CN114906333B - 电动飞机的动力域控制***及电动飞机 - Google Patents

电动飞机的动力域控制***及电动飞机 Download PDF

Info

Publication number
CN114906333B
CN114906333B CN202210458355.XA CN202210458355A CN114906333B CN 114906333 B CN114906333 B CN 114906333B CN 202210458355 A CN202210458355 A CN 202210458355A CN 114906333 B CN114906333 B CN 114906333B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
relay
module
state information
battery pack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210458355.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114906333A (zh
Inventor
黄耀达
王春强
丁昆昆
蒋化夷
张一丁
党铁红
董明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Volant Aerotech Ltd
Original Assignee
Shanghai Volant Aerotech Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Volant Aerotech Ltd filed Critical Shanghai Volant Aerotech Ltd
Priority to CN202210458355.XA priority Critical patent/CN114906333B/zh
Publication of CN114906333A publication Critical patent/CN114906333A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114906333B publication Critical patent/CN114906333B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0084—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to control modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

本公开涉及一种电动飞机的动力域控制***及电动飞机。电动飞机的动力域控制***包括主动力域控制装置和备用动力域控制装置。主动力域控制装置用于在正常状态下进行电动飞机的动力总成控制。备用动力域控制装置用于在确定主动力域控制装置出现供电控制异常的情况下，进行后备控制，使得备用动力域控制装置能够代替主动力域控制装置，实现动力总成控制的部分或全部控制，以确保电动飞机在动力总成控制上的适航安全性。

Description

电动飞机的动力域控制***及电动飞机
技术领域
本公开涉及动力域控制***，具体涉及电动飞机的动力域控制***及电动飞机。
背景技术
垂直电动起降飞机是指依靠电作为动力能源实现垂直起降(Electric VerticalTakeoff and Landing，EVTOL)的飞机，这种飞机区别于传统的通航飞机的地方在于，其动力来源于多个电机而非内燃机，起飞过程不需要跑道，可通过一个或者多个升力电机螺旋桨提供升力进行垂直起降。
相较于传统的燃油飞机，以电能进行能源供给的电动飞机将需要类似于电动汽车的电池管理***和整车控制器的动力域控制***。作为提供整机能源和控制的动力域控制***，其在航空角度的功能安全等级必须为A级，即电动飞机所使用的动力域控制***对于A级机载***不得失效，否则，飞机可能坠毁。所以，电动汽车的动力域控制***无法直接转用至电动飞机，需要重新设计电动飞机动力域控制***的架构，方才满足相关的安全要求和适航要求。因此，如何得到一种具有高安全裕度，满足适航安全性要求的电动飞机的动力域控制***，是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，为本公开提出了一种电动飞机的动力域控制***及电动飞机。
根据本公开的一方面，提供了一种电动飞机的动力域控制***，所述动力域控制***应用于电动飞机，所述电动飞机包括所述电动飞机的动力域控制***、蓄电池***、第一机载***、第二机载***和继电器***；所述蓄电池***包括用于为所述电动飞机供电的多个电池包，所述继电器***包括：控制每个所述电池包向外供电的通断的多个电池包继电器、控制输至所述第一机载***的电力通断的第一继电器和控制输至所述第二机载***电力通断的第二继电器；所述电动飞机的动力域控制***包括：主动力域控制装置和备用动力域控制装置，
