that the detected current power at the reference point is the sum of the actual instantaneous powers of the function module and the function supplement module. The control device is then designed to regulate the power consumption of the function supplement module to a value such that the detected current power at the reference point is less than or equal to the power specification. This also ensures that the combined power consumption of the function module and the function supplement module does not exceed the power specification.
Auch wenn bei der erstgenannten Alternative es grundsätzlich möglich ist, dass Funktionsergänzungsmodul parallel zum Funk tionsmodul mit dem Stromversorgungsbus zu verbinden, ist es auch bei dieser Alternative bevorzugt, wenn das Funktionser gänzungsmodul als Stromweiche ausgebildet ist, die zwischen Stromversorgungsbus und Funktionsmodul anordnenbar und zur Durchleitung elektrischer Leistung vom Stromversorgungsbus zum Funktionsmodul ausgebildet ist. Bei einer entsprechenden Aus gestaltung kann das Funktionsergänzungsmodul einfach zwischen Stromversorgungsbus und Funktionsmodul zwischengeschaltet wer den, ohne dass es Veränderungen am Stromversorgungsbus und Funktionsmodul bedarf. Bei der Ausgestaltung als Stromweiche können auch die Steuerungseinrichtung, der Stromsteller und das Erfassungsmodul in einer einzelnen physischen Einheit zu sammengefasst werden, da der Referenzpunkt im Bereich der Stromweiche angeordnet werden kann. Die Montage einer solchen einzelnen physischen Einheit ist denkbar einfach: - Lösen der Anbindung des Funktionsmoduls an den Strom versorgungsbus ; Even if it is fundamentally possible in the first-mentioned alternative to connect the function supplement module to the power supply bus parallel to the function module, it is also preferred in this alternative if the function add-on module is designed as a current separator which can be arranged between the power supply bus and the function module and for electrical transmission Power from the power supply bus to the function module is formed. With a corresponding design, the function expansion module can be easily interposed between the power supply bus and the function module, without requiring changes to the power supply bus and function module. In the configuration as a current switch, the control device, the current controller and the detection module can also be combined in a single physical unit, since the reference point can be arranged in the area of the current switch. The assembly of such a single physical unit is very simple: - Detach the connection of the function module to the power supply bus;
- Anbinden des Funktionsergänzungsmoduls an den Stromver sorgungsbus (bspw. an dem vorherigen Anbindungspunkt des Funktionsmoduls) ; und - Connection of the function expansion module to the power supply bus (for example, at the previous connection point of the function module); and
- Anbinden des Funktionsmoduls an das Funktionsergän - Linking the functional module to the functional component
zungsmodul .  module.
Bei dem Funktionsmodul kann es sich um ein Passagierversor gungsmodul handeln, womit das Funktionsergänzungsmodul dann ein Passagierversorgungsergänzungsmodul ist. The functional module can be a passenger supply module, with which the functional supplement module is then a passenger supply supplement module.
Es ist bevorzugt, wenn das Funktionsergänzungsmodul wenigstens eine Buchse einer elektrischen Steckverbindung, vorzugsweise eine standardisierte Buchse, weiter vorzugsweise eine USB- Buchse zum Anschluss externer Verbraucher aufweist. In diesem Fall ist der mit elektrischer Leistung zu versorgende Verbrau cher nicht unmittelbar Teil des Funktionsergänzungsmoduls, sondern ein externes Gerät, wie bspw. ein mobiles Endgerät ei nes Passagiers. Der Passagier kann über das Funktionsergän zungsmodul sein mobiles Endgerät betreiben und/oder dessen Energiespeicher aufladen. It is preferred if the functional expansion module has at least one socket of an electrical plug connection, preferably a standardized socket, further preferably a USB socket for connecting external consumers. In this case, the consumer to be supplied with electrical power is not directly part of the functional expansion module, but rather an external device, such as a mobile terminal of a passenger. The passenger can operate his mobile terminal and / or charge its energy storage via the functional expansion module.
