FR3074478A1 - ELECTRIC POWER SUPPLY LIMITATION CONTROL SYSTEM OF AN ELECTRICAL LOAD OF AN AIRCRAFT - Google Patents
ELECTRIC POWER SUPPLY LIMITATION CONTROL SYSTEM OF AN ELECTRICAL LOAD OF AN AIRCRAFT Download PDFInfo
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Abstract
Un aéronef comporte une pluralité de charges électriques (90, 91, 92) et un système d'alimentation électrique (150) adapté pour alimenter électriquement la pluralité de charges électriques (90, 91, 92). Un système (170) de contrôle de limitation de puissance d'alimentation électrique d'une charge électrique contrôlée (90) implémente une fonction de gestion dynamique de charge électrique (180) comportant : des moyens pour obtenir en temps-réel, grâce à une sonde (110), une information représentative d'une valeur de puissance instantanée délivrée par le système d'alimentation électrique ; des moyens pour comparer l'information représentative de la valeur de puissance instantanée avec une information représentative d'une valeur de puissance nominale d'alimentation électrique définie pour le système d'alimentation électrique (150), et des moyens pour définir une valeur de consigne de limitation de puissance électrique (185) à appliquer à la charge électrique contrôlée (90), en fonction d'une différence entre la valeur de puissance instantanée et la valeur de puissance nominale. Ainsi, l'utilisation des capacités d'alimentation électrique du système d'alimentation électrique est optimisée.An aircraft includes a plurality of electrical charges (90, 91, 92) and a power supply system (150) adapted to electrically power the plurality of electrical charges (90, 91, 92). A power control control system (170) for controlling a controlled electrical load (90) implements a dynamic load management function (180) comprising: means for real-time, through a probe (110), information representative of an instantaneous power value delivered by the power supply system; means for comparing information representative of the instantaneous power value with information representative of a defined power supply rating value for the power supply system (150), and means for setting a target value power limiting device (185) to be applied to the controlled electrical load (90), based on a difference between the instantaneous power value and the nominal power value. Thus, the use of the power supply capacity of the power supply system is optimized.
Description
La présente invention concerne un système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique d’une charge équipant un aéronef, et un procédé de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique implémenté par un tel système de contrôle, ainsi qu’un aéronef équipé d’un tel système de contrôle.The present invention relates to a power supply power limitation control system for a load fitted to an aircraft, and a power supply power limitation control method implemented by such a control system, as well as to an aircraft. equipped with such a control system.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURESTATE OF THE PRIOR ART
Les aéronefs sont équipés de sources d’énergie électrique, comme par exemple des groupes auxiliaires de puissance APU (« Auxiliary Power Unit » en langue anglosaxonne), pour prendre en charge tout ou partie des réseaux électriques installés dans ces aéronefs. Ces sources d’énergie électrique sont dimensionnées pour subvenir à des besoins d’alimentation électrique d’une pluralité de charges électriques (équipement électrique de l’aéronef en question) qui sont susceptibles de fonctionner en même temps.Aircraft are equipped with electrical energy sources, such as Auxiliary Power Units (APUs), to support all or part of the electrical networks installed in these aircraft. These sources of electrical energy are dimensioned to meet the power supply needs of a plurality of electrical charges (electrical equipment of the aircraft in question) which are capable of operating at the same time.
Pour ce faire, les systèmes électriques subissent des analyses de charge électrique ELA (« Electrical Load Analysis » en langue anglo-saxonne), qui consistent en des vérifications des systèmes électriques pour assurer de leur capacité à gérer des situations de fonctionnement normal et des situations d’urgence. En d’autres termes, ces analyses visent à assurer le dimensionnement du système électrique de sorte que la puissance électrique consommée par les charges électriques de l’aéronef n’excède pas les capacités de fourniture de puissance électrique des sources d’alimentation électrique. Ces analyses de charge électrique ELA doivent notamment être effectuées en cas de modification d’un système électrique d’aéronef.To do this, electrical systems undergo electrical load analysis ELA ("Electrical Load Analysis" in English), which consist of verifications of electrical systems to ensure their ability to handle normal operating situations and situations emergency. In other words, these analyzes aim to ensure the dimensioning of the electrical system so that the electrical power consumed by the electrical charges of the aircraft does not exceed the capacities for supplying electrical power from the electrical power sources. These ELA electrical charge analyzes must in particular be carried out in the event of modification of an aircraft electrical system.
Cependant, des mesures effectuées sur des aéronefs ont révélé qu’il existe la plupart du temps un écart significatif entre la charge électrique totale prise en compte dans les analyses de charge électrique ELA et la charge électrique totale réelle de l’aéronef en fonctionnement. Cela peut être expliqué par le caractère difficilement prédictible d’activation de certaines charges électriques, notamment pour des équipements électriques à charge électrique fluctuante. Les analyses de charge électrique ELA vont alors effectuer le dimensionnement en considérant les charges électriques maximales atteignables, ce à quoi peuvent s’ajouter des marges de sécurité, ce qui induit la plupart du temps l’écart significatif susmentionné.However, measurements made on aircraft have revealed that there is most of the time a significant difference between the total electric charge taken into account in the ELA electric charge analyzes and the actual total electric charge of the aircraft in operation. This can be explained by the hardly predictable nature of activation of certain electrical charges, in particular for electrical equipment with fluctuating electrical charge. The ELA electrical charge analyzes will then carry out the sizing by considering the maximum achievable electrical charges, to which may be added safety margins, which most of the time induces the significant deviation mentioned above.
Il est alors souhaitable de fournir une solution qui permette d’améliorer l’utilisation des capacités de fourniture de puissance électrique d’une source d’alimentation électrique d’aéronef. Il est aussi souhaitable de fournir une solution qui soit simple à mettre en œuvre et à faible coût.It is therefore desirable to provide a solution which makes it possible to improve the use of the electrical power supply capacities of an aircraft electrical power source. It is also desirable to provide a solution which is simple to implement and low cost.
EXPOSE DE L'INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION
Un objet de la présente invention est de proposer un système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique d’une charge électrique contrôlée d’un aéronef, l’aéronef étant équipé d’une pluralité de charges électriques et d’un système d’alimentation électrique adapté pour alimenter électriquement lesdites charges électriques. Le système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique implémente une fonction de gestion dynamique de charge électrique comportant : des moyens pour obtenir en temps-réel, grâce à une sonde, une information représentative d’une valeur de puissance instantanée délivrée par le système d’alimentation électrique ; des moyens pour comparer ladite information représentative de la valeur de puissance instantanée avec une information représentative d’une valeur de puissance nominale d’alimentation électrique définie pour le système d’alimentation électrique ; des moyens pour déterminer une valeur de consigne de limitation de puissance électrique à appliquer à la charge électrique contrôlée, en fonction d’une différence entre ladite valeur de puissance instantanée et ladite valeur de puissance nominale ; et des moyens pour limiter la consommation de puissance électrique par ladite charge électrique contrôlée à la valeur de consigne de limitation de puissance électrique déterminée.An object of the present invention is to provide a system for controlling the power supply power of a controlled electrical charge of an aircraft, the aircraft being equipped with a plurality of electrical charges and a system of power supply suitable for electrically supplying said electrical charges. The power supply power limitation control system implements a dynamic electrical charge management function comprising: means for obtaining, in real time, using a probe, information representative of an instantaneous power value delivered by the power supply system; means for comparing said information representative of the instantaneous power value with information representative of a nominal power supply power value defined for the power supply system; means for determining an electrical power limitation setpoint to be applied to the controlled electrical load, as a function of a difference between said instantaneous power value and said nominal power value; and means for limiting the consumption of electrical power by said controlled electrical load to the determined electrical power limitation set value.
