專利名稱：為飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)或其周圍的電氣設(shè)備提供動(dòng)力和控制的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或其周圍裝置中的電氣設(shè)備提供動(dòng)力和對(duì)其實(shí)施控制。
更確切地說，本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，本發(fā)明還適用于直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。
此處所使用的“飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)或其周圍裝置中的電氣設(shè)備”一詞不僅包括了發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作中所使用的電氣設(shè)備，而且也包括了與發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙相關(guān)的電氣設(shè)備，例如，除冰或防冰電路；燃?xì)鉁u輪飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)反推裝置的電動(dòng)機(jī)械作動(dòng)器；或甚至包括與安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)翼相關(guān)的設(shè)備，例如飛機(jī)機(jī)翼除冰或防冰電路等。
背景技術(shù)：
圖1為燃?xì)鉁u輪飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電和配電的傳統(tǒng)布置圖。
附件傳動(dòng)機(jī)匣(Accessory Gearbox，AGB)上安裝了兩臺(tái)發(fā)電機(jī)1、1′(或者考慮到冗余或優(yōu)化發(fā)電，可以超過兩臺(tái)，依據(jù)應(yīng)用用途而定)，附件傳動(dòng)機(jī)匣機(jī)械連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪軸上。發(fā)電機(jī)一般都是起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(Starter/generators，S/Gs)，包括一臺(tái)與激勵(lì)器相聯(lián)系的同步發(fā)電機(jī)，提供交流電壓，頻率根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而變化；該裝置包括所述激勵(lì)器，并在啟動(dòng)渦輪機(jī)時(shí)，控制所述同步發(fā)電機(jī)以同步電機(jī)方式工作。
發(fā)電機(jī)1、1′提供的交流電壓通過線路2、2’輸送給飛機(jī)上的電力分配網(wǎng)3，又稱“機(jī)上網(wǎng)”。與線路2、2’相連的機(jī)上網(wǎng)的電路4通過一個(gè)或多個(gè)配電總線提供經(jīng)調(diào)整的交流電壓，典型地為115VAC(Vac)或230Vac。電路4還向電壓轉(zhuǎn)換器5提供動(dòng)力，后者通過一個(gè)或多個(gè)總線輸送經(jīng)調(diào)整的直流(Direct current，DC)電壓，一般是270Vdc或±270Vdc。電路4和5提供的電壓輸送到機(jī)上的各個(gè)不同的電氣負(fù)載，主要在機(jī)身區(qū)域。
在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元6(ECU)由發(fā)電機(jī)7供電，例如安裝在附件傳動(dòng)機(jī)匣(AGB)上的永磁發(fā)電機(jī)(Permanent magnet alternator，PMA)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速太慢，不能使PMA提供所要求的電力時(shí)，或者如果PMA發(fā)生故障時(shí)，ECU還可連接到其中一個(gè)總線4、5，例如接到調(diào)制交流電壓總線4，目的是保證正常供電。ECU通電后就可以使其各個(gè)部件開始工作，并激勵(lì)發(fā)動(dòng)機(jī)中需要有限電量的各個(gè)部件，例如探測(cè)器或傳感器、作動(dòng)器、或伺服閥。