Es ist weiter bevorzugt, wenn das Funktionsergänzungsmodul we nigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei Buchsen aufweist. Insbesondere wenn es sich bei dem zu ergänzenden Funktionsmo dul um ein Passagierversorgungsmodul handelt, welches regelmä ßig mehr als einen Sitzplatz bzw. Passagier versorgt, ist es vorteilhaft, wenn auch das Funktionsergänzungsmodul zur Ver sorgung von mehr als einem Sitzplatz bzw. Passagier ausgebil det ist. Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Steuerungseinrichtung und/oder der Stromsteller zur individuellen Steuerung der Leistungsabgabe über die einzelnen Buchsen ausgebildet ist. Steht bspw. keine ausreichende Leistungsreserve zur Verfügung, um die bzw. alle verwendeten Buchse (n) mit zum Laden von mobi len Endgeräten ausreichender Stromstärke zu versorgen, ist es vorteilhaft nur einen Teil der Buchsen mit zum Laden von mobi len Endgeräten ausreichender Stromstärke zu versorgen und ei nen anderen Teil der Buchsen zeitweise zu deaktivieren, bis auch für diese Buchsen ausreichende Leistung zur Verfügung steht. Steht ausreichend Leistung zur Verfügung kann die It is further preferred if the functional expansion module has at least two, preferably at least three sockets. In particular, if the function module to be supplemented is a passenger supply module that regularly supplies more than one seat or passenger, it is advantageous if the function supplement module is also designed to supply more than one seat or passenger. It is further preferred if the control device and / or the current controller is designed to individually control the power output via the individual sockets. For example, if there is no sufficient power reserve available to supply the socket (s) used with sufficient current for charging mobile devices, it is advantageous to supply only a part of the sockets with sufficient current for charging mobile devices and temporarily deactivate another part of the sockets until sufficient power is also available for these sockets. If there is sufficient power available, the
Stromstärke an den momentan verwendeten Buchsen auch über das minimal erforderliche Maß zum Laden von mobilen Endgeräten hinaus erhöht werden, bis die Leistungsreserve ausgeschöpft ist . Amperage at the sockets currently used can also be increased beyond the minimum required for charging mobile devices until the power reserve is exhausted.
Es können Kontrollleuchten vorgesehen sein, mit denen der je weilige Status der Buchse (n) , nämlich ob ein daran angeschlos senes mobiles Endgerät mit elektrischer Leistung versorgt wird, angezeigt wird. Wird über die Kontrollleuchte angezeigt, dass ein an eine Buchse angeschlossenes mobiles Endgerät nicht mit elektrischer Leistung versorgt wird, kann ein Passagier durch Abschaltung eines Verbrauchers am Funktionsmodul, bspw. der Leselampe, die Leistungsreserve erhöhen, damit auch aus reichend Leistung zur Leistungsversorgung eben dieses mobilen Endgerätes zur Verfügung steht. Indicator lights can be provided with which the respective status of the socket (s), namely whether a mobile terminal connected to it is supplied with electrical power, is displayed. If the indicator light indicates that a mobile terminal connected to a socket is not supplied with electrical power, a passenger can increase the power reserve by switching off a consumer on the function module, e.g. the reading lamp, so that there is sufficient power to supply this mobile device Terminal is available.
