[发明专利]用来自随意源的功率供应的负载的功率管理

说明书

技术领域

本发明涉及功率分配，并且具体地涉及对于来自“随意”功率源的负载的功率分配和管理。

背景技术

在飞机应用中，所产生的电功率大部分源自飞机发动机所供应的机械功率，机械功率由发电机转换为交流（AC）电功率。飞机发动机速度的变化导致发电机所产生的输出电压的变化。然而，一些负载对于频率的变化敏感，因此，现代飞机上采用的大多数发电机提供恒定的输出频率或者提供在所附接的负载可接受的限定范围内变化的可变频率。例如，恒定频率发电机使用机械联轴器以提供恒定频率AC输出，而不论发动机速度的变化如何。然而，机械联轴器增加了发电机的成本和重量。可变频率发电机是恒定频率发电机的替代方案，但是仍然必须能够提供在严格限定的范围（例如，350Hz-800Hz）内的AC输出。该要求也增加了可变频率发电机的重量和成本。

恒定频率发电机和可变频率发电机的更便宜的替代方案是随意源（wild-source）发电机，其相比可变频率发电机提供频率和电压变化更大的AC输出。传统上，随意源发电机无法应用在飞机应用中，因为它们不能提供飞机上的大多数负载所需类型的功率。

发明内容

一种固态功率调节器（SSPR）调节从随意源功率源输送到频率耐受负载的功率。所述SSPR包括固态开关装置和控制器。所述固态开关装置被接通以从所述随意源功率源向所述频率耐受负载输送功率并且被关断以阻止向所述频率耐受负载输送功率。所述控制器监视被输送到所述频率耐受负载的功率并选择性地调制所述固态开关装置以调节被输送的功率。

附图说明

图1是根据本发明实施例的采用“随意”源的电功率生成/分配系统（EPGDS）的方框图。

图2是根据本发明实施例的固态功率调节器（SSPR）的方框图，其用在EPGDS中以调节由“随意”源供应到负载的功率。

图3是根据本发明实施例的控制器所执行的功能的方框图，该控制器被SSPR用于调节输送到负载的功率。

具体实施方式

本发明提供采用随意源发电机的系统和方法，该随意源发电机相比传统的可变频率发电机提供频率和电压变化更大的AC输出。具体地，本发明采用随意功率源向能够适应大幅度频率变化的特定类型的负载（例如，电阻性负载）供应功率。固态开关装置被用于调节从随意源输送到特定负载的功率以确保该负载不会过载或损坏。这需要监视和使用被输送到负载的功率来调节固态开关的通/断时间以向所附接的负载提供期望量的功率。

图1是根据本发明实施例的采用随意源的电功率生成/分配系统（EPGDS）10的方框图。EPGDS 10包括飞机发动机12、轴14、随意源发电机16、功率分配总线18、固态功率调节器（SSPR）20a，20b，…20N以及频率耐受负载22a，22b，…22N。

在图1所示的实施例中，由飞机发动机产生的动力经由轴14传输到随意源发电机16。在其它实施例中，可采用其它公知的手段来相对于飞机发动机12安装随意源发电机16以将机械能从发动机12传输到发电机16。例如，随意源发电机16可经由来自飞机发动机12的轴（未示出）的直接驱动来接收机械能，可安装在飞机发动机12周围，其中，发动机的轴经由机械齿轮箱联接或者其它公知的用于将机械功率从飞机发动机12传输到随意源发电机16的装置来充当随意源发电机的定子或转子。

随意源发电机16将飞机发动机12所供应的机械能转换成可变频率、可变电压的AC输出，以经由功率分配总线18分配到所附接的负载。随意源发电机16由于发电机所产生的频率和电压的范围而被称为“随意”源发电机，其可被限定为大于与可变频率发电机相关的频率范围的频率范围。例如，各种规格（例如，军用规格MIL-STD-704F）定义了可变频率发电机所产生的最大可允许频率范围。所提供频率范围大于关于可变频率发电机所定义的频率范围的发电机被分类为随意源。在一个实施例中，可变频率发电机提供在350Hz-800Hz的频率范围内的AC输出。因而，随意源发电机所提供的AC输出在大于关于可变频率发电机限定的频率范围的频率范围内。