使用下降控制在飞行器中提供能量的制作方法

本发明涉及一种用于在飞行器中提供能量的装置、包括这种装置的飞行器以及相应的方法。

背景技术：

1、从现有技术中已知，在飞行器中提供一种能量提供装置，该装置包括：

2、dc总线，至少一个电负载将连接到该dc总线；

3、数个电源，包括：

4、至少一个被称为低压电源的电源，其被设计成从该飞行器的涡轮机的低压主体获取功率，以便向该dc总线提供电流，以及

5、至少一个被称为高压电源的电源，其被设计成从该飞行器的涡轮机的高压主体获取功率，以便向该dc总线提供电流。

6、期望提供对电源的稳健调节，从而不会显著干扰涡轮机的操作。

7、例如，文献gb 2510121 a1描述了具有主/从系统的频率或电压下降调节(régulation de statisme)。

技术实现思路

1、因此，提出了一种用于在上述类型的飞行器中提供能量的装置，其特征在于，该装置还包括：

2、系统，其用于基于涡轮机的至少一个操作特性来计算每个低压电源和每个高压电源的下降增益；和

3、控制模块，对于每个低压电源和每个高压电源，该控制模块用于控制所考虑的电源，并被设计为基于为所考虑的电源计算的下降增益来实现下降调节。

4、由于本发明，可以实现分散的调节，即各电源相互独立。通过这种方式，该调节对其中一个电源的损失具有稳健性。此外，基于涡轮机的至少一个操作特性来计算下降增益的事实意味着可以根据期望的操作点来定义这些下降增益，使得调节基本上不干扰涡轮机的操作。

5、根据本发明的能量提供装置还可以以任何技术上可行的组合包括以下可选特性中的一个或多个。

6、可选地，该涡轮机的至少一个操作特性包括以下各项中的至少一个：进入该涡轮机的燃烧室的燃料入口流速和/或空气入口流速、该低压主体的转速、该高压主体的转速，空气入口温度和/或燃料入口温度和/或离开该燃烧室的排气的温度。

7、同样可选地，下降增益计算系统包括：涡轮机控制器，其被设计为基于该涡轮机的一个或多个操作特性来定义由一个或多个高压电源从高压主体获取的功率与由一个或多个低压电源从低压主体获取的功率之间的比率；以及模块，对于每个电源，该模块用于根据该比率计算所考虑的电源的下降增益，从而符合该比率。

8、同样可选地，该控制器被设计成提供被称为功率数据的数据，该功率数据代表能够从该低压主体获取的最大低压机械功率和能够从该高压主体获取的最大高压机械功率，并且每个计算模块被设计为根据该功率数据计算相关联的下降增益，使得从该低压主体获取的机械功率保持小于或等于该最大低压机械功率，从该高压主体获取的机械功率保持小于或等于该最大高压机械功率。

9、同样可选地，每个计算模块被设计为计算相关联的下降增益，以便当dc总线具有由下降调节预定义的最小总线电压时，最大化由电源分别能够提供的电流的总和。

10、同样可选地，该装置包括数个高压电源和/或数个低压电源，并且每个高压电源或低压电源的计算模块分别被设计为根据比率来计算相关联的下降增益，该比率是一方面由所考虑的高压电源或低压电源提供的电流与另一方面由所有高压电源或低压电源提供的电流的总和之间的比率。

11、同样可选地，每个计算模块被设计为将该高压电源的下降增益计算为该比率与常数的乘积，以及将该低压电源的下降增益计算为该比率的一的补数与该常数的乘积。

12、同样可选地，每个控制模块被设计为：

13、根据相关联的下降增益计算参考电流；

14、根据功率数据计算可由相关联的电源提供的最大电流；以及

15、将参考电流限制为最大电流。

16、还提出了一种飞行器，该飞行器包括根据本发明的装置。

17、还提出了一种用于在飞行器中提供能量的方法，其特征在于，该方法包括：

18、根据涡轮机的至少一个操作特性的至少一个测量值，计算以下电源的下降增益：

19、每个被称为低压电源的电源，该低压电源被设计成从该飞行器的涡轮机的低压主体获取功率，以便向dc总线提供电流，至少一个电负载意在连接到该dc总线，以及

20、每个被称为高压电源的电源，该高压电源被设计成从该飞行器的涡轮机的高压主体获取功率，以便向该dc总线提供电流；以及

21、对于每个低压电源和每个高压电源，基于为所考虑的电源计算的下降增益来实现下降调节。

技术特征：

1.一种用于在飞行器中提供能量的装置(100；900)，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，所述涡轮机(102)的至少一个操作特性包括以下各项中的至少一个：进入所述涡轮机(102)的燃烧室的燃料入口流速和/或空气入口流速、所述低压主体(104)的转速、所述高压主体(106)的转速、空气入口温度和/或燃料入口温度和/或离开所述燃烧室的排气的温度。

