飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實施例涉及航空電氣系統(tǒng)技術(shù)，尤其涉及一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容 量分析的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電氣負載統(tǒng)計和電源系統(tǒng)容量分析是飛機電氣系統(tǒng)設(shè)計中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。 電源系統(tǒng)應(yīng)滿足全機用電設(shè)備的容量要求，電源容量是否合適，將影響電氣運行的可靠性 和經(jīng)濟性。因此在電氣系統(tǒng)的設(shè)計階段，就必須進行電氣負載和電源容量分析。
[0003] 隨著多電飛機研究的推進，飛機電氣負載的數(shù)目和種類較傳統(tǒng)飛機有了量級的的 增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，C919的電氣負載數(shù)目為600多，波音B787的電氣負載數(shù)目多達1000 多，每個電氣負載需要統(tǒng)計的信息大約為30多項，而目前的解決方案為人工統(tǒng)計。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，飛機電氣負載統(tǒng)計的手工計算，需要耗費大量的人力和時間，加上人 工統(tǒng)計的客觀性，統(tǒng)計的準確度有待商榷。在寬體客機電源系統(tǒng)概念方案論證中，需對不同 構(gòu)型系統(tǒng)的電氣負載進行統(tǒng)計和容量分析，如果采取傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計方法則會浪費大量的 時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法和裝 置，以提高統(tǒng)計的準確性和效率。
[0006] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了 一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法， 所述方法包括：
[0007] 根據(jù)負載的工作條件，確定飛機在設(shè)定工作狀態(tài)時所述負載是否工作；
[0008] 當所述負載工作時，根據(jù)所述負載的工作模式、功率損耗分布、最大負載功率和瞬 態(tài)功率，計算所述負載的功率需求；
[0009] 根據(jù)飛機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的每個負載的功率需求，累加得到飛機在所述設(shè) 定工作狀態(tài)時的電源容量。
[0010] 第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的裝 置，所述裝置包括：
[0011] 負載工作情況確定模塊，用于根據(jù)負載的工作條件，確定飛機在設(shè)定工作狀態(tài)時 所述負載是否工作；
[0012] 負載功率需求計算模塊，用于當所述負載工作時，根據(jù)所述負載的工作模式、功率 損耗分布、最大負載功率和瞬態(tài)功率，計算所述負載的功率需求；
[0013] 飛機電源容量計算模塊，用于根據(jù)飛機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的每個負載的功率 需求，累加得到飛機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的電源容量。
[0014] 本發(fā)明實施例提供的飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法和裝置，通過根據(jù) 負載的工作條件確定飛機在設(shè)定工作狀態(tài)時所述負載是否工作，當負載工作時，根據(jù)負載 的工作模式、功率損耗分布、最大負載功率和瞬態(tài)功率，計算所述負載的功率需求，根據(jù)飛 機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的每個負載的功率需求，累加得到飛機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的 電源容量，實現(xiàn)了對飛機電氣負載的自動統(tǒng)計，提高了統(tǒng)計的準確性和效率。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法的 流程圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明實施例二提供的一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法的 流程圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明實施例提供的飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法中的電氣 負載特性分析表的構(gòu)成圖；
[0018] 圖4是本發(fā)明實施例三提供的一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法的 流程圖；
[0019] 圖5是本發(fā)明實施例四提供的一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的裝置的 示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描 述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便 于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0021] 本發(fā)明實施例提供的飛機電氣負載統(tǒng)計和電源系統(tǒng)容量分析方法，可以用于飛機 電氣系統(tǒng)概念設(shè)計階段、初步設(shè)計階段和詳細設(shè)計階段，可以明顯提高電氣負載統(tǒng)計的效 率，并且大大降低電氣系統(tǒng)設(shè)計人員在電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析中的工作時間，為飛 機電氣系統(tǒng)設(shè)計和電源系統(tǒng)容量分析提供有效的支持，總之，該方法統(tǒng)計速度快、糾錯性 好，可以實現(xiàn)"無差錯"統(tǒng)計。
