CN107612134A - 一种dps200‑27型运输机后备直流电源*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种DPS200‑27型运输机后备直流电源***，包括机载直流变流机U1、变流机通道接触器J1、蓄电池、调压电路、蓄电池通道接触器J2、控制器ICU和电源***输出端；机载直流变流机U1具有两路输出，一路通过变流机通道接触器J1直接与电源***输出端电连接，另一路为蓄电池浮充电；蓄电池的输出端通过调压电路和蓄电池通道接触器J2与电源***输出端电连接；控制器控制变流机通道接触器J1和蓄电池通道接触器J2的开闭，采集机载直流变流机U1向变流机通道接触器J1输出的电压信号以及蓄电池向调压电路和蓄电池通道接触器J2输出的电压信号。本发明通过机载直流变流机的直接输出和蓄电池的备用输出两路电源装置，提高了运输机电源的故障处理功能。
Description
技术领域
本发明属于运输机后备电源技术领域，尤其是涉及一种DPS200-27型运输机后备直流电源***。
背景技术
因为运输机在天空飞行时，若出现电源故障而没有解决方案，极易发生坠机事故，因此运输机电源对其故障处理要求较高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种DPS200-27型运输机后备直流电源***，通过机载直流变流机的直接输出和蓄电池的备用输出两路电源装置，提高了运输机电源的故障处理功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种DPS200-27型运输机后备直流电源***，包括机载直流变流机U1、变流机通道接触器J1、蓄电池、调压电路、蓄电池通道接触器J2、控制器ICU和电源***输出端；
所述机载直流变流机U1具有两路输出，一路通过变流机通道接触器J1直接与电源***输出端电连接，另一路为蓄电池浮充电；
所述蓄电池的输出端通过调压电路和蓄电池通道接触器J2与所述电源***输出端电连接；
所述控制器控制变流机通道接触器J1和蓄电池通道接触器J2的开闭，同时采集机载直流变流机U1向变流机通道接触器J1输出的电压信号以及蓄电池向调压电路和蓄电池通道接触器J2输出的电压信号。
进一步的，所述机载直流变流机U1为由航空发动机带动的发电装置的输出端，其输出27V直流电。
进一步的，所述机载直流变流机U1的正极与所述变流机通道接触器J1的输入端电连接，该变流机通道接触器J1的输出端与所述电源***输出端电连接。
进一步的，所述机载直流变流机U1的正极通过浪涌电抗L1与所述变流机通道接触器J1的输入端电连接，且该机载直流变流机U1的正极与浪涌电抗L1的连接节点向所述控制器输入机载直流变流机U1的电压采样信号。
进一步的，所述调压电路为二极管式调压电路，包括三个串联的二极管(D1、D2、D3)以及分别并联在每个二极管两端的直流接触器(TJ1、TJ2、TJ3)。
进一步的，所述直流接触器(TJ1、TJ2、TJ3)为常闭型。
进一步的，所述DPS200-27型运输机后备直流电源***还包括浪涌电感L2，所述蓄电池的正极输出端依次连接所述调压电路、浪涌电感L2和蓄电池通道接触器J2，最后与电源***输出端电连接。
进一步的，所述调压电路的输出端与蓄电池的负极之间并联有续流二极管D6。
进一步的，所述蓄电池通道接触器J2的输出端与蓄电池负极之间并联有一平滑电容C1，用以防止蓄电池E的输出电压发生跳跃。
进一步的，所述电源***输出端包括一对并联的空气开关，即直通输出断路器K1和备用输出断路器K1-1的双路输出。
进一步的，所述蓄电池正极输出端与电源***输出端还连接有一对并联的备用空气开关，即直通断路器K2和直通备用断路器K2-1.