Ainsi, les capacités de fourniture de puissance électrique du système d’alimentation électrique sont optimisées. La charge électrique contrôlée peut ainsi bénéficier de puissance électrique qui avait été théoriquement allouée à une ou plusieurs autres charges électriques qui ne sont pas actives ou qui le sont en mode dégradé. De plus, la charge électrique contrôlée peut aussi libérer de la puissance électrique qui lui avait été théoriquement allouée en cas de nécessité. Agissant en temps-réel, le système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique est réactif et s’adapte aux variations des charges électriques de l’aéronef.Thus, the electrical power supply capacities of the power supply system are optimized. The controlled electric charge can thus benefit from electric power which had theoretically been allocated to one or more other electric charges which are not active or which are in degraded mode. In addition, the controlled electrical load can also release the electrical power that had been theoretically allocated to it if necessary. Acting in real time, the power supply limitation control system is reactive and adapts to variations in the aircraft's electrical loads.
Selon un mode de réalisation particulier, la fonction de gestion dynamique de charge électrique est adaptée pour : augmenter la valeur de consigne de limitation de puissance électrique, lorsque ladite valeur de puissance instantanée est inférieure à ladite valeur de puissance nominale ; et diminuer la valeur de la consigne de limitation de puissance électrique, lorsque ladite valeur de puissance instantanée est supérieure à ladite valeur de puissance nominale.According to a particular embodiment, the dynamic electrical charge management function is adapted to: increase the electrical power limitation reference value, when said instantaneous power value is less than said nominal power value; and decrease the value of the electrical power limitation setpoint, when said instantaneous power value is greater than said nominal power value.
Selon un mode de réalisation particulier, la fonction de gestion dynamique de charge électrique comporte : un premier additionneur prenant en entrées une valeur de courant nominal d’alimentation électrique par ledit système d’alimentation électrique et l’opposé d’une valeur de courant instantané mesurée par la sonde, afin d’obtenir une différence de courant ; un multiplicateur prenant en entrées ladite différence de courant et un facteur de transposition en puissance, afin d’obtenir une différence de puissance électrique ; un second additionneur prenant en entrées ladite différence de puissance électrique et une valeur de puissance nominale de la charge électrique contrôlée, afin d’obtenir une valeur de consigne non-régulée de limitation de puissance électrique ; et un saturateur prenant en entrée la valeur de consigne nonrégulée de limitation de puissance électrique et destiné à la brider à une valeur maximale, afin d’obtenir ladite valeur de consigne de limitation de puissance électrique.According to a particular embodiment, the dynamic management function of electric charge comprises: a first adder taking as inputs a nominal current value of electric supply by said electric supply system and the opposite of an instantaneous current value measured by the probe, in order to obtain a current difference; a multiplier taking as input said current difference and a power transposition factor, in order to obtain a difference in electric power; a second adder taking as inputs said difference in electrical power and a nominal power value of the controlled electrical load, in order to obtain an unregulated electrical power limitation reference value; and a saturator taking as input the non-regulated electric power limitation set value and intended to clamp it to a maximum value, in order to obtain said electric power limitation set value.
Selon un mode de réalisation particulier, un régulateur de courant est intercalé entre le premier additionneur et le multiplicateur.According to a particular embodiment, a current regulator is interposed between the first adder and the multiplier.
Selon un mode de réalisation particulier, le système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique comprend un module de conditionnement de puissance incluant : un module de conditionnement de commande de puissance transposant une valeur de consigne de commande en une première valeur de consigne de puissance électrique ; et un limiteur de puissance prenant en entrées la première valeur de consigne de puissance électrique et la valeur de consigne de limitation de puissance électrique fournie par la fonction de gestion dynamique de charge électrique, afin de produire une seconde valeur de consigne de puissance électrique pour alimenter électriquement la charge électrique contrôlée, de telle sorte que, lorsque la première valeur de consigne de puissance électrique est supérieure à la valeur de consigne de limitation de puissance électrique, la seconde valeur de consigne de puissance électrique est égale à la valeur de consigne de limitation de puissance électrique, sinon la seconde valeur de consigne de puissance électrique est égale à la première valeur de la consigne de puissance électrique.According to a particular embodiment, the power supply power limitation control system comprises a power conditioning module including: a power control conditioning module transposing a command setpoint value into a first control setpoint value electric power ; and a power limiter taking as inputs the first electric power set value and the electric power limitation set value supplied by the dynamic electric charge management function, in order to produce a second electric power set value for supplying electrically controlled electrical load, so that when the first electrical power set value is greater than the electrical power limitation set value, the second electrical power set value is equal to the limiting electrical set value electric power, otherwise the second electric power setpoint is equal to the first value of the electric power setpoint.
Selon un mode de réalisation particulier, la valeur de consigne de commande est issue d’un organe de commande installé dans le cockpit de l’aéronef.According to a particular embodiment, the command setpoint comes from a control member installed in the cockpit of the aircraft.
Selon un mode de réalisation particulier, la charge électrique contrôlée est un système électrique d’entraînement de roue de train d’atterrissage.According to a particular embodiment, the controlled electric charge is an electric landing gear wheel drive system.
