CN112467712B - 一种超轻型直升机低压电源*** - Google Patents

一种超轻型直升机低压电源*** Download PDF

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Abstract

本发明属于飞行器电源***设计技术领域，公开了一种超轻型直升机低压电源***，包括：1200VA交流发电机、电源变换器、锂蓄电池组、250VA交流发电机、整流器、直流配电控制盒、配电盘箱；其中，直流配电控制盒内设置发电机接触器、蓄电池接触器、相连卸载接触器；配电盘箱内设置发电机汇流条PP2、卸载汇流条PP3和蓄电池汇流条PP1、控制开关、告警指示灯；采用了非典型航空电源供电***(低压28VDC和高压270VDC)，并取消地面电源供电***，由蓄电池***完成发动机的起动和控制过程。

Description

一种超轻型直升机低压电源***
技术领域
本发明属于飞行器电源***设计技术领域，尤其涉及一种超轻型直升机低压电源***。
背景技术
某超轻型直升机为500kg级甚轻型民用直升机，选用的发动机控制***采用了低压14V直流用电体制，而航空低压电源一般为28V直流电源。如果采用典型航空低压28V直流电源***，就需同时设计两种不同电压的发电***和蓄电池***，这样电源***构型就会比较复杂，同时还会增加了直升机全机重量。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种超轻型直升机低压电源***，采用了非典型航空电源供电***(低压28VDC和高压270VDC)，并取消地面电源供电***，由蓄电池***完成发动机的起动和控制过程。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种超轻型直升机低压电源***，所述***包括：1200VA交流发电机1、电源变换器2、锂蓄电池组3、250VA交流发电机4、整流器5、直流配电控制盒6、配电盘箱10；
其中，直流配电控制盒6内设置发电机接触器7、蓄电池接触器8、相连卸载接触器9；
配电盘箱10内设置发电机汇流条PP2、卸载汇流条PP3和蓄电池汇流条PP1、控制开关11、告警指示灯12；
其中，1200VA交流发电机1和电源变换器2，用于整流输出14V直流电源供发电机汇流条PP2和卸载汇流条PP3上的用电设备使用；
锂蓄电池组3，用于输出14V直流电源供蓄电池汇流条PP1上的用电设备使用；
250VA交流发电机4和一台整流器5，用于整流输出14V直流电源供锂蓄电池组3充电使用。
本发明技术方案的特点和进一步的改进为：
(1)蓄电池接触器8一端接至锂蓄电池组3的正端，另一端接至控制开关11，通过控制开关11的通/断控制蓄电池接触器8吸合/断开；
蓄电池接触器8的主触点正常时处于断开位，当蓄电池接触器8动作吸合时，蓄电池接触器8的主触点一端与锂蓄电池组3相连，另一端与14V蓄电池汇流条PP1相连，使得锂蓄电池组3与14V蓄电池汇流条PP1相连；
蓄电池接触器8的辅助触点正常时一端与地相连，另一端与告警指示灯12相连，当蓄电池接触器8动作吸合时，告警指示灯12与地断开。
(2)发电机接触器7一端接地，另一端接至电源变换器2控制端，通过控制开关11输出地/开信号给电源变换器2，从而控制电源变换器的输出端控制信号，控制发电机接触器7的吸合/断开；
发电机接触器7的主触点正常时处于断开位，当发电机接触器7动作吸合时，一端连至电源变换器2的电源输出端，另一端连至14V发电机汇流条PP2，从而使得电源变换器的电源输出端与14V发电机汇流条PP2连接；