Alternativ oder zusätzlich kann das Funktionsergänzungsmodul einen Sensor und/oder eine Kamera aufweisen. Die von dem we nigstens einen Sensor und/oder der wenigstens einen Kamera er fassten Daten werden dabei vorzugsweise auf einem unmittelbar im Funktionsergänzungsmodul vorgesehenen Speichermodul zwi schengespeichert, sodass keine dauerhafte Datenverbindung zwi- sehen dem Funktionsergänzungsmodul und einem Empfänger der ge sammelten Daten bestehen muss. Die Steuerungseinrichtung des Funktionsergänzungsmoduls ist in diesem Fall bevorzugt dazu ausgebildet, nur bei ausreichend zur Verfügung stehender elektrischer Leistung das Versenden der zwischengespeicherten Daten an einen vorgegebenen Empfänger zu initiieren, wozu das Funktionsergänzungsmodul über ein geeignetes Kommunikationsmo dul verfügt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die im Regelfall energieintensive Kommunikation durch das Funktions ergänzungsmodul nur zu solchen Zeiten erfolgt, in dem auch die dafür erforderliche elektrische Leistung tatsächlich zur Ver fügung steht. In der übrigen Zeit ist die zur Verfügung ste hende Leistung aber ggf. ausreichend, Sensor- und/oder Kamera daten zu erfassen und im Speichermodul abzulegen. Alternatively or additionally, the function supplement module can have a sensor and / or a camera. The data recorded by the at least one sensor and / or the at least one camera are preferably temporarily stored on a memory module provided directly in the function supplement module, so that there is no permanent data connection between see the function expansion module and a recipient of the collected data must exist. In this case, the control device of the function supplement module is preferably designed to initiate the sending of the temporarily stored data to a predetermined receiver only if there is sufficient electrical power available, for which purpose the function supplement module has a suitable communication module. This makes it possible to ensure that the energy-intensive communication, as a rule, is carried out by the function supplement module only at times when the electrical power required is actually available. During the rest of the time, the available power may be sufficient to record sensor and / or camera data and store it in the memory module.
Das Funktionsergänzungsmodul kann auch für beliebige andere Funktionen ausbildet sein. The function supplement module can also be designed for any other functions.
Es ist bevorzugt, wenn das Erfassungsmodul zur Erfassung we nigstens zwei der aktuellen Leistungsflüsse betreffend die Leistungsaufnahme des Funktionsmoduls, die Leistungsaufnahme des Funktionsergänzungsmoduls und/oder der gemeinsamen Leis tungsaufnahme von Funktionsmodul und Funktionsergänzungsmodul ausgebildet ist. Die Steuerungseinrichtung kann dann zur Plau- sibilitätsprüfung der erfassten Werte und/oder der Steuerung auf Basis der erfassten Leistungsflüsse ausgebildet sein. Bei der Plausibilitätsprüfung können über einen weiteren erfassten Leistungsfluss die Erfassung des zur Steuerung des Stromstel lers unmittelbar genutzten Leistungsfluss bzw. Leistungsflüsse und/oder der Stromsteller auf ihre korrekte Funktionsweise hin überwacht werden. Bei einer festgestellten Fehlfunktion des Erfassungsmoduls und/oder des Stromstellers kann der Strom steller des Funktionsergänzungsmoduls dauerhaft auf null ge stellt werden. Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Flugzeuges wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. It is preferred if the detection module is designed to detect at least two of the current power flows relating to the power consumption of the function module, the power consumption of the function supplement module and / or the common power consumption of the function module and function supplement module. The control device can then be designed to check the plausibility of the detected values and / or the control on the basis of the detected power flows. In the plausibility check, the acquisition of the power flow or power flows and / or the power controller directly used to control the power controller and / or the power controller can be monitored for correct functioning via a further power flow. In the event of a detected malfunction of the detection module and / or the current regulator, the current regulator of the function expansion module can be permanently set to zero. To explain the aircraft according to the invention, reference is made to the above statements.
Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen: The invention will now be described by way of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Figur 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Funktionsergänzungsmoduls ; FIG. 1: a first exemplary embodiment of a functional supplement module according to the invention;
Figur 2: eine schematische Darstellung einer ersten Vari ante des Funktionsergänzungsmoduls aus Figur 1; und FIG. 2 shows a schematic illustration of a first variant of the function supplement module from FIG. 1; and
Figur 3: eine schematische Darstellung einer zweiten Vari ante des Funktionsergänzungsmoduls aus Figur 1. FIG. 3 shows a schematic illustration of a second variant of the function supplement module from FIG. 1.