Selon un mode de réalisation particulier, le système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique comporte en outre des moyens pour transposer la valeur de consigne de limitation de puissance électrique en une valeur de consigne de limitation de couple moteur du système électrique d’entraînement de roue de train d’atterrissage.According to a particular embodiment, the power supply power limitation control system further comprises means for transposing the electrical power limitation set value into a motor torque limitation set value of the electrical power system. landing gear wheel drive.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un système électrique d’entraînement de roue de train d’atterrissage incluant un système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique tel qu’évoqué ci-dessus, de sorte à contrôler la limitation de puissance d’alimentation électrique de l’entraînement de la roue de train d’atterrissage.Another object of the present invention is to provide an electric landing gear wheel drive system including a power supply power limitation control system as mentioned above, so as to control the limitation power supply power from the landing gear wheel.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un aéronef comportant une pluralité de charges électriques et un système d’alimentation électrique adapté pour alimenter électriquement lesdites charges électriques, et comportant en outre un système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique tel qu’évoqué ci-dessus, de sorte à contrôler la limitation de puissance d’alimentation électrique d’une desdites charges électriques.Another object of the present invention is to provide an aircraft comprising a plurality of electrical charges and an electrical supply system suitable for supplying electrical power to said electrical charges, and further comprising a power supply limitation control system such as as mentioned above, so as to control the limitation of the power supply power of one of said electrical charges.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un aéronef comportant une pluralité de charges électriques et un système d’alimentation électrique adapté pour alimenter électriquement lesdites charges électriques, dans lequel une desdites charges électriques est un système électrique d’entraînement de roue de train d’atterrissage tel qu’évoqué ci-dessus.Another object of the present invention is to provide an aircraft comprising a plurality of electrical charges and an electrical supply system adapted to electrically supply said electrical charges, in which one of said electrical charges is an electrical train wheel drive system landing as mentioned above.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique d’une charge électrique contrôlée d’un aéronef, l’aéronef étant équipé d’une pluralité de charges électriques et d’un système d’alimentation électrique adapté pour alimenter électriquement lesdites charges électriques. Le procédé est implémenté par un système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique comportant une fonction de gestion dynamique de charge électrique effectuant les étapes suivantes : obtenir en temps-réel, grâce à une sonde, une information représentative d’une valeur de puissance instantanée délivrée par le système d’alimentation électrique ; comparer ladite information représentative de la valeur de puissance instantanée avec une information représentative d’une valeur de puissance nominale d’alimentation électrique définie pour le système d’alimentation électrique ; déterminer une valeur de consigne de limitation de puissance électrique à appliquer à la charge électrique contrôlée, en fonction d’une différence entre ladite valeur de puissance instantanée et ladite valeur de puissance nominale ; et limiter la consommation de puissance électrique par ladite charge électrique contrôlée à la valeur de consigne de limitation de puissance électrique déterminée.Another object of the present invention is to provide a method for controlling the power supply power limitation of a controlled electrical charge of an aircraft, the aircraft being equipped with a plurality of electrical charges and a system power supply suitable for electrically supplying said electrical loads. The method is implemented by a power supply power limitation control system comprising a dynamic electrical charge management function performing the following steps: obtaining in real time, by means of a probe, information representative of a value of instantaneous power delivered by the power supply system; comparing said information representative of the instantaneous power value with information representative of a nominal power supply value defined for the power supply system; determining an electrical power limitation setpoint to be applied to the controlled electrical load, as a function of a difference between said instantaneous power value and said nominal power value; and limiting the consumption of electrical power by said controlled electrical load to the determined electrical power limitation set value.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un produit programme d’ordinateur, qui peut être stocké sur un support et/ou téléchargé d’un réseau de communication, afin d’être lu par un processeur du dispositif gestionnaire d’interfaces évoqué ci-dessus. Ce programme d’ordinateur comprend des instructions pour implémenter le procédé mentionné ci-dessus, lorsque ledit programme est exécuté par le processeur. Un autre objet de la présente invention est de proposer un support de stockage d’informations sur lequel est stocké un tel programme d’ordinateur.Another object of the present invention is to provide a computer program product, which can be stored on a medium and / or downloaded from a communication network, in order to be read by a processor of the interface manager device mentioned. above. This computer program includes instructions for implementing the above-mentioned method, when said program is executed by the processor. Another object of the present invention is to provide an information storage medium on which such a computer program is stored.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Les caractéristiques de l’invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d’autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’au moins un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of at least one exemplary embodiment, said description being made in relation to the attached drawings, among which:
- la Fig. 1 montre une vue de côté d’un aéronef dans lequel un système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique est installé ;- Fig. 1 shows a side view of an aircraft in which a power supply limitation control system is installed;
- la Fig. 2 illustre schématiquement le système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique installé dans l’aéronef de la Fig. 1, selon un mode de réalisation générique ;- Fig. 2 schematically illustrates the power supply limitation control system installed in the aircraft of FIG. 1, according to a generic embodiment;
- la Fig. 3 illustre schématiquement le système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique, selon un mode de réalisation particulier relatif à un système de roulage électrique de l’aéronef ;- Fig. 3 schematically illustrates the power supply power limitation control system, according to a particular embodiment relating to an electric taxiing system of the aircraft;
- la Fig. 4 illustre schématiquement un détail d’implémentation du système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique ;- Fig. 4 schematically illustrates a detail of implementation of the power supply power limitation control system;
-la Fig. 5 illustre schématiquement un exemple d’architecture matérielle du système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique ;-Fig. 5 schematically illustrates an example of a hardware architecture of the power supply power limitation control system;
- la Fig. 6 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique, selon la présente invention ; et- Fig. 6 schematically illustrates a flow diagram of an algorithm for controlling power supply power limitation, according to the present invention; and
- la Fig. 7 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique, dans un mode de réalisation particulier.- Fig. 7 schematically illustrates a flow diagram of an algorithm for controlling power supply power limitation, in a particular embodiment.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
La Fig· 1 montre, en vue de côté, un aéronef 100 qui comporte un système électrique incluant un système d’alimentation électrique et une pluralité de charges électriques à alimenter électriquement par le système d’alimentation électrique. Le système d’alimentation électrique est constitué d’une ou plusieurs sources d’alimentation électrique. Par exemple, une telle source d’alimentation électrique est un groupe auxiliaire de puissance APU.Fig · 1 shows, in side view, an aircraft 100 which comprises an electrical system including an electrical supply system and a plurality of electrical charges to be supplied electrically by the electrical supply system. The electrical power system consists of one or more electrical power sources. For example, such a power source is an auxiliary power unit APU.
Au moins certaines charges électriques peuvent être dynamiquement activées ou désactivées. Au moins un équipement 102 du système électrique est à charge électrique fluctuante, c’est-à-dire que la charge électrique n’est pas figée au cours du temps. C’est le cas par exemple d’un système de roulage électrique 101. Le système de roulage électrique 101 est un système électrique d’entraînement de roues de train d’atterrissage qui permet de déplacer l’aéronef 100 au sol sans avoir recours à un tracteur ou aux propulseurs de l’aéronef 100. Parfois, la terminologie système de roulage électrique écologique EGTS (« Electric Green Taxiing System » en langue anglo-saxonne) ou la terminologie eTaxi est rencontrée dans la littérature pour désigner des solutions de système de roulage électrique pour aéronef.At least some electrical charges can be dynamically activated or deactivated. At least one item of equipment 102 in the electrical system has a fluctuating electrical charge, that is to say that the electrical charge is not frozen over time. This is the case for example of an electric taxiing system 101. The electric taxiing system 101 is an electric landing gear wheel drive system which makes it possible to move the aircraft 100 on the ground without having to resort to a tractor or the thrusters of aircraft 100. Sometimes the terminology of ecological electric taxiing system EGTS (“Electric Green Taxiing System”) or the terminology eTaxi is encountered in the literature to designate system solutions. electric taxiing for aircraft.
Cela entraîne que la fourniture de puissance électrique par le système d’alimentation électrique est variable.This means that the supply of electrical power by the power supply system is variable.
A noter que, sur la Fig. 1, le système de roulage électrique 101 est représenté, de manière illustrative, au niveau des trains principaux (arrière) de l’aéronef 100. Cependant, le système de roulage électrique 101 peut être installé au niveau du train avant de l’aéronef 100, ou réparti entre le train avant et les trains principaux.Note that, in Fig. 1, the electric taxiing system 101 is shown, by way of illustration, at the level of the main trains (rear) of the aircraft 100. However, the electric taxiing system 101 can be installed at the level of the front axle of the aircraft 100 , or distributed between the nose gear and the main gear.
L’aéronef 100 comporte en outre un système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique, tel qu’illustré schématiquement par la Fig. 2 selon un mode de réalisation générique.The aircraft 100 further includes a power supply power limitation control system, as shown schematically in FIG. 2 according to a generic embodiment.