所述主动力域控制装置，包括：
第一控制模块，用于接收蓄电池状态信息以及从所述第一机载***获取第一信息，所述第一信息包括所述第一机载***的第一机载***状态信息和对应于第二机载***的第一***状态信息；根据所述第一机载***状态信息和/或蓄电池状态信息控制所述第一继电器的通断；向第二控制模块发送根据所述第一***状态信息生成的第一控制指令和/或所述第一***状态信息；向所述第二控制模块发送根据所述第一机载***状态信息生成的第二控制指令和/或所述第一机载***状态信息；
第二控制模块，用于将监测所述蓄电池***得到所述蓄电池状态信息发送至所述第一控制模块；从所述第二机载***获取到对应于所述第二机载***的第二***状态信息；根据所述第一控制指令控制指示的目标第二机载***所对应的第二继电器以及第二电池包继电器的通断；根据第二机载***状态信息和/或所述蓄电池状态信息，控制所述第二继电器以及第二电池包继电器的通断；根据所述第二控制指令或所述第一机载***状态信息控制对应的第一电池包继电器的通断；所述第二机载***状态信息包括第一***状态信息和/或第二***状态信息；所述第一电池包继电器包括所述多个电池包继电器中与为所述第一机载***供电的电池包连接的继电器；所述第二电池包继电器包括所述多个电池包继电器中与为所述第二机载***供电的电池包连接的继电器；
所述备用动力域控制装置包括：
后备控制模块，用于通过监测得到所述主动力域控制装置的工作状态信息和所述继电器***的继电器***状态信息，以及接收来自所述电动飞机的飞控***的飞行状态信息；若根据所述工作状态信息、所述继电器***状态信息和所述飞行状态信息确定满足后备控制条件，则执行后备控制，所述后备控制包括控制所述电池包继电器中断开的数量小于或等于电池包安全数量阈值。
在一种可能的实现方式中，所述第一控制模块包括：第一控制子模块、第一继电器驱动子模块和第一外设接口；
所述第一控制子模块，用于接收所述蓄电池状态信息，以及通过所述第一外设接口连接至各所述第二机载***并获取所述第一信息；根据所述第一机载***状态信息和/或所述蓄电池状态信息生成第一继电器控制信号，所述第一继电器控制信号用于指示第一继电器驱动子模块输入至第一继电器的驱动信号，所述驱动信号包括断开驱动信号或导通驱动信号；向所述第二控制模块发送生成的第一控制指令和/或所述第一***状态信息；向所述第二控制模块发送生成的第二控制指令和/或所述第一机载***状态信息；
所述第一继电器驱动子模块，用于根据所述第一继电器控制信号驱动所述第一继电器，以使得所述第一继电器关断或导通。
在一种可能的实现方式中，所述第一控制模块还包括：
第一监测子模块，用于监测所述第一控制子模块的状态，并在根据所述第一控制子模块的状态确定满足第一中断条件的情况下，执行对应的第一中断程序；满足所述第一中断条件包括所述第一控制子模块的状态处于预设异常状态。
在一种可能的实现方式中，所述第二控制模块包括：第二控制子模块、第二监测子模块、第二继电器驱动子模块、第二外设接口和蓄电池采集子模块，
所述蓄电池采集子模块，用于对所述蓄电池***的蓄电池状态进行监测，得到所述蓄电池状态信息，并将所述蓄电池状态信息发送至所述第二控制子模块；
所述第二控制子模块，用于接收所述蓄电池状态信息并将所述蓄电池状态信息发送至所述第一控制子模块；通过所述第二外设接口获取对应于第二机载***的第二***状态信息；根据所述蓄电池状态信息和/或所述第二机载***状态信息生成第二继电器控制信号、以及根据第一控制指令生成对应于目标第二机载***的第二继电器控制信号；根据所述第一机载***状态信息和/或所述第二控制指令生成第三继电器控制信号；所述第二继电器控制信号用于指示所述第二继电器驱动子模块输入至对应的所述第二继电器和/或所述第二电池包继电器的驱动信号；所述第三继电器控制信号用于指示所述第二继电器驱动子模块输入至对应的所述第一电池包继电器的驱动信号；
第二继电器驱动子模块，用于根据所述第二继电器控制信号驱动第二继电器和/或第二电池包继电器，以使得对应的所述第二继电器和所述第二电池包继电器中的关断或导通；根据所述第三继电器控制信号驱动所述第一电池包继电器，以使得所述第一电池包继电器关断或导通。
在一种可能的实现方式中，所述第二控制模块还包括：
第二监测子模块，用于监测所述第二控制子模块的状态，并在根据所述第二控制子模块的状态确定满足第二中断条件后，执行对应的第二中断程序；满足第二中断条件包括所述第二控制子模块的状态处于预设异常状态。
在一种可能的实现方式中，所述蓄电池采集子模块，包括：
采集电路，用于对所述蓄电池***进行监测和信息采集，得到包含所述蓄电池状态信息的采集信号，并将所述采集信号发送至转换电路；