发电机接触器7的辅助触点正常时一端接地，一端接至告警指示灯，当发电机接触器7动作吸合时，辅助触点一端接地，另一端接至相连卸载接触器9，从而控制相连卸载接触器9。
(3)相连卸载接触器9一端接发电机汇流条PP2，另一端接发电机接触器7的辅助触点，当发电机接触器7处于正常状态时，相连卸载接触器9处于正常状态，当发电机接触器7动作吸合时，发电机接触器7的辅助触点将地信号送至相连卸载接触器9的一端，从而控制相连卸载接触器9动作吸合；
当相连卸载接触器9正常状态时，相连卸载接触器9主触点一端和发电机汇流条PP2相连，另一端与14V蓄电池汇流条PP1相连，当相连卸载接触器9动作吸合时，相连卸载接触器9的主触点一端和发电机汇流条PP2相连，另一端与卸载汇流条PP3相连；
当相连卸载接触器9正常状态时，相连卸载接触器9的辅助触点一端接地，另一端与告警指示灯12相连，当相连卸载接触器9动作吸合时，相连卸载接触器9的辅助触点一端接地，另一端断开。
(4)1200VA交流发电机1用于给电源变换器2供电。
(5)250VA交流发电机4与整流器5相连；且起动机、整流器5并接至锂蓄电池组3的输出端。
(6)当所述电源***处于正常供电状态时，控制开关控制发电机接触器7、蓄电池接触器8吸合；
1200VA交流发电机1通过电源变换器2整流输出14V直流电源给发电机汇流条PP2和卸载汇流条PP3供电，250VA交流发电机4通过整流器5整流输出14V直流电源给蓄电池汇流条PP1供电，并给12V/15Ah锂蓄电池组3充电；蓄电池汇流条PP1和发电机汇流条PP2在正常供电状态下相互独立。
(7)当所述电源***处于应急供电状态，发电机接触器7处于断开状态；
当1200VA交流发电机1和电源变换器2组成的14V直流发电***故障时，相连卸载接触器9动作吸合，卸载汇流条PP3上的负载停止供电，发电机汇流条PP2通过相连卸载接触器9常闭触点由蓄电池汇流条PP1提供应急供电。
(8)当250VA交流发电机4和一台整流器5组成的14V直流发电***故障时，蓄电池汇流条PP1由12V/15Ah锂蓄电池组3提供应急供电。
(9)当所述电源***处于起动供电状态时，控制开关控制蓄电池接触器8吸合；发动机起动时，由12V/15Ah锂蓄电池组3同时给蓄电池汇流条PP1和发电机汇流条PP2供电，发动机控制***由蓄电池汇流条PP1供电，其余应急负载由发电机汇流条PP2供电；起动完成后，接通机上直流发电***，从而转入正常供电状态。
本发明提供一种超轻型直升机低压电源***，采用了非典型航空电源供电***(低压28VDC和高压270VDC)，并取消地面电源供电***，由蓄电池***完成发动机的起动和控制过程。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种超轻型直升机低压电源***的原理框图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种超轻型直升机低压电源***，如图1所示，所述***包括：1200VA交流发电机1、电源变换器2、锂蓄电池组3、250VA交流发电机4、整流器5、直流配电控制盒6、配电盘箱10。
其中，直流配电控制盒6内设置发电机接触器7、蓄电池接触器8、相连卸载接触器9；
配电盘箱10内设置发电机汇流条PP2、卸载汇流条PP3和蓄电池汇流条PP1、控制开关11、告警指示灯12；
其中，1200VA交流发电机1和电源变换器2，用于整流输出14V直流电源供发电机汇流条PP2和卸载汇流条PP3上的用电设备使用；
锂蓄电池组3，用于输出14V直流电源供蓄电池汇流条PP1上的用电设备使用；
250VA交流发电机4和一台整流器5，用于整流输出14V直流电源供锂蓄电池组3充电使用。