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Funktionsergänzungsmoduls 1 dargestellt. Das Funktionsergänzungsmodul 1 ist dabei ein Passagierversorgungs ergänzungsmodul und dazu ausgestaltet, neben einem aus dem Stand der Technik bekannten Passagierversorgungsmodul als Funktionsmodul 30 umfassend über Schalter 31 schaltbare Lese lampen 32 (vgl. Figuren 2 und 3) oberhalb von Passagiersitzen in einem Verkehrsflugzeug eingebaut zu werden. Elektrisch wird das Funktionsergänzungsmoduls 1 zwischen einem Stromversor gungsbus 20 und einem Funktionsmodul 30 zwischengeschaltet (vgl. Figuren 2 und 3) . FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a functional supplement module 1 according to the invention. The function supplement module 1 is a passenger supply supplement module and is designed to be installed next to a passenger supply module known from the prior art as a function module 30 comprising reading lamps 32 (see FIGS. 2 and 3) switchable via switches 31 above passenger seats in a commercial aircraft. Electrically, the function supplement module 1 is interposed between a power supply bus 20 and a function module 30 (see FIGS. 2 and 3).
An dem im eingebauten Zustand des Funktionsergänzungsmoduls 1 von außen zugänglichen Paneel 2 sind drei USB-Buchsen 3 zum Anschluss von mobilen Endgeräten eines Passagiers vorgesehen, um diese aufzuladen. Neben den USB-Buchsen 3 ist jeweils noch eine Kontrollleuchte 4 vorgesehen, die wahlweise rot oder grün leuchten kann und mit der angezeigt wird, ob ein an einer USB- Buchse 3 angebundenes mobiles Endgerät tatsächlich geladen wird (grün) , oder ob derzeit keine ausreichende Leistung zum Laden des mobilen Endgerätes zur Verfügung steht (rot) . Three USB sockets 3 are provided on the panel 2, which is accessible from the outside in the installed state of the function supplement module 1, for connecting mobile end devices of a passenger in order to charge them. In addition to the USB sockets 3, a control lamp 4 is also provided, which can either light up red or green and which indicates whether a USB or Socket 3 connected mobile device is actually being charged (green) or whether there is currently insufficient power available to charge the mobile device (red).
Das Funktionsergänzungsmoduls 1 verfügt über einen auf die Zu leitungen der einzelnen USB-Buchsen 3 verteilten Stromsteller 5, mit dem der Leistungsfluss zu bzw. über die USB-Buchsen 3 individuell eingestellt werden kann. Der verteilte Stromstel ler 5 wird über eine Steuerungseinrichtung 6 anhand eines von einem Erfassungsmodul 7 erfassten aktuellen Leistungsflusses derart gesteuert, dass die kombinierte Leistungsaufnahme von Funktionsmodul 30 und Funktionsergänzungsmoduls 1 eine in der Steuerungseinrichtung 6 hinterlegte Leistungsvorgabe für den maximalen zulässigen Leistungsfluss für das Funktionsmodul 30, die letztendlich bspw. durch die Eigenschaft des Stromversor gungsbusses 20 und der Anzahl darüber versorgter Module be stimmt sein kann, nicht überschreitet. Das Erfassungsmodul 7 erfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel den Strom am Re ferenzpunkt, aus dem sich zusammen mit der Sollspannung des Stromversorgungsbusses 20 den aktuellen Leistungsfluss ergibt. The function expansion module 1 has a current regulator 5, which is distributed over the lines of the individual USB sockets 3 and with which the power flow to or via the USB sockets 3 can be individually adjusted. The distributed current controller 5 is controlled via a control device 6 on the basis of a current power flow detected by a detection module 7 in such a way that the combined power consumption of the function module 30 and the function supplement module 1 is a power specification stored in the control device 6 for the maximum permissible power flow for the function module 30 ultimately, for example, by the property of the power supply bus 20 and the number of modules supplied via it can be determined. In the exemplary embodiment shown, the detection module 7 detects the current at the reference point, from which the current power flow results, together with the target voltage of the power supply bus 20.