转换电路，用于将所述采集信号转换为所述第二控制子模块能够识别、处理的转换后信号，并将带有所述蓄电池状态信息的所述转换后信号发送至所述第二控制子模块。
在一种可能的实现方式中，所述转换电路，包括第一转换电路、第二转换电路和第三转换电路中的至少一种，所述采集电路包括多个，各所述采集电路分别连接到对应的电池包，
所述第一转换电路包括：分别连接到各所述采集电路的多个高电压模数转换器和与各所述高电压模数转换器分别连接的高压隔离通讯器，各所述高电压模数转换器用于将连接的所述采集电路采集到的采集信号中的直流高电压模拟信号转换为直流高电压数字信号；所述高压隔离通讯器用于将各所述高电压模数转换器发送的所述直流高电压数字信号转换为直流低电压数字信号后作为所述转换后信号发送至第二控制子模块；
所述第二转换电路包括：分别连接到各所述采集电路的多个霍尔电流传感模数转换器，各所述霍尔电流传感模数转换器用于将连接的所述采集电路采集到的采集信号中的直流电流模拟信号转换为直流低电压数字信号后，将所述直流低电压数字信号作为所述转换后信号发送至第二控制子模块；
所述第三转换电路包括：分别连接到各所述采集电路的多个高速隔离网络收发器，各所述高速隔离网络收发器用于将连接的所述采集电路采集到的采集信号中的模拟信号转换为数字信号后，将所述数字信号作为所述转换后信号发送至第二控制子模块。
在一种可能的实现方式中，所述后备控制模块，包括：
调整电路子模块，用于监测各所述电池包继电器，获取电池包继电器状态信息，所述继电器***状态信息包括所述电池包继电器状态信息；
第三控制子模块，用于接收所述电池包继电器状态信息、接收所述飞行状态信息；对所述第一控制子模块的工作状态进行监测，并将得到的所述第一控制子模块的工作状态信息作为所述主动力域控制装置的工作状态信息；在根据所述电池包继电器状态信息、所述飞行状态信息和工作状态信息确定满足后备控制条件的情况下，生成并发送备用动力域继电器控制信号至第三继电器驱动子模块；
第三继电器驱动子模块，用于根据接收到的所述备用动力域继电器控制信号，控制输入各所述电池包继电器的驱动信号，以控制各所述电池包继电器的导通或关断；
其中，所述后备控制条件包括所述飞行状态信息指示所述电动飞机当前处于飞行模式，所述后备控制条件还包括以下至少一种：基于所述电池包继电器状态信息确定不能导通的电池包继电器的数量超过所述电池包安全数量阈值；所述第一控制子模块的工作状态信息指示的所述第一控制子模块出现控制异常。
根据本公开的另一方面，提供了一种电动飞机，所述电动飞机包括上述任意一项所述的电动飞机的动力域控制***、蓄电池***、第一机载***、第二机载***和继电器***；
所述蓄电池***包括用于为所述电动飞机供电的多个电池包；
所述继电器***包括：控制每个所述电池包向外供电的通断的多个电池包继电器、控制输至所述第一机载***的电力通断的第一继电器和控制输至所述第二机载***电力通断的第二继电器。
在一种可能的实现方式中，所述电动飞机还包括第一输入电源管理模块，所述第一输入电源管理模块，包括：多个电磁干扰保护器、唤醒电路、或门电路和多个供电芯片，
各所述电磁干扰保护器的输入端为所述第一输入电源管理模块的电源输入端，各所述电磁干扰保护器的输出端分别连接到所述或门电路和所述唤醒电路的输入端，各所述电磁干扰保护器的输入端分别连接不同的电源，所述电源包括汇流条电源、充电桩电源和电池包电源；
所述或门电路的高压输出端为所述第一输入电源管理模块的高压源电源输出端，且所述或门电路的另一输入端分别连接到各所述供电芯片的一输入端；
所述唤醒电路的输出端连接至各所述供电芯片的另一输入端，用于在所述汇流条电源或所述充电桩电源接入的情况下，唤醒各所述供电芯片；
各所述供电芯片的各电压输出端为所述第一输入电源管理模块的低压源电源输出端，各所述供电芯片在有所述电源接入的情况下，各所述电压输出端能够输出3.3V微控制单元电压、5V直流电压、5V辅助电压中任意的一种，输出3.3V微控制单元电压的一电压输出端和输出5V直流电压的另一电压输出端连接到同一目标模块，所述目标模块包括所述第一控制子模块、所述第二控制子模块和第三控制子模块中的至少一个。
根据本公开各方面所提供的动力域控制***及电动飞机，电动飞机中的动力域控制***包括结构不相同的主动力域控制装置和备用动力域控制装置。如此以确保在电动飞机处于空中时，若主动力域控制装置出现毁损、失能，或者出现错误控制等供电控制异常时，备用动力域控制装置可执行全部或部分的动力总成控制，保证蓄电池***可以持续、稳定地向外提供电力供给，确保飞行时所述动力域控制***的适航安全性。主动力域控制装置通过设置功能不同的第一控制模块和第二控制模块，使主动力域控制装置内部的运算等处理负荷分派于第一控制模块和第二控制模块上，降低了第一控制模块和第二控制模块的负载，进一步提高了主动力域控制装置针对处理负载的安全性。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开实施例的原理。为凸显本公开的实施例之主旨以及附图的简洁与清晰，一些附图的部分细节可能未作详细刻画，但不影响本领域技术人员或本领域的技术人员对本公开实施例所记载的技术方案的理解。