Sur la Fig. 2 est représenté le système d’alimentation électrique PS («Power Supply » en langue anglo-saxonne) 150. Une ligne d’alimentation électrique 120 connecte le système d’alimentation électrique PS 150 à un centre de distribution de puissance électrique EPDC (« Electrical Power Distribution Center » en langue anglosaxonne) 160. Le centre de distribution de puissance électrique EPDC 160 est en charge de distribuer l’alimentation électrique en provenance du système d’alimentation électrique PS 150 à un ensemble de charges électriques L 90, La 91, Lb 92. La charge électrique L 90 est fluctuante, en fonction notamment d’une consigne de commande 140 provenant par exemple d’un organe de commande ajustable (e.g. potentiomètre ou manette) installé dans le cockpit de l’aéronef 100. La charge électrique L 90 est par exemple la charge électrique du système de roulage électrique 101, comme détaillé ci-après en relation avec la Fig. 3.In Fig. 2 shows the power supply system PS (“Power Supply” in Anglo-Saxon language) 150. An electric power line 120 connects the power supply system PS 150 to an electrical power distribution center EPDC (“ Electrical Power Distribution Center ”160. The EPDC 160 electrical power distribution center is responsible for distributing electrical power from the PS 150 electrical power system to a set of electrical loads L 90, La 91 , Lb 92. The electrical charge L 90 is fluctuating, in particular as a function of a control instruction 140 originating for example from an adjustable control member (eg potentiometer or joystick) installed in the cockpit of the aircraft 100. The charge electric L 90 is for example the electric charge of the electric rolling system 101, as detailed below in relation to FIG. 3.
De manière générique, la charge électrique L 90 correspond à un équipement électrique 102 dont le périmètre est représenté en pointillés sur la Fig. 2. L’équipement électrique 102 comporte en outre une fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF (« dynamic Electrical Load Management Function » en langue anglo-saxonne) 180, par exemple incluse dans un contrôleur de système SC (« System Controller » en langue anglo-saxonne) 170. Le contrôleur de système SC 170 est un composant électronique (« chip » en langue anglo-saxonne), ou un ensemble de composants électroniques (« chipset » en langue anglo-saxonne), pouvant opérer une variété d’autres fonctions de contrôle de l’équipement électrique 102.Generically, the electric charge L 90 corresponds to an electrical equipment 102 whose perimeter is shown in dotted lines in FIG. 2. The electrical equipment 102 further comprises a dynamic electrical load management function dELMF (“dynamic Electrical Load Management Function” in English) 180, for example included in a system controller SC (“System Controller” in Anglo-Saxon language) 170. The SC 170 system controller is an electronic component (“chip” in Anglo-Saxon language), or a set of electronic components (“chipset” in Anglo-Saxon language), which can operate a variety of other electrical equipment control functions 102.
En variante de réalisation, la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 est réalisée dans un composant électronique, ou un ensemble de composants électroniques, externe à l’équipement électrique 102.In an alternative embodiment, the dynamic electrical charge management function of ELMF 180 is performed in an electronic component, or a set of electronic components, external to the electrical equipment 102.
La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 recueille en temps-réel une information représentative de la puissance instantanée d’alimentation électrique délivrée par le système d’alimentation électrique PS 150. Pour ce faire, le contrôleur de système SC 170 est connecté à une sonde 110. La sonde 110 est préférentiellement une sonde de courant, telle qu’un capteur de courant à effet Hall, ou un capteur de courant à effet Néel, ou un enroulement de Rogowski. La sonde 110 est placée en sortie du système d’alimentation électrique PS 150, c’est-à-dire sur la ligne d’alimentation électrique 120, et effectue des mesures représentatives de la puissance instantanée d’alimentation électrique délivrée par le système d’alimentation électrique PS 150 (courant et puissance étant étroitement liés).The dynamic electrical charge management function of ELMF 180 collects in real time information representative of the instantaneous power supply power delivered by the PS 150 power supply system. To do this, the system controller SC 170 is connected to a probe 110. The probe 110 is preferably a current probe, such as a Hall effect current sensor, or a Neel effect current sensor, or a Rogowski winding. The probe 110 is placed at the output of the power supply system PS 150, that is to say on the power supply line 120, and performs measurements representative of the instantaneous power of power supply delivered by the system d PS 150 power supply (current and power being closely linked).
La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 est alors adaptée pour surveiller la valeur de puissance instantanée d’alimentation électrique délivrée par le système d’alimentation électrique PS 150 et pour en effectuer une comparaison avec une valeur de puissance nominale d’alimentation électrique définie pour le système d’alimentation électrique PS 150. La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 ajuste la valeur d’une consigne de limitation de puissance électrique 185 définissant une borne maximum de consommation instantanée de puissance électrique par l’équipement électrique 102, en fonction d’une différence entre ladite puissance instantanée et ladite puissance nominale.The dynamic electrical charge management function of dELMF 180 is then adapted to monitor the instantaneous power supply power value delivered by the PS 150 power supply system and to compare it with a nominal power supply power value. defined for the PS 150 electrical power supply system. The dynamic electrical charge management function dELMF 180 adjusts the value of an electrical power limitation setpoint 185 defining a maximum limit for instantaneous consumption of electrical power by electrical equipment 102 , as a function of a difference between said instantaneous power and said nominal power.
Plus particulièrement, lorsque la valeur de la puissance instantanée d’alimentation électrique est inférieure à la valeur de la puissance nominale d’alimentation électrique (par exemple parce que la charge électrique La 91 et/ou la charge électrique Lb 92 qui sont susceptibles d’être alimentées électriquement par le système d’alimentation électrique PS 150 ne sont pas actives), la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 augmente la valeur de la consigne de limitation de puissance électrique 185. A l’inverse, lorsque la valeur de la puissance instantanée d’alimentation électrique est supérieure à la valeur de la puissance nominale d’alimentation électrique, la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 diminue la valeur de la consigne de limitation de puissance électrique 185. Il convient de noter que, dans ce dernier cas, le système d’alimentation électrique PS 150 peut subir une surcharge temporaire. Cependant, les systèmes d’alimentation électrique qui sont destinés à équiper les aéronefs ont une certaine capacité de surcharge, ce qui permet au système d’alimentation électrique PS 150 de ne pas subir de dommages pendant le temps de réaction de la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 et de maintenir une qualité d’alimentation électrique dans des limites spécifiées.More particularly, when the value of the instantaneous power supply power is lower than the value of the nominal power supply power (for example because the electric load La 91 and / or the electric load Lb 92 which are likely to be electrically powered by the PS 150 power supply system are not active), the dynamic electrical load management function dELMF 180 increases the value of the electrical power limitation setpoint 185. Conversely, when the value of the instantaneous power supply power is greater than the value of the nominal power supply power, the dynamic electrical load management function dELMF 180 decreases the value of the electrical power limitation setpoint 185. It should be noted that, in the latter case, the PS 150 power supply system may experience a temporary overload. However, the power supply systems which are intended to equip aircraft have a certain overload capacity, which allows the PS 150 power supply system not to be damaged during the reaction time of the dynamic management function. of electric charge of ELMF 180 and maintain a quality of electric supply within specified limits.