具体的，
(1)蓄电池接触器8一端接至锂蓄电池组3的正端，另一端接至控制开关11，通过控制开关11的通/断控制蓄电池接触器8吸合/断开；
蓄电池接触器8的主触点正常时处于断开位，当蓄电池接触器8动作吸合时，蓄电池接触器8的主触点一端与锂蓄电池组3相连，另一端与14V蓄电池汇流条PP1相连，使得锂蓄电池组3与14V蓄电池汇流条PP1相连；
蓄电池接触器8的辅助触点正常时一端与地相连，另一端与告警指示灯12相连，当蓄电池接触器8动作吸合时，告警指示灯12与地断开。
(2)发电机接触器7一端接地，另一端接至电源变换器2控制端，通过控制开关11输出地/开信号给电源变换器2，从而控制电源变换器的输出端控制信号，控制发电机接触器7的吸合/断开；
发电机接触器7的主触点正常时处于断开位，当发电机接触器7动作吸合时，一端连至电源变换器2的电源输出端，另一端连至14V发电机汇流条PP2，从而使得电源变换器的电源输出端与14V发电机汇流条PP2连接；
发电机接触器7的辅助触点正常时一端接地，一端接至告警指示灯，当发电机接触器7动作吸合时，辅助触点一端接地，另一端接至相连卸载接触器9，从而控制相连卸载接触器9。
(3)相连卸载接触器9一端接发电机汇流条PP2，另一端接发电机接触器7的辅助触点，当发电机接触器7处于正常状态时，相连卸载接触器9处于正常状态，当发电机接触器7动作吸合时，发电机接触器7的辅助触点将地信号送至相连卸载接触器9的一端，从而控制相连卸载接触器9动作吸合；
当相连卸载接触器9正常状态时，相连卸载接触器9主触点一端和发电机汇流条PP2相连，另一端与14V蓄电池汇流条PP1相连，当相连卸载接触器9动作吸合时，相连卸载接触器9的主触点一端和发电机汇流条PP2相连，另一端与卸载汇流条PP3相连；
当相连卸载接触器9正常状态时，相连卸载接触器9的辅助触点一端接地，另一端与告警指示灯12相连，当相连卸载接触器9动作吸合时，相连卸载接触器9的辅助触点一端接地，另一端断开。
(4)1200VA交流发电机1用于给电源变换器2供电。
(5)250VA交流发电机4与整流器5相连；且起动机、整流器5并接至锂蓄电池组3的输出端。
(6)当所述电源***处于正常供电状态时，控制开关控制发电机接触器7、蓄电池接触器8吸合；
1200VA交流发电机1通过电源变换器2整流输出14V直流电源给发电机汇流条PP2和卸载汇流条PP3供电，250VA交流发电机4通过整流器5整流输出14V直流电源给蓄电池汇流条PP1供电，并给12V/15Ah锂蓄电池组3充电；蓄电池汇流条PP1和发电机汇流条PP2在正常供电状态下相互独立。
(7)当所述电源***处于应急供电状态，发电机接触器7处于断开状态；
当1200VA交流发电机1和电源变换器2组成的14V直流发电***故障时，相连卸载接触器9动作吸合，卸载汇流条PP3上的负载停止供电，发电机汇流条PP2通过相连卸载接触器9常闭触点由蓄电池汇流条PP1提供应急供电。
(8)当250VA交流发电机4和一台整流器5组成的14V直流发电***故障时，蓄电池汇流条PP1由12V/15Ah锂蓄电池组3提供应急供电。
(9)当所述电源***处于起动供电状态时，控制开关控制蓄电池接触器8吸合；发动机起动时，由12V/15Ah锂蓄电池组3同时给蓄电池汇流条PP1和发电机汇流条PP2供电，发动机控制***由蓄电池汇流条PP1供电，其余应急负载由发电机汇流条PP2供电；起动完成后，接通机上直流发电***，从而转入正常供电状态。
本发明提供一种超轻型直升机低压电源***，采用了非典型航空电源供电***(低压28VDC和高压270VDC)，并取消地面电源供电***，由蓄电池***完成发动机的起动和控制过程。