图1示出了本公开一实施例的动力域控制***1的结构框图。
图2示出了本公开一实施例的动力域控制***1的结构框图。
图3示出了本公开一实施例的主动力域控制装置14的结构框图。
图4示出了本公开一实施例的蓄电池采集子模块26的结构框图。
图5示出了本公开一实施例的备用动力域控制装置15的结构框图。
图6示出了本公开一实施例的用于向主动力域控制装置14实施供电的第一输入电源管理模块51的结构框图。
图7示出了本公开一实施例的用于向备用动力域控制装置15实施供电的第二输入电源管理模块56的结构框图。
图8示出了本公开一实施例的主动力域控制装置14工作流程的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性的实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但除非特别指出，否则不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开的实施例，本公开在下文的具体实施方式中给出了技术方案中的众多具体细节，但为了清晰地凸显本公开实施例的主旨，在一些实施例中存在部分未具体描述的细节，本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开的实施例同样可以实施。在一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件、模块和电路并未作出详细的描述，以便于凸显本公开的实施例之主旨。
在本公开的一些实施例中，高压供电可以指需要供电的机载***等负载采用高电压进行供电。例如，螺旋桨电动机等负载。高压源可以是指能向外输出高电压的电源，例如，电池包等电源。高压源输出的高电压可为28V，可以根据实际需要通过DC/DC转换器将28V高压转为24V、12V等。低压供电可以是指需要供电的芯片等负载采用低电压进行供电。例如NXPMPC5748P芯片可以通过5V的输入电压进行供电、各式MCU可以通过3.3V的输入电压进行供电，等。低压源可以是指能向外输出低电压的电源。在本实施例中，电压值大于或等于10V的电压为高电压，电压值小于或等于10V的电压为低电压。则输出电压大于或等于10的电压源可视为高压源，输出电压低于10V可视为低压源。需说明，高压源、低压源和高低电压划分等，本领域技术人员可根据应用场景等实际需求灵活设置，本公开的实施例对此不作限定，此处的具体数值也仅为示例性的说明。
图1示出了本公开一实施例的动力域控制***1的结构框图。
如图1所示，电动飞机包括动力域控制***1、蓄电池***2、飞控***3、航电***4、DC/DC转换器5、空调***6、微控制单元(Micro Control Unit，MCU)***7、充电桩8、驾驶舱9、防冰***10、低压配电***11、电池热管理***12、继电器***13等实现电动飞机的***、部件。动力域控制***1连接其它机载***。所述动力域控制***1，可用于根据其它机载***的机载***状态信息和蓄电池状态信息，通过控制继电器***13的通断来实现蓄电池***2向电动飞机的供电控制，进行电动飞机的动力总成控制。所述动力总成控制可包括对各机载***的供电控制。
所述动力域控制***1包括：主动力域控制装置14和备用动力域控制装置15。主动力域控制装置14用于自身处于正常状态下时，实现电动飞机的动力总成控制。备用动力域控制装置15用于在确定主动力域控制装置14出现供电控制异常的情况下，进行后备控制，以使得备用动力域控制装置15能够代替主动力域控制装置14实现动力总成控制的部分或全部控制。
如图1所示，所述其它机载***，可包括第一机载***、第二机载***。所述第一机载***，可以包括飞控***3和航电***4等电动飞机中的低电压机载***。所述第二机载***，可以包括电动飞机的高电压机载***，例如，引擎***、空调***6和防冰***10等。机载***状态信息可以包括由机载***对自身或其他机载***进行信息采集得到的信息进行处理后得到的信息，机载***状态信息还可以包括由机载***存储的信息。例如，第一机载***状态信息可以包括飞控***3的飞行状态信息；第二机载***的第二机载***状态信息可以包括低压配电***11的汇流条的汇流条状态信息；等等。
