[发明专利]具有多相发电机的电力供应系统和具有这种电力供应系统的航空器

说明书

一种用于航空器的电力供应系统，其包括：多个发电机和多个电力转换单元，每个发电机均能够联接至航空器引擎并且能够通过航空器引擎来旋转，每个发电机均包括至少四个AC相位，每个电力转换单元均具有多个输入和至少一个输出，其中每个单独的电力转换单元的输入连接至多个发电机中的至少两个的多个相位。电力转换单元每个均包括整流和转换装置，其用于在输出处提供具有可预定的频率和电压水平的输出电压。

技术领域

本发明涉及用于航空器的电力供应系统，并且涉及具有至少两个引擎和这种电力供应系统的航空器。

背景技术

在商用航空器中，已知使用多个(例如四个)发电机，以便于产生电力，这使得每个航空器引擎使用多达两个发电机。各个发电机相当复杂，并且可以包括永磁发电机、主励磁机和同步发电机。此外，通常已知的是这些发电机需要发电机控制单元(GCU)以通过调节励磁电流来补偿负载变化和速度变化，从而控制发电机电力输出。为了实现足够的系统安全性和冗余度，使用多个独立的发电机，这继而产生了机械传动机构将发电机与引擎联接的需要。早期的航空器中，使用整体驱动发电机(IDG)，所述整体驱动发电机基于机械-液压传动机构，具有相当大的重量并且更为昂贵。

US2012/0025604A1示出了一种用于航空器的电力供应系统，所述电力供应系统包括至少一个主发电机，所述主发电机通过至少一个电力分配通道对至少一个技术负载和至少一个商业负载馈电，所述电力分配通道包括至少一个电力分配母线和至少一个电压转换器。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于航空器的电力供应系统，所述电力供应系统的重量明显更低，同时增加了系统可靠性的需求，并且还适于未来的高压DC架构。

通过本发明的用于航空器的电力供应系统可以来实现这个目的。从下文中还可以获得有利的实施例和进一步的改进。

本发明提出一种用于航空器的电力供应系统，所述电力供应系统包括多个发电机和多个电力转换单元，每个发电机均能够联接至航空器引擎并能够通过航空器引擎来旋转，每个发电机均包括至少四个 AC相位，每个电力转换单元均具有多个输入和至少一个输出，其中每个单独的电力转换单元的输入连接至多个发电机中的至少两个的多个相位。每个电力转换单元均包括整流和转换装置，所述整流和转换装置用于在输出处提供具有可预定的频率和电压水平的输出电压。

根据本发明，电力供应系统依赖于多相发电机的使用，所述多相发电机能够通过航空器引擎来旋转。每个发电机优选地均包括至少四个AC相位，所述AC相位还可以总计五、六、七或甚至更多的相位。此外，发电机可以是同步发电机或异步发电机，所述同步发电机或异步发电机可以使用永磁体作为主励磁机。

与常规的安装不同，每个发电机的各个相位连接至不同的电力转换单元，所述电力转换单元继而连接至所使用的发电机中的至少两个中的每一个的至少一个相位。每个单独的相位将在电力转换单元中进行处理，以用于在电力转换单元的输出处产生具有可预定的受控的固定频率和电压水平的输出电压。这意味着，由于在电力转换单元中实施这些所需参数的规定，发电机无需产生具有受控的电压水平和固定的预定频率的电力输出。此外，由于GCU的功能将是电力转换单元的一部分，发电机控制单元(GCU)也不再是必须的。

由于每个电力转换单元均具有多个输入相位通道(所述输入相位通道将全部连接至不同的发电机)，因此导致发电机的一个或多个输出相位损失的不期望的状况将完全不会导致由电力转换单元所提供的电力的损失。这些电力转换单元将仍然能够将电力提供至相联的母线。如果所传输的电力的量不再能够满足用户的需求，可以进行甩负荷(loadshedding)，正如目前当发电机的单一相位损失时所采用的方法。

与普通系统相比，根据本发明的系统提供了改进的容错性、明显更低的重量以及更小的复杂性。此外，如果电力转换单元的输出频率设定为0，根据本发明的系统还能够用于航空器中的高压DC架构。在这种情况下，电力转换单元可以简化至简单的整流功能。