Dans le périmètre de l’équipement électrique 102 est aussi inclus un module de conditionnement de puissance PC (« Power Conditioning » en langue anglo-saxonne) 190. La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 est connectée au module de conditionnement de puissance PC 190 de sorte à lui fournir la consigne de limitation de puissance électrique 185. Le module de conditionnement de puissance PC 190 est alors en charge d’alimenter électriquement la charge électrique L 90 à partir de la ligne d’alimentation électrique 130, en fonction de la valeur de la consigne de commande 140, tout en respectant la consigne de limitation de puissance électrique 185. A noter que le module de conditionnement de puissance PC 190 peut en variante être inclus dans le contrôleur de système SC 170.In the perimeter of the electrical equipment 102 is also included a power conditioning module PC (“Power Conditioning” in Anglo-Saxon language) 190. The dynamic electric charge management function of ELMF 180 is connected to the power conditioning module PC 190 so as to supply it with the electrical power limitation setpoint 185. The power conditioning module PC 190 is then responsible for supplying the electric load L 90 electrically from the power supply line 130, depending of the value of the control setpoint 140, while respecting the electrical power limitation setpoint 185. Note that the power conditioning module PC 190 can alternatively be included in the system controller SC 170.
La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 permet ainsi d’ajuster la limite supérieure de consommation de puissance électrique de l’équipement électrique 102 aux capacités instantanées du système d’alimentation électrique PS 150. La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 est ainsi particulièrement adaptée à un couplage avec un équipement électrique 102 pour lequel des dégradations de performance sont acceptables, i.e. qui peuvent fonctionner en mode dégradé à puissance réduite. C’est le cas par exemple de certaines charges électriques d’équipements en cabines d’aéronefs, ou du système de roulage électrique 101, tel que détaillé ci-après en relation avec la Fig. 3.The dynamic electrical charge management function dELMF 180 thus makes it possible to adjust the upper limit of electrical power consumption of the electrical equipment 102 to the instantaneous capacities of the power supply system PS 150. The dynamic electrical charge management function dELMF 180 is thus particularly suitable for coupling with electrical equipment 102 for which performance degradations are acceptable, ie which can operate in degraded mode at reduced power. This is the case for example of certain electrical charges of equipment in aircraft cabins, or of the electric taxiing system 101, as detailed below in relation to FIG. 3.
La Fig. 3 illustre schématiquement le système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique, selon un mode de réalisation particulier relatif au système de roulage électrique 101. La Fig. 3 reprend la base de la Fig. 2. Le système d’alimentation électrique PS 150 y est plus spécifiquement un groupe auxiliaire de puissance APU 151 équipant l’aéronef 100, et l’équipement électrique 102 y est plus spécifiquement le système de roulage électrique 101 dont le périmètre est représenté en pointillés sur la Fig. 3. La charge électrique L 90 y est plus spécifiquement une charge électrique eTL 93 représentant la charge électrique du système de roulage électrique 101. Le module de conditionnement de puissance PC 190 y est plus spécifiquement un module de conditionnement de puissance eTPC (« eTaxi Power Conditioner » en langue anglo-saxonne, dans un exemple non-limitatif où le système de roulage électrique est un système eTaxi) 191 adapté pour conditionner le contrôle de puissance du système de roulage électrique 101. La consigne de commande 140 y est plus spécifiquement une consigne de commande 141 issue d’un organe de commande du système de roulage électrique 101 qui est localisé dans le cockpit de l’aéronef 100.Fig. 3 diagrammatically illustrates the power supply power limitation control system, according to a particular embodiment relating to the electric rolling system 101. FIG. 3 shows the base of FIG. 2. The PS 150 electrical supply system is more specifically an APU 151 auxiliary power unit equipping the aircraft 100, and the electrical equipment 102 there is more specifically the electrical taxiing system 101, the perimeter of which is shown in dotted lines. in Fig. 3. The electric charge L 90 is more specifically an electric charge there eTL 93 representing the electric charge of the electric driving system 101. The power conditioning module PC 190 is more specifically there a power conditioning module eTPC (“eTaxi Power Conditioner ”in English, in a nonlimiting example where the electric taxiing system is an eTaxi) system 191 adapted to condition the power control of the electric taxiing system 101. The command instruction 140 is more specifically a control instruction 141 originating from a control member of the electric taxiing system 101 which is located in the cockpit of the aircraft 100.
Le système de roulage électrique 101 comporte alors une fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 181, par exemple incluse dans un contrôleur de système de roulage électrique eTC (« eTaxi Controller » en langue anglo-saxonne, dans un exemple non-limitatif où le système de roulage électrique est un système eTaxi) 171. Le contrôleur de système de roulage électrique eTC 171 est un composant électronique, ou un ensemble de composants électroniques, pouvant opérer une variété d’autres fonctions de contrôle du système de roulage électrique 101. Le contrôleur de système de roulage électrique eTC 171 est une réalisation particulière du contrôleur de système SC 170.The electric taxiing system 101 then includes a dynamic electric charge management function of ELMF 181, for example included in an electric taxiing system controller eTC ("eTaxi Controller" in English, in a non-limiting example where the electric taxi system is an eTaxi) system 171. The electric taxi system controller eTC 171 is an electronic component, or set of electronic components, that can operate a variety of other control functions of the electric taxi system 101. The electric driving system controller eTC 171 is a particular embodiment of the SC 170 system controller.
En variante de réalisation, la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 181 est réalisée dans un composant électronique, ou un ensemble de composants électroniques, externe au système de roulage électrique 101.In an alternative embodiment, the dynamic electrical charge management function of ELMF 181 is performed in an electronic component, or a set of electronic components, external to the electric driving system 101.
La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 181 recueille en temps-réel, grâce à la sonde 110, une information représentative de la puissance instantanée d’alimentation électrique délivrée par le groupe auxiliaire de puissance APU 151. La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 181 est alors adaptée pour surveiller la valeur de la puissance instantanée d’alimentation électrique délivrée par le groupe auxiliaire de puissance APU 151 et pour en effectuer une comparaison avec une valeur de puissance nominale d’alimentation électrique définie pour le groupe auxiliaire de puissance APU 151. La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 181 ajuste une valeur de consigne de limitation de puissance électrique 186 définissant une borne maximum de consommation instantanée de puissance électrique par le système de roulage électrique 101, en fonction d’une différence entre ladite puissance instantanée et ladite puissance nominale.The dynamic electrical load management function of ELMF 181 collects in real time, thanks to the probe 110, information representative of the instantaneous power supply power delivered by the auxiliary power unit APU 151. The dynamic load management function dELMF 181 is then suitable for monitoring the value of the instantaneous power supply power supplied by the APU 151 auxiliary power unit and for comparing it with a nominal power supply power value defined for the auxiliary power unit APU 151. The dynamic electric charge management function dELMF 181 adjusts an electric power limitation setpoint 186 defining a maximum limit for instantaneous consumption of electric power by the electric driving system 101, as a function of a difference between said instantaneous power and said power nominal rating.
Plus particulièrement, lorsque la valeur de la puissance instantanée d’alimentation électrique est inférieure à valeur de la puissance nominale d’alimentation électrique, la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 181 augmente la valeur de la consigne de limitation de puissance électrique 186. A l’inverse, lorsque la valeur de la puissance instantanée d’alimentation électrique est supérieure à la valeur de la puissance nominale d’alimentation électrique, la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 181 diminue la valeur de la consigne de limitation de puissance électrique 186. La consigne de limitation de puissance électrique 186 est alors fournie au module de conditionnement de puissance eTPC 191.More particularly, when the value of the instantaneous power supply power is less than the value of the nominal power supply power, the dynamic electrical load management function dELMF 181 increases the value of the electrical power limitation setpoint 186. Conversely, when the value of the instantaneous power supply power is greater than the value of the nominal power supply power, the dynamic electrical load management function dELMF 181 decreases the value of the power limitation setpoint. 186. The 186 electric power limitation setpoint is then supplied to the eTPC 191 power conditioning module.