目前，有一種趨勢(shì)，人們?cè)絹碓蕉嗟氖褂秒娏砣〈簤簞?dòng)力，驅(qū)動(dòng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)或其周圍裝置中的各種電氣設(shè)備。因而，一些飛機(jī)裝上了電氣驅(qū)動(dòng)的反推裝置，為此，電源線路8就必須將飛機(jī)上的機(jī)上網(wǎng)3接到所述的電動(dòng)反推裝置9上。因而，除了靜態(tài)設(shè)備用電需要的線路外，諸如向發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙和安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)翼的除冰電路12、13供電所需要的線路10，、11外，還需要增加這樣的一條線路。
鑒于這種情況，需要一種系統(tǒng)，這種系統(tǒng)應(yīng)該簡(jiǎn)單安全，且能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)和其周圍裝置中越來越多的電氣設(shè)備得以啟動(dòng)，但又無需增加飛機(jī)機(jī)上網(wǎng)和有關(guān)電氣設(shè)備之間的連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以向飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和/或其周圍裝置中的電氣設(shè)備提供動(dòng)力并能對(duì)其實(shí)施控制，這種系統(tǒng)包括·至少一臺(tái)直流電壓電源總線；·至少一個(gè)與電源總線并聯(lián)的電源模塊單元，所述電源模塊單元與相應(yīng)電氣設(shè)備組相關(guān)聯(lián)，該模塊單元中的模塊數(shù)量要多于所述設(shè)備組中的電氣設(shè)備啟動(dòng)所需的最小數(shù)，以便提供至少一個(gè)應(yīng)急模塊，每個(gè)模塊包括一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器，在輸出端提供來自模塊的并從電源總線直流電壓轉(zhuǎn)換而來的交流電壓；·一個(gè)選擇器電路，插裝在所述模塊單元各個(gè)模塊的輸出端和設(shè)備組各個(gè)設(shè)備之間；·一個(gè)所述模塊和選擇器電路的控制裝置，可通過將其連接到至少一個(gè)模塊上來啟動(dòng)設(shè)備組的每臺(tái)設(shè)備，并在其它任何一個(gè)模塊出現(xiàn)故障的情況下能將應(yīng)急模塊投入使用。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制裝置包括一個(gè)中央控制單元和分別集成在各個(gè)模塊中的處理器單元，用來根據(jù)中央控制單元發(fā)送的信息，控制模塊向其供電的電氣設(shè)備輸送交流電壓。中央控制單元發(fā)送的控制信息可以通過總線輸送到與之相連的模塊的處理器單元。通過中央控制單元改變應(yīng)急模塊處理器單元的應(yīng)用程序，可以使所述或者每個(gè)應(yīng)急模塊都可以配置成適合于任何一臺(tái)與其連接的電氣設(shè)備。
在另一個(gè)實(shí)施例中，控制裝置包括與各種模塊相連的一個(gè)中央控制單元，根據(jù)來自中央控制單元的信息，可將交流電壓通過模塊提供給與其相連的一臺(tái)電氣設(shè)備。
按照本系統(tǒng)的一個(gè)特性，中央控制單元連接到與設(shè)備組各個(gè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的傳感器上，根據(jù)從與模塊連接設(shè)備相關(guān)的至少一個(gè)傳感器和/或從發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元收到的信息，通過模塊來控制交流電壓的輸送。
在第一種實(shí)施例中，應(yīng)急模塊的輸出端接到選擇器電路的選擇器單元，該選擇器單元的初始狀態(tài)是不工作的，在這種情況下，應(yīng)急模塊的輸出端并沒有接到任何設(shè)備上，而其它狀態(tài)是工作的，在其它每一種工作狀態(tài)下，應(yīng)急模塊的輸出端都接到從設(shè)備組眾多設(shè)備中選擇的其中一個(gè)設(shè)備上。選擇器單元可以使應(yīng)急模塊接到設(shè)備組的任何一臺(tái)設(shè)備上。
在第二種形式的實(shí)施例中，應(yīng)急模塊的輸出端接到選擇器電路的選擇器單元上，選擇器單元的初始狀態(tài)是工作的，在這種狀態(tài)下，應(yīng)急模塊的輸出端接到第一臺(tái)設(shè)備上，與另一個(gè)模塊的輸出端并聯(lián)，而且至少有一個(gè)第二工作狀態(tài)是工作的，在這種狀態(tài)下，應(yīng)急模塊的輸出端接到除第一臺(tái)設(shè)備之外的一臺(tái)設(shè)備上。
還是在另一種形式的實(shí)施例中，選擇器電路包括至少一個(gè)選擇器單元，可以使模塊的輸出端選擇性地接到不需要同時(shí)啟動(dòng)的眾多設(shè)備中的其中一臺(tái)設(shè)備上。