Die Funktionsweise des Funktionsergänzungsmoduls 1 wird nun anhand der Figuren 2 und 3, die jeweils eine Ausführungsvari ante zeigen, näher erläutert. In den Figuren 2 und 3 ist der gemäß Figur 1 verteilte Stromsteller 5 als einzelne Einheit dargestellt. Auf die Darstellung der Kontrollleuchten 4 und deren Anbindung an die Steuerungseinheit 6 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. The functioning of the function supplement module 1 will now be explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3, which each show an embodiment variant. In FIGS. 2 and 3, the current regulator 5 distributed according to FIG. 1 is shown as a single unit. The display of the indicator lights 4 and their connection to the control unit 6 have been omitted for reasons of clarity.
Das Funktionsergänzungsmodul 1 ist als Stromweiche ausgebil det, welche zwischen Stromversorgungsbus 20 und Funktionsmodul 30 angeordnet wird und zur Durchleitung von elektrischer Leis tung vom Stromversorgungsbus 20 zum Funktionsmodul 30 ausge- bildet ist. Dazu wird der Eingang 8 des Funktionsergänzungsmo duls 1 mit dem Stromversorgungsbus 20 verbunden, wobei dazu auch derjenige Anbindungspunkt am Stromversorgungsbus 20 ver wendet werden kann, an dem zuvor das Funktionsmodul 1 unmit telbar mit dem Stromversorgungsbus verbunden war. An seinem Ausgang 9 wird das Funktionsergänzungsmodul 1 mit dem Funkti onsmodul 30 verbunden. Eingang 8 und Ausgang 9 sind dabei so ausgestaltet, dass die für die Verbindung von Stromversor gungsbus 20 und Funktionsmodul 30 üblichen Steckverbinder wei terhin nutzbar sind, sodass diesbezüglich keine Veränderung von Stromversorgungsbus 20 und/oder Funktionsmodul 30 erfor derlich sind. Auch darüber hinaus ist das Funktionsergänzungs modul 1 transparent, d. h. weder an dem Stromversorgungsbus 20 noch an dem Funktionsmodul 30 sind Änderungen vorzunehmen, um das Funktionsergänzungsmodul 1, wie beschrieben, Zwischen schalten zu können. The function supplement module 1 is designed as a current separator, which is arranged between the power supply bus 20 and the function module 30 and is configured to pass electrical power from the power supply bus 20 to the function module 30. forms is. For this purpose, the input 8 of the function supplementary module 1 is connected to the power supply bus 20, it being possible to use the connection point on the power supply bus 20 to which the function module 1 was previously connected directly to the power supply bus. At its output 9, the function expansion module 1 is connected to the function module 30. Input 8 and output 9 are designed in such a way that the connectors usual for connecting the power supply bus 20 and function module 30 can continue to be used, so that no change in the power supply bus 20 and / or function module 30 is necessary in this regard. Also, moreover, the supplementary function is transparent module 1, that is neither of the power bus 20 is still on the functional module 30 are to make changes to the function extension module 1, as described, be able to switch wipe Z.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 2 wird durch das Er fassungsmodul 7 der gemeinsame Leistungsfluss zum Funktionsmo dul 30 und Funktionsergänzungsmodul 1 erfasst. Die Steuerungs einrichtung 6 ist dabei dazu ausgebildet, die Leistungsauf nahme des Funktionsergänzungsmoduls 1 über geeignete Ansteue rung des Stromstellers 5 auf einen Wert zu regeln, dass die erfasste aktuelle Leistung kleiner gleich der in der Steue rungseinrichtung 6 hinterlegten Leistungsvorgabe ist. Dabei kann die Leistungsabgabe über die einzelnen USB-Buchsen 3 in dividuell eingestellt und insbesondere auch abgestellt werden, sodass bei nicht ausreichender Leistungsreserve bspw. nur eine der drei USB-Buchsen 3 betrieben wird. Wird durch Abschalten einer Leselampe 32 zusätzliche Leistung verfügbar, können zu vor deaktiviert USB-Buchsen ggf. wieder betrieben werden. In the embodiment variant according to FIG. 2, the joint power flow to the functional module 30 and the functional supplement module 1 is detected by the acquisition module 7. The control device 6 is designed to regulate the power consumption of the functional expansion module 1 via suitable control of the current controller 5 to a value such that the detected current power is less than or equal to the power specification stored in the control device 6. The power output via the individual USB sockets 3 can be individually adjusted and in particular also switched off, so that, for example, only one of the three USB sockets 3 is operated if the power reserve is insufficient. If 32 additional power becomes available by switching off a reading lamp, previously deactivated USB sockets can be operated again if necessary.
