[发明专利]一种飞机模块化电网实验装置及功能模块

说明书

本发明公开一种飞机模块化电网实验装置，主要由模块化设计的发电系统模块、电网模块及控制器模块搭建而成，所述电网模块由若干模块化设计的交流单通道模块和直流单通道模块相互连接组成。本发明设计的模块化电网实验装置，模块间只需简单硬件连接，根据设计拓扑自主增添模块，可以完成多通道复杂电网的设计和试验，探索电网控制算法和电能管理方法，并且可以用于高校航空供电系统课程的实践环节，达到对现存飞机电网的学习以及对新型飞机电网的创新两个研究目的。

技术领域

本发明属于电气工程领域，尤其是涉及大型客机电网。

背景技术

大型客机处于民机产业的最高端，技术难度大，经济价值高，综合性强。目前，全球大型客机市场基本上被欧洲空客公司与美国波音公司两大航空巨头瓜分，A380与B787都代表了大型客机目前的最高技术水平。我国的大型客机C919的研制各项工作也正在稳步推进，

目前客机主电源系统主要有27V低压直流电源和400Hz 115/200V恒频交流电源两种供电体制。随着电源供电技术以及用电设备的发展，也由于低压直流与恒频交流电源系统都存在一些问题，变频交流供电体制得到较快发展。该种电源系统在环球快车飞机、SAAB2000支线飞机、A380与B787飞机上得到应用，我国的C919也将采用这种供电体制。

大型客机是我国今后重要发展方向以及科研人员的主要研究方向，让中国的大飞机飞上蓝天是国家的意志。飞机供电系统是飞机上的重要组成部分。变频交流供电体制是当今飞机电源系统的一个发展方向，国外也只有少量先进飞机采用，国内对于这种供电体制的研究刚刚起步，因此开展其供电系统的结构研究是有必要的。然而，目前高校仅仅针对单一机型开发实验装置，没有通用的飞机电网实验装置，为研究大型客机电源系统的研究带来了不便。

发明内容

本发明公开一种飞机模块化电网实验装置，该模块化实验装置是基于对现有客机各种机型电网结构进行研究分析得到的通用的飞机电网最小功能单元，多个电网模块化实验装置可以任意组合，搭建出各种不同型号飞机的电网结构，并且可以针对不同电网结构自主设计电网控制和管理功能。

本发明的技术方案是：

一种飞机模块化电网实验装置，其特征在于由模块化设计的发电系统模块、电网模块及控制器模块搭建而成，所述发电系统模块用于模拟飞机的发电系统，所述电网模块用于模拟飞机的电网结构，所述控制器模块用于模拟对飞机的发电系统及电网结构的管理功能；所述电网模块由若干模块化设计的交流单通道模块和直流单通道模块相互连接组成。

其中交流单通道模块和直流单通道模块是电网模块的最小功能单元。

优选地，所述交流单通道模块包括一交流汇流条、一变压整流器、一直流汇流条、一直流主汇流条、若干接触器和若干断路器，所述交流汇流条经一接触器和一断路器连接所述变压整流器，所述变压整流器经一接触器连接所述直流汇流条，所述直流汇流条经一接触器连接所述直流主汇流条，所述交流汇流条具有交流输入、输出端口。

优选地，所述直流单通道模块包括一交流汇流条、一逆变器、一直流蓄电池汇流条和一蓄电池，所述交流汇流条经一断路器和一接触器连接所述逆变器，所述逆变器经一断路器和一接触器连接所述直流蓄电池汇流条，所述直流蓄电池汇流条连接所述蓄电池，所述交流汇流条具有交流输出端口。

本发明提出一种大型客机模块化电网实验装置，使用灵活方便，具有很好的通用性、变化性和扩展性，可以完成多通道复杂电网的设计和试验，探索电网控制算法和电能管理方法，并且可以用于高校航空供电系统课程的实践环节，学生可以自行随意选择，随意组合，运用不同数量的模块构成不同的机型，开发新型配电系统和电网结构，有利于培养和提高学生该领域的理论知识以及自主创新和实践水平和能力，达到对现存飞机电网的学习以及对新型飞机电网的创新两个研究目的，对推动各种结构形式的电网设计与开发有很重要的现实意义，为大型客机电源系统的设计提供支持。

本发明的有益效果是：