參照附圖，并通過示例閱讀下列說明，可以更好的理解本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于如下示例。附圖包括圖1是現(xiàn)有技術(shù)的飛機(jī)上的發(fā)電和配電裝置的布置情況示意圖；圖2是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)及其周圍裝置中的供電和控制設(shè)備的電路總示意圖；圖3是作為圖2所示電路的組成部分的電壓電源電路的更詳細(xì)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例，作為圖2所示電路的組成部分的電氣設(shè)備啟動(dòng)系統(tǒng)的更詳細(xì)示意圖；圖5是圖4所示系統(tǒng)實(shí)施例中電源模塊的示意圖；圖6為圖4所示系統(tǒng)另一個(gè)實(shí)施例中電源模塊的示意圖；圖7至圖9是一個(gè)電源模塊單元與一組電氣設(shè)備在圖4所示系統(tǒng)中的不同配置情況。
具體實(shí)施例方式
圖2是一種電路的總布置圖，該電路用來向飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)及其周圍裝置中的電氣設(shè)備提供動(dòng)力并對(duì)其實(shí)施控制，尤其是燃?xì)鉁u輪飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。
按照傳統(tǒng)方式，圖2所示電路包括一個(gè)或兩個(gè)發(fā)電機(jī)20、20’，如安裝在AGB(附圖標(biāo)記為21)上的S/Gs，與發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸機(jī)械連接。S/Gs20和20′提供的交流電壓通過線路22和22′輸送到飛機(jī)上的配電網(wǎng)23，或稱機(jī)上網(wǎng)。機(jī)上網(wǎng)的線路24通過一個(gè)或多個(gè)配電總線經(jīng)傳輸調(diào)整的穩(wěn)壓交流電壓，一般為115Vac或230Vac，頻率隨渦輪軸的轉(zhuǎn)速變化而變化。線路24還向電壓轉(zhuǎn)換器線路25供電，后者通過一個(gè)或多個(gè)總線提供穩(wěn)定的直流電壓，通常是270Vdc或±270Vdc。線路24和25產(chǎn)生的電壓向飛機(jī)機(jī)身區(qū)域的各個(gè)負(fù)載供電。
在發(fā)動(dòng)機(jī)上(附圖標(biāo)記為26)，發(fā)電機(jī)GEN 27、27′(例如PMAs)與發(fā)電機(jī)20、20′不同，安裝在AGB 21上，向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元(ECU)28供交流電，同時(shí)也向安全供電線路30供交流電，構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)配電電網(wǎng)的組成部分。ECU 28和供電線路30還通過線路29連接到交流電路24，這樣，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速太慢，不能確保發(fā)電機(jī)27、27′充分供電時(shí)，電子控制單元ECU 28和供電線路30仍能夠得到正常供電。
供電線路30供直流電壓，該電壓并不一定進(jìn)行了調(diào)整，但在其額定范圍內(nèi)包括了機(jī)上網(wǎng)的直流電壓，例如，270Vdc或±270Vdc。該直流電壓通過兩個(gè)直流配電總線提供，諸如總線HVDC 40、40′，這兩個(gè)總線向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)和/或其周圍裝置中電氣設(shè)備提供動(dòng)力并對(duì)其實(shí)施控制的系統(tǒng)供電。電源和控制系統(tǒng)包括電源模塊，在所示例子中，這些電源模塊分為若干個(gè)模塊單元50、50′、50″，它們通過各個(gè)選擇器電路70、70′、70″與各設(shè)備組60、60′、60″中的電氣設(shè)備62、62′、62″相關(guān)聯(lián)。
電氣設(shè)備尤其包括泵用電機(jī)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)變幾何形狀部件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或推力反向裝置或電動(dòng)檢查艙蓋，以及除冰或防冰電阻電路，所有這些構(gòu)成了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)周圍裝置(發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙、發(fā)動(dòng)機(jī)支持系統(tǒng)和附近機(jī)翼)中的電氣設(shè)備部分。