Dans un mode de réalisation particulier, le système de roulage électrique 101 est contrôlé par une consigne de couple moteur. Dans ce cas, la valeur de la consigne de limitation de puissance électrique 186 est transposée en une valeur de consigne de limitation de couple moteur du système de roulage électrique 101.In a particular embodiment, the electric driving system 101 is controlled by an engine torque setpoint. In this case, the value of the electrical power limitation setpoint 186 is transposed into an engine torque limitation setpoint of the electric drive system 101.
La Fig· 4 illustre schématiquement un détail d’implémentation du système de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique de la Fig. 2.Fig · 4 schematically illustrates a detail of implementation of the power supply limitation control system of Fig. 2.
Selon le schéma de la Fig. 4, la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 comporte un additionneur 201 prenant en entrées une valeur de courant nominal 202 et l’opposé d’une valeur de courant instantané 200 mesurée par la sonde 110. L’additionneur 201 agit ainsi comme un soustracteur pour obtenir une différence (signée) de courant 203 entre la valeur de courant nominal 202 et la valeur de courant instantané 200 mesurée par la sonde 110. La valeur de courant nominal 202 correspond à la capacité nominale de fourniture de courant par le groupe auxiliaire de puissance APU 151. La valeur de courant nominal 202 est fixe et est définie de manière théorique, typiquement par analyse de charge électrique ELA.According to the diagram in FIG. 4, the dynamic electrical charge management function of ELMF 180 comprises an adder 201 taking as inputs a nominal current value 202 and the opposite of an instantaneous current value 200 measured by the probe 110. The adder 201 thus acts as a subtractor to obtain a (signed) current difference 203 between the nominal current value 202 and the instantaneous current value 200 measured by the probe 110. The nominal current value 202 corresponds to the nominal capacity of current supply by the group power auxiliary APU 151. The nominal current value 202 is fixed and is defined theoretically, typically by electrical load analysis ELA.
La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 comporte préférentiellement en outre un régulateur de courant 204 fonctionnant comme un intégrateur pour lisser les variations de la différence de courant 203. Une différence de courant régulée 205 est ainsi obtenue.The dynamic electrical charge management function of ELMF 180 preferably further comprises a current regulator 204 operating as an integrator to smooth the variations of the current difference 203. A regulated current difference 205 is thus obtained.
La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 comporte en outre un multiplicateur 206 prenant en entrées la différence de courant 203, préférentiellement régulée 205, et un facteur a de transposition en puissance 207. Le facteur a de transposition en puissance 207 est par exemple estimé comme suit :The dynamic electrical charge management function of ELMF 180 further comprises a multiplier 206 taking as inputs the current difference 203, preferably regulated 205, and a factor a of transposition into power 207. The factor a of transposition into power 207 is for example estimated as follows:
a = U * PF * η où U représente la tension d’alimentation de l’équipement électrique 102 (tel que le système de roulage électrique 101), PF représente un facteur de puissance prédéfini de l’équipement électrique 102 (tel que le système de roulage électrique 101) et η représente une valeur de rendement de l’équipement électrique 102 (tel que le système de roulage électrique 101).a = U * PF * η where U represents the supply voltage of the electrical equipment 102 (such as the electric driving system 101), PF represents a predefined power factor of the electrical equipment 102 (such as the system taxiing 101) and η represents an efficiency value of the electrical equipment 102 (such as the electric driving system 101).
La sortie du multiplicateur 206 correspond donc à une différence de puissance électrique 208 qui, selon son signe, permet d’augmenter la puissance d’alimentation électrique mise à disposition de l’équipement électrique 102 (signe positif) ou requiert de diminuer la puissance d’alimentation électrique mise à disposition de l’équipement électrique 102 (signe négatif).The output of the multiplier 206 therefore corresponds to a difference in electrical power 208 which, according to its sign, makes it possible to increase the power of electrical supply made available to the electrical equipment 102 (positive sign) or requires to decrease the power d power supply made available to the electrical equipment 102 (negative sign).
La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 comporte en outre un autre additionneur 209 prenant en entrée la différence de puissance électriqueThe dynamic electric charge management function of ELMF 180 also includes another adder 209 taking as input the difference in electric power.
208 et une valeur de puissance nominale 210 de l’équipement 102. La valeur de puissance nominale 210 est fixe et est définie de manière théorique, typiquement par analyse de charge électrique ELA. Dans le cas du système de roulage électrique 101, la valeur de puissance nominale 210 est fixée en fonction de performances nominales de roulage recherchées pour l’aéronef 100 (vitesse, accélération,...). Une valeur de consigne non-régulée est ainsi obtenue en sortie de cet autre additionneur 209.208 and a nominal power value 210 of the equipment 102. The nominal power value 210 is fixed and is defined theoretically, typically by ELA electrical charge analysis. In the case of the electric taxiing system 101, the nominal power value 210 is fixed as a function of the nominal taxiing performance sought for the aircraft 100 (speed, acceleration, etc.). An unregulated setpoint is thus obtained at the output of this other adder 209.
La fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180 comporte en outre un saturateur S 211 en charge de brider la valeur de consigne de limitation de puissance électrique à une valeur maximale 212 acceptable pour l’équipement électrique 102, de sorte à ne pas dépasser les capacités de l’équipement électrique 102. La valeur de consigne de limitation de puissance électrique 185 (ou 186 pour le système de roulage électrique 101) est ainsi obtenue en sortie de ce saturateur S 211.The dynamic electrical charge management function of ELMF 180 also includes a saturator S 211 responsible for limiting the electrical power limitation setpoint to a maximum value 212 acceptable for electrical equipment 102, so as not to exceed the capacities of the electrical equipment 102. The electrical power limitation setpoint 185 (or 186 for the electric rolling system 101) is thus obtained at the output of this saturator S 211.
Selon le schéma de la Fig. 4, le module de conditionnement de puissance PC 190 comporte un module de conditionnement de commande de puissance PCC 251 qui prend en entrée la consigne de commande 140 (ou 141 pour le système de roulage électrique 101). Le module de conditionnement de commande de puissance PCC 251 transpose la valeur de la consigne de commande 140 en une valeur de consigne de puissance électrique 261. Un abaque ou une table de correspondance LUT (« Look-Up Table » en langue anglo-saxonne) peut être utilisé pour ce faire.According to the diagram in FIG. 4, the power conditioning module PC 190 comprises a power control conditioning module PCC 251 which takes as input the control instruction 140 (or 141 for the electric driving system 101). The PCC power control conditioning module 251 transposes the value of the control setpoint 140 into an electrical power setpoint value 261. An abacus or a LUT correspondence table (“Look-Up Table”) can be used to do this.