进一步的，所述DPS200-27型运输机后备直流电源***还包括辅助输出端口U2、稳压电路Q1和低压输出端口；
所述辅助输出端口U2的正负极对应连接蓄电池的正负极，且该蓄电池的正负极对应输入稳压电路Q1，稳压电路Q1通过低压输出端口输出低压直流电。
进一步的，所述机载直流变流机的正极与蓄电池正极之间依次串联有防反二极管和浮充限流电阻，用以放置机载直流变流机接反，同时限定机载直流变流机对蓄电池充电的电流。
进一步的，所述机载直流变流机的正负极之间并联接有一续流二极管D5，用以防止机载直流变流机正负极之间电压过大。
进一步的，所述浮充限流电阻与蓄电池正极的连接节点处及机载直流变流机U1的负极之间并联有一保护电路，所述保护电路包括串联的第一线圈R1和第三继电器J3以及串联的第二线圈R2和第四继电器J4，第一线圈R1和第三继电器J3串联后并联在蓄电池E的正负极两端，第二线圈R2和第四继电器J4串联后并联在蓄电池E的正负极两端。
相对于现有技术，本发明所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***具有以下优势：
(1)本发明所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，通过机载直流变流机的直接输出和蓄电池的备用输出两路电源装置，提高了运输机电源的故障处理功能。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***电路示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，包括机载直流变流机U1、主路充电控制电路、变流机通道接触器J1、蓄电池、调压电路、蓄电池通道接触器J2、控制器ICU和电源***输出端；
所述机载直流变流机U1具有两路输出，一路通过变流机通道接触器J1直接与电源***输出端电连接，另一路通过主路充电控制电路为蓄电池浮充电；
所述蓄电池的输出端通过调压电路和蓄电池通道接触器J2与所述电源***输出端电连接；
所述控制器控制变流机通道接触器J1和蓄电池通道接触器J2的开闭，同时采集机载直流变流机U1向变流机通道接触器J1输出的电压信号以及蓄电池向调压电路和蓄电池通道接触器J2输出的电压信号。
所述机载直流变流机U1为由航空发动机带动的发电装置的输出端，其输出27V直流电。
所述机载直流变流机U1的正极与所述变流机通道接触器J1的输入端电连接，该变流机通道接触器J1的输出端与所述电源***输出端电连接。
所述机载直流变流机U1的正极通过浪涌电抗L1与所述变流机通道接触器J1的输入端电连接，且该机载直流变流机U1的正极与浪涌电抗L1的连接节点向所述控制器输入机载直流变流机U1的电压采样信号。
所述调压电路为二极管式调压电路，包括三个串联的二极管(D1、D2、D3)以及分别并联在每个二极管两端的直流接触器(TJ1、TJ2、TJ3)。
所述直流接触器(TJ1、TJ2、TJ3)为常闭型。
所述DPS200-27型运输机后备直流电源***还包括浪涌电感L2，所述蓄电池的正极输出端依次连接所述调压电路、浪涌电感L2和蓄电池通道接触器J2，最后与电源***输出端电连接。
所述电源***输出端包括一对并联的空气开关，即直通输出断路器K1和备用输出断路器K1-1的双路输出。
所述蓄电池正极输出端与电源***输出端还连接有一对并联的备用空气开关，即直通断路器K2和直通备用断路器K2-1.
所述DPS200-27型运输机后备直流电源***还包括辅助输出端口U2、稳压电路Q1和低压输出端口；
所述辅助输出端口U2的正负极对应连接蓄电池的正负极，且该蓄电池的正负极对应输入稳压电路Q1，稳压电路Q1通过低压输出端口输出低压直流电。
本发明作为机载后备电源设备，安装于运输机上，运输机发电***经机载直流变流机U1输出27V主电压，该机载直流变流机U1的输出分为两路，一路经变流机通道接触器J1传输至27V电源***输出端，另一路对28V/DC蓄电池E进行浮充电。
当机载直流变流机U1输出端口电压在27V±5％范围内时，变流机通道接触器J1吸合，***为直通方式，即输出直接由27V/DC机载直流变流机U1供电。当输入电压不能满足27V±5％时，输出将自动切换至蓄电池E后备输出方式，一旦转入蓄电池后备输出方式，控制器ICU将自动锁存蓄电池E后备输出供电状态，同时继续监测27V机载直流变流机U1输出电压变化，并启动延时电路，只有在机载直流变流机U1输入电压满足27V±5％并保持大约2分钟后，控制器ICU将确认机载直流变流机U1供电恢复正常，并发出解锁请求信号，输出改为由27V/DC机载直流变流机U1直接供电。
控制器ICU控制的变流机通道接触器J1、蓄电池通道接触器J2分手动解锁和自动解锁两种工作方式，解锁后，***恢复变流机直通方式。
本发明内部控制电路均由28V蓄电池供给，经线性稳压电路，稳压输出+12V，GND单电源工作电压，稳压前级须能承受16-40V输入并能长期可靠工作，适应机载应用环境要求，在蓄电池全范围内，始终稳定输出12V(***内部工作电压)，不允许产生任何电磁干扰、电磁辐射。