模塊單元50、50′、50″中的電源模塊52、52′和52″以及選擇器電路70、70′、70″都是由包括中央控制單元80在內(nèi)的一個(gè)控制裝置控制。該控制裝置通過線路64、64′、64″連接到傳感器66、66′、66″上，而這些傳感器與設(shè)備組60、60′、60″中至少部分電氣設(shè)備相聯(lián)系。另外，控制裝置也與ECU 28相連接。中央控制單元80各個(gè)部件的供電方式同ECU 28內(nèi)各個(gè)部件的供電方式相同。電源模塊52、52′、52″包括了逆變器，將交流電壓輸送到設(shè)備組60、60′、60″的各個(gè)設(shè)備62、62′、62″，該交流電壓是從總線40、40′輸送的直流電壓中獲得的，而電源模塊52、52′、52″則與這兩個(gè)總線并聯(lián)。中央控制單元80控制模塊52、52′、52″和選擇器電路70、70′、70″根據(jù)ECU28和/或與各個(gè)設(shè)備相聯(lián)系的傳感器收到的信息啟動(dòng)每臺(tái)電氣設(shè)備62、62′、62 ″?！皢?dòng)”一詞在這里就每臺(tái)設(shè)備而言，則專門表示電機(jī)被驅(qū)動(dòng)，電氣或電動(dòng)機(jī)械作動(dòng)器開始動(dòng)作，或確切地講電阻加熱器電路通電。
每個(gè)單元的電源模塊都彼此相似，這些模塊又細(xì)分成各個(gè)不同的模塊單元，而各個(gè)電氣設(shè)備則根據(jù)電源要求分成不同的設(shè)備組，目的是優(yōu)化電源模塊逆變器的尺寸大小。模塊單元數(shù)量和電氣設(shè)備組數(shù)量在所給出的示例中都是3個(gè)。當(dāng)然，也可以不是三個(gè)，或者如果逆變器能夠向所有的電氣設(shè)備供電的話，甚至也可以等于一個(gè)。如下所詳細(xì)描述的那樣，每個(gè)電源模塊單元包括至少一個(gè)應(yīng)急模塊，作為備用。選擇器電路70、70′、70″用來將設(shè)備組每臺(tái)電氣設(shè)備連接到與所述設(shè)備組相對(duì)應(yīng)的模塊單元中的一個(gè)模塊上，如果必要的話，也可能連接到應(yīng)急模塊上。
圖3非常詳細(xì)地介紹了安全電源電路30。交流/直流轉(zhuǎn)換器電路31的輸入端通過一個(gè)開關(guān)32連接到與線路29相連的電路30的第一輸入端。另外兩個(gè)交流/直流變換器電路35、35′的輸入端則分別連接到電路30的第二和第三輸入端，分別接收來自發(fā)電機(jī)27和27′的交流電壓。轉(zhuǎn)換器35、35′的輸出端通過開關(guān)36、36′分別接到例如HVDC型的直流總線電路37、37′，分別向總線40和40′供電。轉(zhuǎn)換器31的輸出端還通過開關(guān)33、33′接到直流總線電路37、37′。
由開關(guān)32、33、33′、36、36′構(gòu)成的選擇器電路是由ECU 28根據(jù)發(fā)電機(jī)27、27′輸出端測(cè)得的電壓電平來實(shí)施控制的。當(dāng)發(fā)電機(jī)提供足夠的電力時(shí)，開關(guān)36、36′則閉合，而開關(guān)32、33和33′則斷開?？偩€40、40′的可選擇性分別是從發(fā)電機(jī)27、27′所提供的電力獲得的。當(dāng)其中一個(gè)和/或另一個(gè)發(fā)電機(jī)27、27′不能發(fā)出足夠的電力時(shí)，而與此同時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)緩慢或出現(xiàn)故障，開關(guān)36和/或開關(guān)36′在ECU 28的控制下斷開，而同時(shí)開關(guān)32和開關(guān)33和/或開關(guān)33′閉合。那么，總線40、40′上的電力是從發(fā)電機(jī)27，、27′和線路29之一獲得，或者僅從線路29獲得。這樣，電源電路30就在發(fā)電機(jī)上提供了一個(gè)安全電源節(jié)點(diǎn)?？偩€40、40′就向模塊50、50′、50″以及中央控制單元80提供動(dòng)力，用來啟動(dòng)電氣設(shè)備62、62′、62″。然而，可以直接從發(fā)電機(jī)27、27′的輸出端向一個(gè)或多個(gè)電氣設(shè)備供電，例如發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙或機(jī)翼的除冰電路，該電路連接到線路39，后者又分別通過開關(guān)38、38′與發(fā)電機(jī)27、27′的輸出端相連接。ECU 28對(duì)開關(guān)38、38′進(jìn)行控制，根據(jù)電源需求向線路39供電。
使用兩個(gè)單獨(dú)供電的總線40、40′可以緩解一個(gè)總線或其電源故障后的壓力，并共享所分配的直流電力。