Le module de conditionnement de puissance PC 190 comporte en outre un limiteur de puissance PL 252 en charge de faire respecter la consigne de limitation de puissance électrique 185. En d’autres termes, lorsque la valeur de la consigne de puissance électrique 261 est supérieure à la valeur de la consigne de limitation de puissance électrique 185, le module de conditionnement de puissance PC 190 produit en sortie une valeur de consigne de puissance électrique 262 bridée à la valeur de consigne de limitation de puissance électrique 185, sinon la valeur de consigne de puissance électrique 262 est égale à la valeur de consigne de puissance électrique 261 en entrée du limiteur de puissance PL 252.The power conditioning module PC 190 further includes a power limiter PL 252 responsible for enforcing the electrical power limitation setpoint 185. In other words, when the value of the electrical power setpoint 261 is greater than the value of the electrical power limitation setpoint 185, the power conditioning module PC 190 outputs an electrical power setpoint value 262 flanged to the electrical power limitation setpoint value 185, otherwise the setpoint value of electrical power 262 is equal to the electrical power setpoint 261 at the input of the PL power limiter 252.
Le module de conditionnement de puissance PC 190 comporte en outre un module de fourniture de puissance électrique SPS 253 prenant en entrée la ligne d’alimentation 130 destinée à l’équipement électrique 102 et délivrant en sortie une alimentation électrique, de niveau contrôlé par la consigne de puissance électrique 262, avec laquelle l’équipement électrique 102 est effectivement alimenté.The power conditioning module PC 190 further comprises an electrical power supply module SPS 253 taking as input the supply line 130 intended for the electrical equipment 102 and delivering as output an electrical supply, of level controlled by the setpoint of electrical power 262, with which the electrical equipment 102 is effectively supplied.
Dans un mode de réalisation particulier où l’équipement électrique 102 est le système de roulage électrique 101, le système de roulage électrique 101 est contrôlé par une consigne de couple moteur. Dans ce cas, la consigne de limitation de puissance électrique 186 est transposée en une consigne de limitation de couple moteur du système de roulage électrique 101, et le limiteur de puissance PL 252 est alors remplacé par un limiteur de couple moteur. Une variante de réalisation consiste à conserver la consigne de limitation de puissance électrique 186 et le limiteur de puissance PL 252, et de placer un transcodeur en sortie du limiteur de puissance PL 252 de sorte à convertir la valeur de la consigne de puissance électrique 262 en une valeur de consigne de couple moteur. Des abaques sont par exemple utilisés pour effectuer la transposition depuis une consigne de puissance vers une consigne de couple moteur, le choix d’un abaque en particulier parmi un ensemble d’abaques pouvant être effectué en fonction de la vitesse d’entraînement du système de roulage électrique 101.In a particular embodiment where the electrical equipment 102 is the electric rolling system 101, the electric rolling system 101 is controlled by an engine torque setpoint. In this case, the electrical power limitation instruction 186 is transposed into an engine torque limitation instruction of the electric driving system 101, and the power limiter PL 252 is then replaced by an engine torque limiter. An alternative embodiment consists in keeping the electrical power limitation setpoint 186 and the power limiter PL 252, and in placing a transcoder at the output of the power limiter PL 252 so as to convert the value of the electrical power setpoint 262 into an engine torque setpoint. Charts are used, for example, to transpose from a power setpoint to a motor torque setpoint, the choice of a particular chart from a set of charts being able to be made as a function of the drive speed of the electric driving 101.
Un système de roulage électrique usuel se voit typiquement alloué, par analyse de charge électrique ELA, une puissance électrique de l’ordre d’une vingtaine de kiloVolts-Ampères (kVA). En procédant comme décrit ci-dessus, le système de roulage électrique 101 pourrait fréquemment bénéficier d’une à plusieurs dizaines de kiloVolts-Ampères (kVA), au vu des capacités des groupes auxiliaires de puissance APU actuels, et pourrait en outre délester une partie de sa puissance électrique allouée en cas de nécessité.A conventional electric driving system is typically allocated, by ELA electric charge analysis, an electrical power of the order of about twenty kiloVolts-Amperes (kVA). By proceeding as described above, the electric taxiing system 101 could frequently benefit from one to several tens of kiloVolts-Amperes (kVA), in view of the capacities of the current auxiliary power units APU, and could moreover offload part of its allocated electrical power if necessary.
La Fig. 5 illustre schématiquement un exemple d’architecture matérielle du contrôleur de système SC 170 et plus particulièrement un exemple d’implémentation de la fonction de gestion dynamique de charge électrique dELMF 180.Fig. 5 schematically illustrates an example of a hardware architecture of the SC 170 system controller and more particularly an example of implementation of the dynamic electrical charge management function of ELMF 180.
Le contrôleur de système SC 170 comporte, reliés par un bus de communication 560 : un processeur ou CPU (« Central Processing Unit » en langue anglo-saxonne) 510; une mémoire vive RAM (« Random Access Memory » en langue anglosaxonne) 520 ; une mémoire morte ROM (« Read Only Memory » en langue anglosaxonne) 530, par exemple de type EEPROM (« Electrically-Erasable Programmable Read Only Memory » en langue anglo-saxonne) ; une unité de stockage, telle qu’un disque dur HDD (« Hard Disk Drive » en langue anglo-saxonne), ou un lecteur de support de stockage, tel qu’un lecteur de cartes SD (« Secure Digital » en langue anglo-saxonne) 540 ; une interface d’entrées-sorties I/O 550 permettant de connecter la sonde 110 et le module de conditionnement de puissance PC 190 au contrôleur de système SC 170.The SC 170 system controller comprises, connected by a communication bus 560: a processor or CPU (“Central Processing Unit” in English) 510; a random access memory RAM ("Random Access Memory" in English) 520; a read only memory ROM (“Read Only Memory” in Anglo-Saxon language) 530, for example of the EEPROM type (“Electrically-Erasable Programmable Read Only Memory” in Anglo-Saxon language); a storage unit, such as an HDD (“Hard Disk Drive”), or a storage medium reader, such as an SD (“Secure Digital”) card reader Saxon) 540; an I / O 550 input-output interface for connecting the probe 110 and the power conditioning module PC 190 to the system controller SC 170.
Le processeur CPU 510 est capable d’exécuter des instructions chargées dans la mémoire RAM 520 à partir de la mémoire ROM 530, d’une mémoire externe (non représentée), d’un support de stockage (tel qu’une carte SD), ou d’un réseau de communication (non représenté). Lorsque le contrôleur de système SC 170 est mis sous tension, le processeur CPU 510 est capable de lire de la mémoire RAM 520 des instructions et de les exécuter. Ces instructions forment un programme d’ordinateur causant l’implémentation, par le processeur CPU 510, de tout ou partie des algorithmes et étapes décrits ci-après.The processor CPU 510 is capable of executing instructions loaded into the RAM memory 520 from the ROM memory 530, from an external memory (not shown), from a storage medium (such as an SD card), or a communication network (not shown). When the system controller SC 170 is powered up, the processor CPU 510 is able to read and execute instructions from RAM memory 520. These instructions form a computer program causing the implementation, by the processor CPU 510, of all or part of the algorithms and steps described below.
Tout ou partie des algorithmes et étapes décrits ci-après peut ainsi être implémenté sous forme logicielle par exécution d’un ensemble d’instructions par une machine programmable, par exemple un DSP (« Digital Signal Processor » en langue anglo-saxonne) ou un microcontrôleur, ou être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, par exemple un composant FPGA (« FieldProgrammable Gâte Array » en langue anglo-saxonne) ou ASIC (« ApplicationSpecific Integrated Circuit » en langue anglo-saxonne). D’une manière générale, le contrôleur de système SC 170 comporte de la circuiterie électronique adaptée pour implémenter, sous forme logicielle et/ou matérielle, les algorithmes et étapes décrits ci-après.All or part of the algorithms and steps described below can thus be implemented in software form by execution of a set of instructions by a programmable machine, for example a DSP ("Digital Signal Processor" in Anglo-Saxon language) or a microcontroller, or be implemented in hardware form by a machine or a dedicated component, for example an FPGA (“FieldProgrammable Gâte Array” component in Anglo-Saxon language) or ASIC (“ApplicationSpecific Integrated Circuit” in Anglo-Saxon language). In general, the system controller SC 170 comprises electronic circuitry adapted to implement, in software and / or hardware form, the algorithms and steps described below.