In der Ausführungsvariante gemäß Figur 3 wird durch das Erfas sungsmodul 7 der Leistungsfluss zum Funktionsmodul 30, nicht aber zum Stromsteller 5 des Passagierergänzungsmoduls 1 er fasst. Die Steuerungseinrichtung 6 ist in dieser Ausführungs variante dazu ausgebildet, die Leistungsaufnahme des Funkti onsergänzungsmoduls 1 über geeignete Ansteuerung des Strom stellers 5 auf einen Wert zu regeln, dass die Leistungsauf nahme des Funktionsergänzungsmoduls 1 auf kleiner gleich der Differenz aus Leistungsvorgabe und erfasster aktueller Leis tung ist. Auch in dieser Variante wird so sichergestellt, dass die gemeinsame Leistungsaufnahme von Funktionsmodul 30 und Funktionsergänzungsmodul 1 die Leistungsvorgabe nicht über schreitet . In the embodiment variant according to FIG. 3, the power flow to the functional module 30 is not determined by the acquisition module 7 but to the power controller 5 of the passenger supplement module 1, it summarizes. In this embodiment, the control device 6 is designed to regulate the power consumption of the function supplement module 1 via a suitable control of the current regulator 5 to a value that the power consumption of the function supplement module 1 is less than or equal to the difference between the power specification and the detected current power , This variant also ensures that the combined power consumption of function module 30 and function supplement module 1 does not exceed the power specification.
In beiden Ausführungsvarianten gemäß Figuren 2 und 3 erfasst das Erfassungsmodul 7 an der Stelle 7 ' zusätzlich noch den Leistungsfluss zum Stromsteller 5, über den die korrekte Funk tion des Stromstellers 5 überwacht werden kann. Wird der Leis tungsfluss an sämtlichen in Figuren 2 und 3 aufgezeigten Punk ten erfasst, kann eine Plausibilitätsprüfung der erfassten Werte erfolgen, bei welcher der erfasste gemeinsame Leistungs fluss (vgl. Erfassungsmodul 7 aus Figur 2) mit der Summe der erfassten individuellen Leistungsflüsse zum Funktionsmodul 30 (vgl. Erfassungsmodul 7 aus Figur 3) und des Funktionsergän zungsmoduls 1 (vgl. Erfassungsstelle 7' aus Figuren 2 und 3) verglichen wird. Bei einer über eine vorgegebene Messtoleranz hinausgehende Abweichung, die auf eine Fehlfunktion des Erfas sungsmoduls 7 hinweisen kann, wird der Stromsteller 5 von der Steuerungseinrichtung 6 so gesteuert, dass keine elektrische Leistung mehr zu den USB-Buchsen 3 fließt. In both embodiment variants according to FIGS. 2 and 3, the detection module 7 additionally detects the power flow to the current regulator 5 at point 7 ′, via which the correct function of the current regulator 5 can be monitored. If the power flow is recorded at all points shown in FIGS. 2 and 3, a plausibility check of the recorded values can be carried out, in which the recorded common power flow (cf. recording module 7 from FIG. 2) with the sum of the recorded individual power flows to the function module 30 (cf. detection module 7 from FIG. 3) and the function supplement module 1 (cf. detection point 7 'from FIGS. 2 and 3). In the event of a deviation beyond a predetermined measurement tolerance, which may indicate a malfunction of the detection module 7, the current controller 5 is controlled by the control device 6 such that no more electrical power flows to the USB sockets 3.