使用兩臺(tái)發(fā)電機(jī)27、27′的目的是防止一臺(tái)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，與此同時(shí)通過線路29與機(jī)上網(wǎng)的連接可以實(shí)現(xiàn)電源安全，對(duì)所提供的電力實(shí)現(xiàn)共享。盡管如此，還是要考慮使用一臺(tái)發(fā)電機(jī)來向兩個(gè)并聯(lián)的總線40、40′供電。當(dāng)然，也可以設(shè)想只有一個(gè)電源總線是由并聯(lián)的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)發(fā)電機(jī)供電的，而且如果合適的話，由機(jī)上網(wǎng)供電。
此外，安全電源電路接收的機(jī)上網(wǎng)的電壓可以是直流電壓。然后，就不再有必要在電路30處對(duì)電壓進(jìn)行交流/直流轉(zhuǎn)換，這樣轉(zhuǎn)換器31就可以不要或如果必要可以用直流/直流轉(zhuǎn)換器代替。
圖4非常詳細(xì)地示出了啟動(dòng)電氣設(shè)備62、62′、62″和經(jīng)由直流電源總線40、40′向其供電的電路情況。
電氣設(shè)備尤其可以包括·燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)變幾何形狀部件的作動(dòng)器，諸如壓氣機(jī)的可變放氣活門(Variable bleed valves，VBVs)、壓氣機(jī)靜子級(jí)可變靜子葉片(Variable Stator Vanes，VSVs)設(shè)定構(gòu)件、飛行階段特別是起飛期間使用的壓氣機(jī)瞬態(tài)放氣活門(TransientBleed Valves，TBVs)，或者還有低壓渦輪主動(dòng)間隙控制(Low Pressure Turbine ActiveClearance Control，LPTACC)或者高壓渦輪主動(dòng)間隙控制(High Pressure Turbine ActiveClearance Control，HPTACC)的渦輪轉(zhuǎn)子葉片頂部間隙(葉梢和渦流外殼之間的間隙)調(diào)整設(shè)備；·燃油輸送管路設(shè)備，例如高壓燃油泵電機(jī)，低壓燃油泵電機(jī)，以及流量控制閥；·潤(rùn)滑管路設(shè)備，例如輸油泵電機(jī)，空氣/滑油分離器設(shè)備(通氣裝置)，或換氣泵(Scavenger Pumps，SCAV)；和·發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙內(nèi)的電氣負(fù)載，例如以電為動(dòng)力的推力反向作動(dòng)器系統(tǒng)(ElectricThrust Reverser Actuating Systems，ETRAS)的電動(dòng)機(jī)械作動(dòng)器，檢查或維護(hù)艙蓋的電動(dòng)機(jī)械作動(dòng)器。
一些設(shè)備要求的電力比另一些要低。如上所述，這些設(shè)備可以根據(jù)功率要求又分為若干設(shè)備組。在所給的示例中，這些設(shè)備分為三個(gè)設(shè)備組60、60′、60″，對(duì)應(yīng)于三種不同的功率等級(jí)
設(shè)備組60低功率，適用于設(shè)備62的各種設(shè)備，例如VBV、VSV、TBV、LPTACC、HPTACC變幾何形狀裝置，潤(rùn)滑管路上的輸油或回油泵，或發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙內(nèi)檢查或維護(hù)艙蓋的作動(dòng)器……；設(shè)備組60′中等功率，適用于設(shè)備62″的各種設(shè)備，例如燃油流量控制閥作動(dòng)器，空氣/滑油分離器裝置等……；設(shè)備組60″高功率，適用于設(shè)備62″的各種設(shè)備，例如燃油管路上的高壓或低壓泵電機(jī)，推力反向作動(dòng)器，吊艙除冰或防冰電路……。
傳感器66、66′、66″，例如狀態(tài)傳感器、位置傳感器(例如沖程終了傳感器)、流量傳感器、溫度傳感器等都與至少一些電氣設(shè)備相關(guān)，并通過線路64、64′、64″連接到中央控制單元80。
圖4和圖5所示的實(shí)施例中，模塊單元50、50′、50″中的每個(gè)模塊52、52′、52″，例如模塊52(圖5)，都包括與總線40、40′相連接的逆變器53，以便向模塊的輸出端54輸送交流電壓，逆變器適合輸送所需要的功率電平。模塊52又包括一個(gè)處理器單元55，后者通過總線40、40′供電，并通過總線82與中央控制單元80連接。處理器單元55控制著逆變器53的運(yùn)行，它接到逆變器的輸出端，從而伺服控制逆變器的工作。
處理器單元55控制著逆變器53的工作，根據(jù)來自中央控制單元80的控制信息通過選擇器電路70，啟動(dòng)與逆變器相連接的設(shè)備?？刂菩畔⑹窃趶呐c啟動(dòng)設(shè)備相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)傳感器和/或ECU 28收到的信息的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。