Claims (10)

1.一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，所述***包括：1200VA交流发电机(1)、电源变换器(2)、锂蓄电池组(3)、250VA交流发电机(4)、整流器(5)、直流配电控制盒(6)、配电盘箱(10)；
其中，直流配电控制盒(6)内设置发电机接触器(7)、蓄电池接触器(8)、相连卸载接触器(9)；
配电盘箱(10)内设置发电机汇流条PP2、卸载汇流条PP3和蓄电池汇流条PP1、控制开关(11)、告警指示灯(12)；
其中，1200VA交流发电机(1)和电源变换器(2)，用于整流输出14V直流电源供发电机汇流条PP2和卸载汇流条PP3上的用电设备使用；
锂蓄电池组(3)，用于输出14V直流电源供蓄电池汇流条PP1上的用电设备使用；
250VA交流发电机(4)和一台整流器(5)，用于整流输出14V直流电源供锂蓄电池组(3)充电使用。
2.根据权利要求1所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
蓄电池接触器(8)一端接至锂蓄电池组(3)的正端，另一端接至控制开关(11)，通过控制开关(11)的通/断控制蓄电池接触器(8)吸合/断开；
蓄电池接触器(8)的主触点正常时处于断开位，当蓄电池接触器(8)动作吸合时，蓄电池接触器(8)的主触点一端与锂蓄电池组(3)相连，另一端与14V蓄电池汇流条PP1相连，使得锂蓄电池组(3)与14V蓄电池汇流条PP1相连；
蓄电池接触器(8)的辅助触点正常时一端与地相连，另一端与告警指示灯(12)相连，当蓄电池接触器(8)动作吸合时，告警指示灯(12)与地断开。
3.根据权利要求2所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
发电机接触器(7)一端接地，另一端接至电源变换器(2)控制端，通过控制开关(11)输出地/开信号给电源变换器(2)，从而控制电源变换器的输出端控制信号，控制发电机接触器(7)的吸合/断开；
发电机接触器(7)的主触点正常时处于断开位，当发电机接触器(7)动作吸合时，一端连至电源变换器(2)的电源输出端，另一端连至14V发电机汇流条PP2，从而使得电源变换器的电源输出端与14V发电机汇流条PP2连接；
发电机接触器(7)的辅助触点正常时一端接地，一端接至告警指示灯，当发电机接触器(7)动作吸合时，辅助触点一端接地，另一端接至相连卸载接触器(9)，从而控制相连卸载接触器(9)。
4.根据权利要求3所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
相连卸载接触器(9)一端接发电机汇流条PP2，另一端接发电机接触器(7)的辅助触点，当发电机接触器(7)处于正常状态时，相连卸载接触器(9)处于正常状态，当发电机接触器(7)动作吸合时，发电机接触器(7)的辅助触点将地信号送至相连卸载接触器(9)的一端，从而控制相连卸载接触器(9)动作吸合；
当相连卸载接触器(9)正常状态时，相连卸载接触器(9)主触点一端和发电机汇流条PP2相连，另一端与14V蓄电池汇流条PP1相连，当相连卸载接触器(9)动作吸合时，相连卸载接触器(9)的主触点一端和发电机汇流条PP2相连，另一端与卸载汇流条PP3相连；
当相连卸载接触器(9)正常状态时，相连卸载接触器(9)的辅助触点一端接地，另一端与告警指示灯(12)相连，当相连卸载接触器(9)动作吸合时，相连卸载接触器(9)的辅助触点一端接地，另一端断开。
5.根据权利要求1所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
1200VA交流发电机(1)用于给电源变换器(2)供电。
6.根据权利要求1所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
250VA交流发电机(4)与整流器(5)相连；且起动机、整流器(5)并接至锂蓄电池组(3)的输出端。
7.根据权利要求4所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
当所述电源***处于正常供电状态时，控制开关控制发电机接触器(7)、蓄电池接触器(8)吸合；
1200VA交流发电机(1)通过电源变换器(2)整流输出14V直流电源给发电机汇流条PP2和卸载汇流条PP3供电，250VA交流发电机(4)通过整流器(5)整流输出14V直流电源给蓄电池汇流条PP1供电，并给12V/15Ah锂蓄电池组(3)充电；蓄电池汇流条PP1和发电机汇流条PP2在正常供电状态下相互独立。
8.根据权利要求4所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
当所述电源***处于应急供电状态，发电机接触器(7)处于断开状态；
当1200VA交流发电机(1)和电源变换器(2)组成的14V直流发电***故障时，相连卸载接触器(9)动作吸合，卸载汇流条PP3上的负载停止供电，发电机汇流条PP2通过相连卸载接触器(9)常闭触点由蓄电池汇流条PP1提供应急供电。
9.根据权利要求8所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
当250VA交流发电机(4)和一台整流器(5)组成的14V直流发电***故障时，蓄电池汇流条PP1由12V/15Ah锂蓄电池组(3)提供应急供电。
10.根据权利要求4所述的一种超轻型直升机低压电源***，其特征在于，
当所述电源***处于起动供电状态时，控制开关控制蓄电池接触器(8)吸合；发动机起动时，由12V/15Ah锂蓄电池组(3)同时给蓄电池汇流条PP1和发电机汇流条PP2供电，发动机控制***由蓄电池汇流条PP1供电，其余应急负载由发电机汇流条PP2供电；起动完成后，接通机上直流发电***，从而转入正常供电状态。
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