本发明内部调压电路不采取隔离式开关调压型或串联式开关调压型，而采用串联二极管调压电路，通过闭合或断开并联于二极管两端的接触器，利用二极管0.7V结压降及二极管的数量进行调压输出，并联于调压二极管两端的直流接触器均为常闭型，即控制电路非加电状态是将二极管短路的。这种调压电路在航天、航空领域应用，可靠性极佳。
本发明在机载直流变流机输出故障时的切换以蓄电池后备电为最基本优先级设计，当控制电路出现故障时(控制芯片电路故障、驱动故障、工作电源故障)，该直流电源***内的常闭触点机制将使该直流电源***依旧有27V/DC输出，无论控制电路如何工作，***输出只能在机载直流变流机27V或蓄电池27V二选一，不存在两路通道同时空缺或竞争加电的可能，前者将导致输出电压中断，后者将导致输出电压抖动。这样即便是控制电路故障导致功能缺失，但该直流电源***输出效能依旧维持。
该直流电源***输出为双路并联空气开关，此外在蓄电池至输出侧也设置了双路并联直通空气开关，此举是为了防止电磁开关电气故障和机械式开关被异物卡住，保证直流电源***的输出效能。
考虑到在27V变流机与蓄电池切换瞬间，输出电压可能产生△V＝2.7V的瞬间跃变，为了去除该现象，在蓄电池通道接触器与电源***输出端之间加装了平滑电容，平滑电容C1并联在蓄电池通道接触器输出端与电源负极之间。在200A负载电流环境下，该直流电源***设计后备时间为30分钟。选用300Ah/28V蓄电池，放电倍率0.66C，蓄电池将在35～40分钟后，单体电压将降至1.83V，此时蓄电池组电压25.62V刚好是27V±5％的下限值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：包括机载直流变流机U1、变流机通道接触器J1、蓄电池、调压电路、蓄电池通道接触器J2、控制器ICU和电源***输出端；
所述机载直流变流机U1具有两路输出，一路通过变流机通道接触器J1直接与电源***输出端电连接，另一路为蓄电池浮充电；
所述蓄电池的输出端通过调压电路和蓄电池通道接触器J2与所述电源***输出端电连接；
所述控制器控制变流机通道接触器J1和蓄电池通道接触器J2的开闭，同时采集机载直流变流机U1向变流机通道接触器J1输出的电压信号以及蓄电池向调压电路和蓄电池通道接触器J2输出的电压信号。
2.根据权利要求1所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：所述机载直流变流机U1为由航空发动机带动的发电装置的输出端，其输出27V直流电。
3.根据权利要求1所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：所述机载直流变流机U1的正极与所述变流机通道接触器J1的输入端电连接，该变流机通道接触器J1的输出端与所述电源***输出端电连接。
4.根据权利要求1所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：所述机载直流变流机U1的正极通过浪涌电抗L1与所述变流机通道接触器J1的输入端电连接，且该机载直流变流机U1的正极与浪涌电抗L1的连接节点向所述控制器输入机载直流变流机U1的电压采样信号。
5.根据权利要求1所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：所述调压电路为二极管式调压电路，包括三个串联的二极管以及分别并联在每个二极管两端的直流接触器。
6.根据权利要求5所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：所述直流接触器为常闭型。
7.根据权利要求1所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：还包括浪涌电感L2，所述蓄电池的正极输出端依次连接所述调压电路、浪涌电感L2和蓄电池通道接触器J2，最后与电源***输出端电连接。
8.根据权利要求1所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：所述电源***输出端包括一对并联的空气开关，即直通输出断路器K1和备用输出断路器K1-1的双路输出。
9.根据权利要求1所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：所述蓄电池正极输出端与电源***输出端还连接有一对并联的备用空气开关，即直通断路器K2和直通备用断路器K2-1。
10.根据权利要求1所述的DPS200-27型运输机后备直流电源***，其特征在于：还包括辅助输出端口U2、稳压电路Q1和低压输出端口；
所述辅助输出端口U2的正负极对应连接蓄电池的正负极，且该蓄电池的正负极对应输入稳压电路Q1，稳压电路Q1通过低压输出端口输出低压直流电。
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