3.根据权利要求1或2所述的装置(100；900)，其中，用于计算所述下降增益(kbp、khp；kbp、khp1、khp2)的所述系统(108、122bp、122hp；108、122bp、122hp1、122hp2)包括：

4.根据权利要求3所述的装置(100；900)，其中，所述控制器(108)被设计成提供被称为功率数据的数据，所述功率数据代表能够从所述低压主体(104)获取的最大低压机械功率(pbpmax_meca)和能够从所述高压主体(106)获取的最大高压机械功率(phpmax_meca)，并且其中，每个计算模块(122bp、122hp)被设计为根据所述功率数据计算相关联的下降增益(kbp、khp)，使得从所述低压主体(104)获取的机械功率保持小于或等于所述最大低压机械功率(pbpmax_meca)，从所述高压主体(104)获取的机械功率保持小于或等于所述最大高压机械功率(phpmax_meca)。

5.根据权利要求4所述的装置(100；900)，其中，每个计算模块(122bp、122hp)被设计为计算所述相关联的下降增益(kbp、khp)，以便当所述dc总线(112)具有由所述下降调节预定义的最小总线电压(udcmin)时，使所述电源(116bp、116hp)分别能够提供的电流(ibpmax、ihpmax)的总和最大化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置(900)，其中，所述装置包括多个高压电源(116hp1、116hp2)和/或多个低压电源，并且其中，每个高压电源(116hp1、116hp2)的计算模块(122hp1、122hp2)或每个低压电源的计算模块被设计为基于比率(s1、s2)来计算相关联的下降增益(khp1、khp2)，所述比率(s1、s2)是一方面由所考虑的高压电源(116hp1、116hp2)提供的电流(ihp1、ihp2)与另一方面由所有高压电源(116hp1、116hp2)提供的所述电流(ihp1、ihp2)的总和之间的比率，或一方面由所考虑的低压电源提供的电流与另一方面由所有低压电源提供的所述电流的总和之间的比率。

7.根据权利要求4所述的装置(100；900)，其中，每个计算模块(122bp，122hp)被设计为将所述高压电源(116hp)的所述下降增益(khp)计算为所述比率(s)与常数的乘积，以及将所述低压电源(116bp)的所述下降增益(kbp)计算为所述比率(s)的一的补数与所述常数的乘积。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(100；900)，其中，每个控制模块(120bp、120hp)被设计为：

9.一种飞行器，其中，所述飞行器包括根据权利要求1至8中任一项所述的装置。

10.一种用于在飞行器中提供能量的方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结本发明涉及一种用于在飞行器中提供能量的装置(100)，包括：‑DC总线(112)；‑至少一个低压电源(116<subgt;BP</subgt;)和至少一个高压电源(116<subgt;HP</subgt;)。该装置(100)还包括：‑系统(108、122BP、122HP)，用于基于涡轮机(102)的至少一个操作特性计算每个电源(116<subgt;BP</subgt;、116<subgt;HP</subgt;)的下降增益(K<subgt;BP</subgt;、K<subgt;HP</subgt;)；以及‑模块(120<subgt;BP</subgt;、120<subgt;HP</subgt;)，对于每个电源(116<subgt;BP</subgt;、116<subgt;HP</subgt;)，该模块用于控制所考虑的电源(116<subgt;BP</subgt;、116<subgt;HP</subgt;)，并被设计为基于为所考虑的电源(116<subgt;BP</subgt;、116<subgt;HP</subgt;)计算的下降增益(K<subgt;BP</subgt;、K<subgt;HP</subgt;)来实现下降调节。技术研发人员：维克多·多斯·桑托斯,弗洛朗·鲁吉耶,伊莎贝尔·弗洛朗受保护的技术使用者：赛峰集团技术研发日：技术公布日：2024/7/4