中央控制單元80還接收來自處理器單元55關(guān)于逆變器53正常工作的信息，以便在發(fā)現(xiàn)故障的情況下，能夠控制選擇器電路70將要啟動(dòng)的設(shè)備接到備用模塊或應(yīng)急模塊，后者是該模塊單元50的組成部分，如下所述。
在另一種方式中，可以通過總線82將從傳感器和ECU 28收到的信息進(jìn)行發(fā)送，根據(jù)所述信息，對(duì)處理器55進(jìn)行編程，控制逆變器53的工作，從而可以經(jīng)由選擇器電路70啟動(dòng)相關(guān)的電氣設(shè)備。在這種情況下，如果模塊62出現(xiàn)故障，中央控制單元80可以下載應(yīng)用程序到模塊單元60中的應(yīng)急模塊，對(duì)應(yīng)急模塊進(jìn)行配置，以適應(yīng)于應(yīng)急模塊將要連接的電氣設(shè)備，控制選擇器電路70來中斷有問題設(shè)備和故障模塊之間的連接，建立所述設(shè)備和應(yīng)急模塊之間的連接。
應(yīng)該注意到的是，中央控制單元80可以集成到ECU 28中。
圖6示出了另外一種實(shí)施例，按照這個(gè)實(shí)施例，模塊52、52′、52″，例如模塊52，主要包括逆變器53，后者通過專用鏈路由中央控制單元進(jìn)行控制，并通過另一個(gè)專用鏈路向中央控制單元提供來自逆變器的輸出電壓信息。
圖7示出了模塊單元50、50′、50″的實(shí)施例，例如經(jīng)由選擇器電路70與設(shè)備組60相關(guān)的模塊單元50。在所述模塊單元50中，包括模塊52，模塊數(shù)量要大于對(duì)應(yīng)設(shè)備組60中的設(shè)備62的數(shù)量，從而可提供至少一個(gè)與其它模塊相同的應(yīng)急模塊52s。在所給出的示例中，并為了簡(jiǎn)化圖紙，只能看到一組三個(gè)設(shè)備，而其中模塊的數(shù)量為四個(gè)。根據(jù)模塊單元50中的模塊總數(shù)，可以提供的應(yīng)急模塊不止一個(gè)。
在正常使用時(shí)，設(shè)備62經(jīng)由選擇器電路70的開關(guān)72接到各個(gè)模塊52上，該開關(guān)當(dāng)時(shí)是閉合的。應(yīng)急模塊52s接到選擇器電路70的選擇器73上，進(jìn)而接到其中一個(gè)設(shè)備62上。中央控制單元80通過專用控制線路對(duì)開關(guān)72和選擇器73實(shí)施控制。
如果其中一個(gè)模塊52發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)急模塊52s啟動(dòng)，中央控制單元80動(dòng)作，首先斷開故障模塊與相關(guān)設(shè)備62相連接的開關(guān)72，然后經(jīng)由選擇器73將該設(shè)備接到應(yīng)急模塊52s上。
圖8給出了模塊單元50、50′或50″的另一個(gè)實(shí)施例，例如經(jīng)由選擇器電路70與設(shè)備組60相聯(lián)系的模塊單元50。模塊單元50包括的模塊52數(shù)量比對(duì)應(yīng)設(shè)備組的設(shè)備62的數(shù)量要多，正常運(yùn)行時(shí)的其中一個(gè)設(shè)備62a是通過兩個(gè)模塊52a、52b經(jīng)由選擇器電路70的選擇器74a、74b來并聯(lián)供電。另外一些設(shè)備則通過開關(guān)72接到其它相關(guān)的模塊上。中央控制單元80通過專用線路對(duì)開關(guān)72和選擇器74a、74b進(jìn)行控制。如果需要，選擇器74a、74b可以使模塊52a或模塊52b接到設(shè)備62a以外的一臺(tái)設(shè)備上，這樣，就可以將每個(gè)模塊52a、52b作為應(yīng)急模塊使用。
如果在模塊52而不是模塊52a、52b中發(fā)現(xiàn)故障，中央控制單元80就可以使選擇器74a或74b將模塊52a或52b接到與故障模塊相關(guān)的設(shè)備上，并使連接故障模塊到相關(guān)設(shè)備的開關(guān)72斷開。如果模塊52a、52b的其中一個(gè)模塊發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，中央控制單元80可以使相關(guān)的選擇器74a或74b將故障模塊輸出端隔離。
這樣，在應(yīng)急模式下，模塊52a、52b中，只有其中一個(gè)模塊向設(shè)備62a供電。這樣，在設(shè)備62a以降功率供電時(shí)，采用降低使用方式工作時(shí)，這個(gè)實(shí)施例是可以考慮的。