La Fig. 6 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique, selon la présente invention. L’algorithme de la Fig. 6 est implémenté par le contrôleur de système SC 170.Fig. 6 schematically illustrates a flow diagram of an algorithm for controlling power supply power limitation, according to the present invention. The algorithm in Fig. 6 is implemented by the SC 170 system controller.
Dans une étape 601, le contrôleur de système SC 170 effectue une surveillance de la valeur de la puissance instantanée d’alimentation électrique délivrée par le système d’alimentation électrique PS 150. Le contrôleur de système SC 170 obtient en temps-réel une information représentative de la valeur de la puissance instantanée délivrée par le système d’alimentation électrique PS 150 grâce à la sonde 110. A noter qu’une valeur de courant instantané est représentative de la valeur de la puissance instantanée.In a step 601, the system controller SC 170 performs a monitoring of the value of the instantaneous power supply power delivered by the power supply system PS 150. The system controller SC 170 obtains representative information in real time of the value of the instantaneous power delivered by the PS 150 electrical supply system thanks to the probe 110. Note that an instantaneous current value is representative of the value of the instantaneous power.
Dans une étape 602, le contrôleur de système SC 170 effectue une comparaison entre l’information représentative de ladite puissance instantanée et une information représentative d’une valeur de puissance nominale d’alimentation électrique définie pour le système d’alimentation électrique. La valeur de puissance nominale d’alimentation électrique est fixe et définie de manière théorique, typiquement par analyse de charge électrique ELA.In a step 602, the system controller SC 170 performs a comparison between the information representative of said instantaneous power and information representative of a nominal power supply power value defined for the power supply system. The nominal power supply value is fixed and defined theoretically, typically by ELA electrical load analysis.
Dans une étape 603, le contrôleur de système SC 170 détermine une valeur de consigne de limitation de puissance électrique à appliquer à la charge électrique L 90, en fonction d’une différence entre ladite valeur de puissance instantanée et ladite valeur de puissance nominale, tel que déjà expliqué. Le contrôleur de système SC 170 instruit le module de conditionnement de puissance PC 190 de limiter la consommation électrique de la charge électrique L 90 en accord avec la valeur de ladite consigne.In a step 603, the system controller SC 170 determines an electrical power limitation setpoint to be applied to the electrical load L 90, according to a difference between said instantaneous power value and said nominal power value, such that already explained. The system controller SC 170 instructs the power conditioning module PC 190 to limit the electrical consumption of the electrical load L 90 in accordance with the value of said setpoint.
L’algorithme de la Fig. 6 est répété périodiquement selon une horloge de cadencement prédéfinie adaptée pour obtenir et traiter en temps-réel les mesures effectuées par la sonde 110.The algorithm in Fig. 6 is repeated periodically according to a predefined timing clock adapted to obtain and process in real time the measurements made by the probe 110.
La Fig. 7 illustre schématiquement un organigramme d’un algorithme de contrôle de limitation de puissance d’alimentation électrique, selon un mode de réalisation particulier, applicable notamment au système de roulage électrique 101.Fig. 7 schematically illustrates a flow diagram of an algorithm for controlling power supply power limitation, according to a particular embodiment, applicable in particular to the electric driving system 101.
Dans une étape 701, le contrôleur de système SC 170 obtient, grâce à la sonde 110, une valeur de courant instantané d’alimentation électrique délivrée par le système d’alimentation électrique PS 150 (tel que le groupe auxiliaire de puissance APU 151).In a step 701, the system controller SC 170 obtains, by means of the probe 110, an instantaneous current value of electrical supply delivered by the electrical supply system PS 150 (such as the auxiliary power unit APU 151).
Dans une étape 702, le contrôleur de système SC 170 détermine une différence de courant entre la valeur de courant instantané obtenue à l’étape 701 et une valeur de courant nominal d’alimentation électrique définie pour ledit système d’alimentation électrique PS 150. La valeur de courant nominal d’alimentation électrique est fixe et définie de manière théorique, typiquement par analyse de charge électrique ELA.In a step 702, the system controller SC 170 determines a current difference between the instantaneous current value obtained in step 701 and a nominal power supply current value defined for said power supply system PS 150. nominal power supply current value is fixed and theoretically defined, typically by ELA electrical load analysis.
Dans une étape 703, le contrôleur de système SC 170 effectue une transposition en puissance de la différence de courant déterminée à l’étape 702. Le contrôleur de système SC 170 multiple la différence de courant obtenue à l’étape 702 par le facteur a de transposition en puissance décrit en relation avec la Fig. 4.In a step 703, the system controller SC 170 performs a power conversion of the current difference determined in step 702. The system controller SC 170 multiplies the current difference obtained in step 702 by the factor a of power transposition described in relation to FIG. 4.
Dans une étape 704, le contrôleur de système SC 170 détermine une valeur de consigne de limitation de puissance électrique à appliquer à l’équipement électrique 102 (tel que le système de roulage électrique 101). La puissance consommée par l’équipement électrique 102 est ainsi contenue en dessous de la valeur de consigne de limitation de puissance électrique ainsi déterminée.In a step 704, the system controller SC 170 determines an electrical power limitation setpoint to be applied to the electrical equipment 102 (such as the electric taxiing system 101). The power consumed by the electrical equipment 102 is thus contained below the electrical power limitation setpoint thus determined.
Dans une étape 705 optionnelle particulièrement (mais non-exclusivement) applicable au système de roulage électrique 101, le contrôleur de système SC 170 transpose la valeur de consigne de limitation de puissance électrique déterminée à l’étape 704 en une valeur de consigne de limitation de couple moteur. L’équipement 5 électrique 102 est alors un moteur électrique (comme par exemple le système de roulage électrique 101). La puissance consommée par l’équipement électrique 102 est ainsi maintenue en dessous de la valeur de consigne de limitation de puissance électrique définie à l’étape 704, en assurant que le couple moteur de l’équipement électrique 102 est maintenu en dessous de cette valeur de consigne de limitation de 10 couple moteur.In an optional step 705 which is particularly (but not exclusively) applicable to the electric driving system 101, the system controller SC 170 translates the electrical power limitation setpoint determined in step 704 into an electrical limitation setpoint. engine couple. The electrical equipment 102 is then an electric motor (such as, for example, the electric rolling system 101). The power consumed by the electrical equipment 102 is thus maintained below the electrical power limitation set value defined in step 704, while ensuring that the engine torque of the electrical equipment 102 is maintained below this value. motor torque limitation setpoint.
L’algorithme de la Fig. 7 est répété périodiquement selon une horloge de cadencement prédéfinie adaptée pour obtenir et traiter en temps-réel les mesures effectuées par la sonde 110.The algorithm in Fig. 7 is repeated periodically according to a predefined timing clock adapted to obtain and process in real time the measurements made by the probe 110.
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