Claims

Patentansprüche claims
1. Funktionsergänzungsmodul (1) für Fahrzeuge zur Ergänzung eines über einen Stromversorgungsbus (20) mit elektrischer Leistung versorgten Funktionsmoduls (30), wobei das Funkti onsergänzungsmodul (1) zur Versorgung mit elektrischer Leistung über den Stromversorgungsbus (20) ausgebildet ist, umfassend 1. Functional supplement module (1) for vehicles to supplement a functional module (30) supplied with electrical power via a power supply bus (20), the functional supplementary module (1) being designed for supplying electrical power via the current supply bus (20)
- eine Steuerungseinrichtung (6) mit einer Leistungsvor gabe für den maximalen Leistungsfluss des Funktionsmo duls (30) und einem Erfassungsmodul (7) zur Erfassung des aktuellen Leistungsflusses an einem Referenzpunkt, und - A control device (6) with a power specification for the maximum power flow of the function module (30) and a detection module (7) for detecting the current power flow at a reference point, and
- einen Stromsteller (5) zur Steuerung der Leistungsauf nahme des Funktionsergänzungsmoduls (1), wobei die Steuerungseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, den Stromsteller (5) in Abhängigkeit von dem erfassten Leistungsfluss so zu steuern, dass die gemeinsame Leis tungsaufnahme von Funktionsmodul (20) und Funktionsergän zungsmodul (1) die Leistungsvorgabe nicht überschreitet. - A current controller (5) for controlling the power consumption of the function expansion module (1), the control device (6) being designed to control the current controller (5) as a function of the detected power flow in such a way that the common power consumption of the function module ( 20) and functional expansion module (1) does not exceed the performance specification.
2. Funktionsergänzungsmodul nach Anspruch 1, 2. function supplement module according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Referenzpunkt so gewählt ist, dass die erfasste aktu elle Leistung am Referenzpunkt die tatsächliche momentane Leistung des Funktionsmoduls (30) ist, wobei die Steue rungseinrichtung (5) dazu ausgebildet ist, die Leistungs aufnahme des Funktionsergänzungsmoduls (1) auf einen Wert kleiner gleich der Differenz aus Leistungsvorgabe und er fasster aktueller Leistung am Referenzpunkt zu regeln. the reference point is selected such that the detected current power at the reference point is the actual instantaneous power of the function module (30), the control device (5) being designed to reduce the power consumption of the function supplement module (1) to a value less than or equal to To regulate the difference between the performance specification and the recorded current performance at the reference point.
3. Funktionsergänzungsmodul nach Anspruch 1, 3. Functional expansion module according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Referenzpunkt so gewählt ist, dass die erfasste aktu elle Leistung am Referenzpunkt die Summe der tatsächlichen momentanen Leistungen des Funktionsmoduls (30) und des Funktionsergänzungsmoduls (1) ist, und wobei die Steue rungseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die Leistungs aufnahme des Funktionsergänzungsmoduls (1) auf einen Wert zu regeln, dass die erfasste aktuelle Leistung am Referenz punkt kleiner gleich die Leistungsvorgabe ist.  the reference point is selected such that the detected current power at the reference point is the sum of the actual instantaneous powers of the function module (30) and the function supplement module (1), and the control device (6) is designed to take up the power consumption of the function supplement module (1) to regulate to a value that the recorded current power at the reference point is less than or equal to the power specification.
4. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche, 4. function supplement module according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Funktionsergänzungsmodul (1) als Stromweiche ausgebil det ist, die zwischen Stromversorgungsbus (20) und Funkti onsmodul (30) anordnenbar und zur Durchleitung elektrischer Leistung vom Stromversorgungsbus (20) zum Funktionsmodul (30) ausgebildet ist.  the function supplement module (1) is designed as a current switch which can be arranged between the power supply bus (20) and the function module (30) and is designed to pass electrical power from the power supply bus (20) to the function module (30).
5. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche, 5. function supplement module according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Funktionsergänzungsmodul (1) wenigstens eine Buchse (3) einer elektrischen Steckverbindung, vorzugsweise eine stan dardisierte Buchse, weiter vorzugsweise eine USB-Buchse zum Anschluss externer Verbraucher aufweist.  the functional expansion module (1) has at least one socket (3) of an electrical plug connection, preferably a standardized socket, further preferably a USB socket for connecting external consumers.
6. Funktionsergänzungsmodul nach Anspruch 5, 6. function supplement module according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Funktionsergänzungsmodul (1) wenigstens zwei, vorzugs weise wenigstens drei Buchsen (3) aufweist. the functional expansion module (1) has at least two, preferably at least three sockets (3).
7. Funktionsergänzungsmodul nach Anspruch 5 oder 6, die Steuerungseinrichtung (6) und/oder der Stromsteller (5) zur individuellen Steuerung der Leistungsabgabe über die Buchse (n) (3) ausgebildet ist. 7. Functional expansion module according to claim 5 or 6, the control device (6) and / or the current controller (5) is designed for individual control of the power output via the socket (s) (3).
8. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche, 8. function supplement module according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Funktionsergänzungsmodul (1) einen Sensor und/oder eine Kamera umfasst, deren erfasste Daten vorzugsweise auf einem Speichermodul des Funktionsergänzungsmoduls (1) zwischenge speichert werden, wobei die Steuerungseinrichtung (6) vor zugsweise dazu ausgebildet ist, bei ausreichend zur Verfü gung stehender elektrischer Leistung das Versenden der zwi schengespeicherten Daten an einen vorgegebenen Empfänger zu initiieren .  the function supplement module (1) comprises a sensor and / or a camera, the recorded data of which are preferably temporarily stored on a memory module of the function supplement module (1), the control device (6) preferably being designed with sufficient electrical power available initiate the sending of the cached data to a predetermined recipient.
9. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche, 9. function supplement module according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Erfassungsmodul (7) zur Erfassung wenigstens zwei der aktuellen Leistungsflüsse betreffend die Leistungsaufnahme des Funktionsmoduls (30), die Leistungsaufnahme des Funkti onsergänzungsmoduls (1) und/oder der gemeinsamen Leistungs aufnahme von Funktionsmodul (30) und Funktionsergänzungsmo dul (1) ausgebildet ist, und die Steuerungseinrichtung (6) zur Plausibilitätsprüfung der erfassten Werte und/oder der Steuerung auf Basis der erfassten Leistungsflüsse ausgebil det ist.  the detection module (7) is designed to detect at least two of the current power flows relating to the power consumption of the function module (30), the power consumption of the function supplement module (1) and / or the joint power consumption of the function module (30) and function supplement module (1), and the control device (6) is designed for the plausibility check of the detected values and / or the control on the basis of the detected power flows.
10. Funktionsergänzungsmodul nach einem der vorhergehenden An sprüche, 10. Functional expansion module according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsergänzungsmodul (1) ein Passagierversorgungs ergänzungsmodul für ein als Funktionsmodul (30) ausgebilde tes Passagierversorgungsmodul ist. characterized in that the function supplement module (1) is a passenger supply supplement module for a passenger supply module designed as a function module (30).
11. Flugzeug, insbesondere Verkehrsflugzeug, umfassend wenigs- tens ein Funktionsmodul (30), wenigstens ein einem Funkti onsmodul (30) zugeordnetes Funktionsergänzungsmodul (1) und einen Stromversorgungsbus (20) zur Leistungsversorgung des wenigstens eines Funktionsmoduls (30) und des wenigstens einen Funktionsergänzungsmoduls (1), 11. Airplane, in particular commercial aircraft, comprising at least one function module (30), at least one function supplement module (1) assigned to a function module (30) and a power supply bus (20) for supplying power to the at least one function module (30) and the at least one function supplement module (1),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Funktionsergänzungsmodul (1) gemäß einem der vorherge henden Ansprüche ausgebildet ist.  the functional expansion module (1) is designed according to one of the preceding claims.
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