圖9還示出了模塊單元50、50′或50″的另一個(gè)實(shí)施例，例如經(jīng)由選擇器電路70與設(shè)備組60相關(guān)的模塊單元50。當(dāng)兩臺(tái)設(shè)備62a、62b從不會(huì)同時(shí)啟動(dòng)，且通過選擇器75接到一個(gè)電源模塊上時(shí)，這個(gè)實(shí)施例是適用的。例如，這個(gè)實(shí)施例可以應(yīng)用于檢查和維護(hù)艙蓋的推力反向作動(dòng)器。
在圖9給出的實(shí)施例中，模塊52的數(shù)量可以等于或甚至小于設(shè)備62的數(shù)量，與此同時(shí)仍能保持有一個(gè)應(yīng)急模塊52s。這樣，除了應(yīng)急模塊以外，其中一個(gè)模塊52通常可以經(jīng)由開關(guān)72接到選擇器75，而應(yīng)急模塊以外的其它模塊52則可以通過相應(yīng)的開關(guān)72接到其它設(shè)備62上。應(yīng)急模塊52s接到選擇器76上，可以使其接到選擇器75或設(shè)備62a、62b之外的其它設(shè)備62上。中央控制單元80通過專用控制線路對(duì)開關(guān)72和選擇器75、76實(shí)施控制。
如果其中一個(gè)模塊62發(fā)現(xiàn)故障，中央控制單元80可以使應(yīng)急模塊62a得到啟動(dòng)，使與故障模塊相關(guān)的開關(guān)72斷開，并使選擇器76將應(yīng)急模塊接到選擇器75或與故障模塊相關(guān)的設(shè)備72上。
這樣，通過對(duì)該單元相似電源模塊構(gòu)成的資源進(jìn)行共享，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備組的安全啟動(dòng)，與此同時(shí)，限制了所需模塊的數(shù)量，因?yàn)槿魏我唤M設(shè)備的安全啟動(dòng)不需要兩個(gè)電源模塊接到每臺(tái)設(shè)備上來作為備用。
在如上所述的實(shí)施例中，使用時(shí)，電源模塊是與各個(gè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的，而且只有應(yīng)急模塊或每個(gè)應(yīng)急模塊與不同的設(shè)備相關(guān)聯(lián)?？梢钥紤]更高程度的模塊化，不需要對(duì)某些模塊進(jìn)行個(gè)性化處理，在諸多設(shè)備中，每個(gè)電源模塊都適合與其中一個(gè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)。然后，中央控制單元通過操縱選擇器電路和將專用功能分配給電源模塊，來控制電氣設(shè)備的模塊分配，例如，如上所述，可以下載一個(gè)應(yīng)用程序，并將其裝載到所述電源模塊的處理器單元。
盡管上面介紹了與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的電源電路30經(jīng)由總線40、40′輸送直流電源的實(shí)施例，但也可以考慮直接從機(jī)上網(wǎng)的穩(wěn)壓電壓向這些總線供電。
權(quán)利要求
1.一種向飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)或其周圍裝置中的電氣設(shè)備提供動(dòng)力并對(duì)其實(shí)施控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括·至少一個(gè)直流電壓電源總線(40，40′)；·至少一個(gè)與電源總線并聯(lián)的電源模塊單元(50或50′或50″)，所述電源模塊單元與各自電氣設(shè)備組(60或60′或60″)相關(guān)聯(lián)，所述電源模塊單元中的模塊(52或52′或52″)的數(shù)量比啟動(dòng)該電氣設(shè)備組中的電氣設(shè)備(62或62′或62″)所需要的最少數(shù)量要多，以便提供至少一個(gè)應(yīng)急模塊(52s，52a或52b)，每個(gè)模塊包括一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器(53)，在模塊的輸出端提供經(jīng)電源總線直流電壓轉(zhuǎn)換而來的交流電壓；·一個(gè)選擇器電路(70到70′或70″)，插裝在模塊單元的各個(gè)模塊輸出端和設(shè)備組的各個(gè)設(shè)備之間；·一個(gè)模塊和選擇器電路的控制裝置，通過將設(shè)備組的每臺(tái)設(shè)備接到至少其中一個(gè)模塊上，來啟動(dòng)設(shè)備組的所述設(shè)備，并能在其中任何一個(gè)模塊出現(xiàn)故障情況下將應(yīng)急模塊投入使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于控制裝置包括中央控制單元(80)和分別集成在許多模塊中的處理器單元(55)，根據(jù)中央控制單元發(fā)出的信息，通過模塊控制交流電壓輸送到該模塊供電的電氣設(shè)備上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