适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统及方法与流程

    专利查询2025-12-31  16


    本申请属于飞机供电系统设计,具体涉及一种适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统及方法。


    背景技术:

    1、多电化、全电化是未来航空领域的重要发展趋势,是实现飞机轻量化、降低燃油消耗、提高系统可靠性和维护性的有效手段。

    2、高压直流电源系统相较于交流电源系统,具有损耗低、重量轻、可靠性高等优点,成为多电飞机电源系统的主要架构之一。

    3、飞机上具有大量瞬时大功率设备,需要的输入功率一般在数百千瓦功率等级,瞬时供电需求巨大,受机械时间常数所限,发电机输出电压的动态特性难以适应瞬时大功率设备所带来的短时、强脉动扰动,易造成直流母线电压跌落,对此,当前,多在发电机和瞬时大功率设备之间设置电池等能量存储装置,作为脉冲功率的缓冲单元,然而电池能量密度有限,需要大量配置,致使供电系统重量较大,在整体上增加了飞机中的重量,与当前飞机减重的要求不符。

    4、鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。


    技术实现思路

    1、本申请的目的是提供一种适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统及方法,以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

    2、本申请的技术方案是:

    3、一方面提供一种适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统,包括发电机u1、ac-dc变换器u2、dc-dc变换器u3、蓄电池u4、控制器u6;

    4、发电机u1与ac-dc变换器u2级联,ac-dc变换器u2与dc-dc变换器u3级联,dc-dc变换器连接蓄电池u4、瞬时大功率设备u5,控制器u6连接dc-dc变换器u3、蓄电池u4、瞬时大功率设备u5;

    5、ac-dc变换器u2将发电机u1产生的三相交流电转换为高压直流电,建立直流母线电压;

    6、初始状态下,控制器u6使能蓄电池u4输出,使得dc-dc变换器u3的端口电压分别被直流母线电压、蓄电池u4电压钳位,控制dc-dc变换器u3工作在电流控制模式,设置dc-dc变换器u3的输出电流ic=0a;

    7、瞬时大功率设备u5开机并进入工作状态时,初始阶段瞬时大功率设备u5的电能由蓄电池u4提供;

    8、控制器u6实时采集瞬时大功率设备u5的输入端口电流il,以瞬时大功率设备u5的输入端口电流il乘以功率分配系数k,作为dc-dc变换器u3输出电流ic的控制指令,其中,0≤k≤1。

    9、根据本申请的至少一个实施例,上述的适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统中,直流母线电压为270v;

    10、蓄电池u4输出电压为270v。

    11、根据本申请的至少一个实施例,上述的适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统中,蓄电池u4为锂电池。

    12、根据本申请的至少一个实施例,上述的适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统中,控制器u6通过电流检测器实时采集瞬时大功率设备u5的输入端口电流il。

    13、另一方面提供一种适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电方法,基于上述的适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统实施,包括:

    14、初始状态下,控制dc-dc变换器u3的输出电流ic=0a;

    15、在瞬时大功率设备u5开机并进入工作状态时,控制蓄电池u4为瞬时大功率设备u5供电;

    16、瞬时大功率设备u5工作时,通过配置功率分配系数k,控制蓄电池u4、dc-dc变换器u3联合为瞬时大功率设备u5供电。

    17、本申请至少存在以下有益技术效果:

    18、提供一种瞬时大功率设备用发电机蓄电池联合供电系统及方法,设置发电机u1与ac-dc变换器u2级联,ac-dc变换器u2与dc-dc变换器u3级联,dc-dc变换器连接蓄电池u4、瞬时大功率设备u5,控制器u6连接dc-dc变换器u3、蓄电池u4、瞬时大功率设备u5,在瞬时大功率设备u5开机并进入工作状态时,控制蓄电池u4为瞬时大功率设备u5供电,可使发电机u1免受短时、强脉动扰动,在瞬时大功率设备u5工作时,通过配置功率分配系数k,控制蓄电池u4、dc-dc变换器u3联合为瞬时大功率设备u5供电,可充分利用发电机u1的剩余功率,减少蓄电池u4的配置,从而可降低供电系统重量,避免在飞机上应用带来重量的增加。



    技术特征:

    1.一种适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统,其特征在于,包括发电机u1、ac-dc变换器u2、dc-dc变换器u3、蓄电池u4、控制器u6;

    2.根据权利要求1所述的适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统,其特征在于,

    3.根据权利要求1所述的适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统,其特征在于,

    4.根据权利要求1所述的适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统,其特征在于,

    5.一种适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电方法,基于权利要求1所述的适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统实施,其特征在于,包括:


    技术总结
    本申请属于飞机供电系统设计技术领域,具体涉及一种适配瞬时大功率设备的发电机蓄电池联合供电系统及方法,设置发电机U1与AC‑DC变换器U2级联,AC‑DC变换器U2与DC‑DC变换器U3级联,DC‑DC变换器连接蓄电池U4、瞬时大功率设备U5,控制器U6连接DC‑DC变换器U3、蓄电池U4、瞬时大功率设备U5,在瞬时大功率设备U5开机并进入工作状态时,控制蓄电池U4为瞬时大功率设备U5供电,可使发电机U1免受短时、强脉动扰动,在瞬时大功率设备U5工作时,通过配置功率分配系数k,控制蓄电池U4、DC‑DC变换器U3联合为瞬时大功率设备U5供电,可充分利用发电机U1的剩余功率,减少蓄电池U4的配置,从而可降低供电系统重量,避免在飞机上应用带来重量的增加。

    技术研发人员:王冠,艾凤明,于喜奎,刘娇,刘瑞,毕雯燕
    受保护的技术使用者:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-33301.html

    最新回复(0)