[0022] 實施例一
[0023] 圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法的 流程圖，本實施例可適用于對飛機進行電氣負載統(tǒng)計電源容量分析的情況，該方法可以由 計算機來執(zhí)行，具體包括如下步驟：
[0024] 步驟110,根據(jù)負載的工作條件，確定飛機在設(shè)定工作狀態(tài)時所述負載是否工作。
[0025] 負載的工作條件中記錄了該負載在飛機的哪個工作狀態(tài)中工作，因此，根據(jù)負載 的工作條件可以確定飛機在設(shè)定工作狀態(tài)時所述負載是否工作，即確定負載在設(shè)定工作狀 態(tài)時是否需要卸載。
[0026] 其中，所述設(shè)定工作狀態(tài)優(yōu)選包括：正常運行狀態(tài)、單發(fā)失效狀態(tài)、僅蓄電池供電 狀態(tài)或僅沖壓空氣渦輪供電狀態(tài)。所述正常運行狀態(tài)是指飛機的所有發(fā)動機均可用的情 況；單發(fā)失效是指雙發(fā)或多發(fā)飛機在飛行時有一臺發(fā)動機發(fā)生故障；沖壓空氣渦輪（Ram Air Turbine，RAT)是飛機在失去發(fā)動機動力時的應(yīng)急能源系統(tǒng)，提供飛機操縱所需的液壓 能源和用電用戶所需的電源。
[0027] 步驟120,當所述負載工作時，根據(jù)所述負載的工作模式、功率損耗分布、最大負載 功率和瞬態(tài)功率，計算所述負載的功率需求。
[0028] 其中，工作模式描述負載的工作模式信息，如滿載運行或者半載運行等，給出功率 因數(shù)。
[0029] 所述功率損耗分布是負載在飛機的每個飛行階段中的功率需求，所述飛行階段包 括第零飛行階段（GO)、第一飛行階段（Gl)、第二飛行階段（G2)、第三飛行階段（G3)、第四飛 行階段（G4)、第五飛行階段（G5)、第六飛行階段（G6)、第七飛行階段（G7)和第八飛行階段 (G8)。表1是飛機飛行階段劃分的表格。
[0030] 表1飛機飛行階段劃分
[0031]

[0033] 最大負載功率對負載進行5秒鐘分析、5分鐘分析和連續(xù)分析。其中，5秒鐘分析 是指對任何工作時間大于〇. 3秒的負載，都應(yīng)提供最大5秒內(nèi)的平均值；5分鐘分析是指對 任何工作時間大于5秒的負載，都應(yīng)提供最大值5分鐘內(nèi)的平均值；連續(xù)分析是指持續(xù)工作 時間大于5分鐘的用電設(shè)備，均應(yīng)進行連續(xù)分析、5分鐘分析和5秒鐘分析。在飛機的每個 飛行階段中均需要進行5秒鐘分析、5分鐘分析和連續(xù)分析。
[0034] 瞬態(tài)功率用于獲取負載最嚴重的沖擊特性，該沖擊特性通過峰值和半峰值來定 義，通常用于負載上電的最初300毫秒。
[0035] 當負載工作時，根據(jù)該負載的工作模式，得到該負載的功率因數(shù)，負載功率因數(shù)乘 以功率損耗分布，再乘以最大負載功率得到飛機在不同飛行階段中的功率需求，再結(jié)合飛 機的瞬態(tài)功率，得到飛機在設(shè)定工作狀態(tài)時的功率需求，即得到飛機在G0-G8飛行階段中5 秒鐘、5分鐘和連續(xù)階段的用電情況。
[0036] 其中，對于交流負載，功率需求指的是負載的用電功率；對于直流負載，功率需求 指的是負載的用電電流。
[0037] 步驟130,根據(jù)飛機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的每個負載的功率需求，累加得到飛機 在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的電源容量。
[0038] 根據(jù)飛機中負載的工作條件，確定在設(shè)定工作狀態(tài)時，需要工作的負載，根據(jù)在設(shè) 定工作狀態(tài)時的每個的負載的功率需求，累加得到飛機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的負載統(tǒng)計 或電源容量。
[0039] 本實施例通過根據(jù)負載的工作條件確定飛機在設(shè)定工作狀態(tài)時所述負載是否工 作，當負載工作時，根據(jù)負載的工作模式、功率損耗分布、最大負載功率和瞬態(tài)功率，計算所 述負載的功率需求，根據(jù)飛機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的每個負載的功率需求，累加得到飛 機在所述設(shè)定工作狀態(tài)時的電源容量，實現(xiàn)了對飛機電氣負載的自動統(tǒng)計，提高了統(tǒng)計的 準確性和效率。
[0040] 實施例二
[0041] 圖2是本發(fā)明實施例二提供的一種飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法的 流程圖，具體包括如下步驟：
[0042] 步驟210,對飛機的負載的信息參數(shù)進行整理，構(gòu)成電氣負載特性分析表。
[0043] 圖3是本發(fā)明實施例提供的飛機電氣負載統(tǒng)計和電源容量分析的方法中的電氣 負載特性分析表的構(gòu)成圖。如圖3所示，所述電氣負載特性分析表即所述信息參數(shù)包括：供 應(yīng)商信息、供電電源、工作條件、工作模式、功率損耗分布、最大負載功率和瞬態(tài)功率。供應(yīng) 商信息描述負載的名稱，供電電源描述負載的輸入電壓，如230伏交流、115伏交流、540伏 直流或28伏直流。
[0044] 對飛機的負載的信息參數(shù)進行整理，構(gòu)成電氣負載特性分析表，每個負載對應(yīng)一 個電氣負載特性分析表，該分析表通過Excel設(shè)計。在對飛機進行電氣負載統(tǒng)計和電源容 量分析時，首先導入負載，即對每個負載的電氣負載特