于中央控制單元(80)發(fā)送的控制信息經(jīng)由總線(82)輸送到與之相連接的模塊的處理器單元(55)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的系統(tǒng)，其特征在于通過中央控制單元(80)改變應(yīng)急模塊處理器單元的應(yīng)用程序，將所述或者每個(gè)應(yīng)急模塊(52s；52a或52b)配置成可適合于與其相連接的任何設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于控制裝置包括一個(gè)與許多模塊(52)相連接的中央控制單元(80)，根據(jù)從中央控制單元接收到的信息，將模塊提供的交流電壓輸送到與之相連接的一個(gè)電氣設(shè)備上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5所述的任一種系統(tǒng)，其特征在于中央控制單元(80)連接到與設(shè)備組各個(gè)設(shè)備(62，62′，62″)相關(guān)聯(lián)的傳感器(66，66′，66″)上，根據(jù)從模塊相連設(shè)備的至少一個(gè)傳感器中收到的信息和/或根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元收到的信息，通過所述模塊來控制交流電壓的輸送。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的任一種系統(tǒng)，其特征在于應(yīng)急模塊(52s)的輸出端接到選擇器電路(70)的選擇器單元(73)，該選擇器單元的初始狀態(tài)是不工作狀態(tài)，即在這種狀態(tài)下，應(yīng)急模塊的輸出端沒有與任何設(shè)備連接，而其它狀態(tài)是工作的，在這種狀態(tài)下，應(yīng)急模塊的輸出端接到從設(shè)備組若干設(shè)備(62)種選擇的其中一個(gè)設(shè)備上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于選擇器單元(73)可以使應(yīng)急模塊(52s)接到設(shè)備組任何一臺(tái)設(shè)備(62)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的任一種系統(tǒng)，其特征在于應(yīng)急模塊(52a或52b)的輸出端接到選擇器電路(70)的一個(gè)選擇器單元(74a或74b)上，所述選擇器單元的初始狀態(tài)是工作的，即在這種狀態(tài)下，應(yīng)急模塊的輸出端接到與另一個(gè)模塊的輸出端并聯(lián)的第一臺(tái)設(shè)備(62a)，而且具有至少一個(gè)第二狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，應(yīng)急模塊的輸出端接到除第一臺(tái)設(shè)備之外的一臺(tái)設(shè)備上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9所述的任一種系統(tǒng)，其特征在于選擇器電路(70)包括至少一個(gè)選擇器單元(75)，其可使模塊輸出端選擇性地接到無需同時(shí)啟動(dòng)的眾多電氣設(shè)備(62a，62b)中的其中一臺(tái)設(shè)備上。
全文摘要
一種向飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)或其周圍裝置中的電氣設(shè)備提供動(dòng)力并對(duì)其實(shí)施控制的系統(tǒng)，包括至少一個(gè)直流電壓電源總線(40，40′)，一個(gè)與電氣設(shè)備組(60)相關(guān)聯(lián)的電源模塊單元(50)，該電源模塊單元中的模塊(52)的數(shù)量要比啟動(dòng)該組電氣設(shè)備(62)所需要的最低數(shù)多，從而提供至少一個(gè)應(yīng)急模塊(52s)，每個(gè)模塊包括一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器(53)，在模塊的輸出端提供經(jīng)電源總線直流電壓轉(zhuǎn)換而來的交流電壓，還包括一個(gè)選擇電路(70)，該選擇電路插裝在模塊單元各模塊輸出端和設(shè)備組各個(gè)設(shè)備之間。模塊(52)和選擇器電路(70)可通過將電氣設(shè)備連接到其中至少一個(gè)模塊(62)，來啟動(dòng)設(shè)備組的每臺(tái)設(shè)備(52)，如果其中一個(gè)模塊出現(xiàn)故障，應(yīng)急模塊可投入使用。
文檔編號(hào)B64D41/00GK101068080SQ20071010176
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月5日
發(fā)明者澤格·貝倫格 申請(qǐng)人:伊斯帕諾-絮扎公司