其中，继电器***13，可包括动力域控制***1可控制的电动飞机中不同电路、***之间或内部的通断的各式继电器。继电器***13可包括用于控制蓄电池***2输至第一机载***电力的通断的第一继电器、用于控制蓄电池***2输至第二机载***电力的通断的第二继电器。继电器***13还可以包括电池包继电器17，每个电池包继电器17与一个电池包16连接，用于控制电池包16向外供电的通断。这样，通过电池包继电器控制电池包向外供电，通过第一继电器和第二继电器对来自电池包的电力是否可以对对机载***供电进行控制，保障电动飞机的供电控制。为了突出本公开实施例的主旨和图示的简洁性，图1中仅示出了电池包继电器17。所述电池包继电器17可包括电池包正极继电器(主正继电器)、电池包负极继电器(主负继电器)和预充继电器。
蓄电池状态信息(State of X，SOX)，是反映蓄电池***2自身内部属性和/或状态的信息，蓄电池状态信息可包括电池包16或电池包16中单体电池的状态信息。所述蓄电池状态信息可包括荷电状态信息(State of Charge，SOC)、功率状态信息(State of Power)、健康状态信息(State of Health，SOH)等。本领域技术人员可以根据实际需要对蓄电池状态信息的内容进行设置，本公开的实施例对此不作限制。
在一个可能的示例中，主动力域控制装置14，还可根据电池包16的内部温度，控制继电器***13中的加热继电器对电池包16进行热管理。主动力域控制装置14，也可控制加热继电器为防冰***10执行对风挡和整机的防冰处理进行供电控制。
如图1所示，蓄电池***2可以包括一个或多个电池包16。每个电池包16分别连接继电器***13中的电池包继电器17和/或其它继电器。为简明描述，图1中仅示出了一个电池包16和一个与之对应的电池包继电器17。若蓄电池***2包含多个电池包16，则多个电池包16之间并联，多个电池包继电器17之间并联。为保证适航安全性，电池包16的数量一般不少于2个，电池包16的具体数量可由本领域的技术人员根据个人偏好和应用场景的实际需求灵活设置，本公开的实施例对此不作限定。
如图1所示，在一种可能的实现方式中，主动力域控制装置14，可通过离散端口(如图1中的离散端口1-6)、各种外设接口(如图1中的基于ARINC825协议的接口1、接口2)或总线接口(如图1中基于CAN总线的接口4、接口5和接口6)等连接其它机载***、备用动力域控制装置15、继电器***13。主动力域控制装置14可用于监测、采集蓄电池***2的蓄电池状态，得到蓄电池状态信息；可发送蓄电池状态信息至其它机载***和备用动力域控制装置15；可获取其它机载***的机载***状态信息；可根据所述机载***状态信息和蓄电池状态信息，控制继电器***13中第一继电器、第二继电器和电池包继电器17的通断。如此，主动力域控制装置14可以通过控制继电器***13中的第一继电器、第二继电器和电池包继电器17，控制蓄电池***2为所述其它机载***提供的电力供给。
如图1所示，在一种可能的实现方式中，备用动力域控制装置15，可连接主动力域控制装置14、继电器***13和其它机载***(为简洁描述，图1仅示出了备用动力域控制装置15与飞控***3的连接)。备用动力域控制装置15，可用于监测、获取主动力域控制装置14的工作状态和/或继电器***13的继电器***状态，得到主动力域控制装置14的工作状态信息和/或继电器***状态信息。并根据得到的工作状态信息和/或继电器***状态信息，判断主动力域控制装置14是否出现供电控制异常。若出现供电控制异常，则备用动力域控制装置15执行后备控制，以满足适航安全性的需求，避免因主动力域控制装置14出现供电控制异常而导致飞行事故。所述继电器***状态信息，可包括继电器***13中各继电器的状态信息，例如，电池包继电器17的导通或关断的状态信息等。
由于电动飞机中的蓄电池***2属于A级***，该A级***可指电动飞机中故障状态等级为A级(I类)的***，A级***一旦发生故障，其后果可能为电动飞机本身以及电动飞机中的物品或乘客带来灾难性危害。关于故障状态等级的分类，可参考AC25.1309-1A，本公开的实施例对此不赘述。在一种可能的实现方式中，所述后备控制，可以包括备用动力域控制装置15控制继电器***13中电池包继电器17中断开的数量小于或等于电池包安全数量阈值，以实现全部或部分的动力总成控制，保证蓄电池***2可以正常向电动飞机的其他机载***供电，以确保电动飞机处于飞行模式时的适航安全性。其中，电池包安全数量阈值是根据电动飞机的供电安全需要设置的。若电池包继电器17中断开的数量大于电池包安全数量阈值，则电动飞机有供电安全风险，需要执行后备控制。
图2示出了本公开一实施例的动力域控制***1的结构框图。
如图2所示，在一种可能的实现方式中，主动力域控制装置14，可包括第一控制模块18和第二控制模块23；备用动力域控制装置15，可包括后备控制模块31。第一控制模块18分别连接至第二控制模块23、第一机载***和第一继电器29。第二控制模块23还连接到第二继电器30、各电池包继电器17和第二机载***。后备控制模块31，分别连接到继电器***13、第一控制模块18和飞控***3。为简洁描述，图2中部分连接未示出。
第一控制模块18，可用于接收来自第二控制模块23的蓄电池状态信息，以及接收来自与第一控制模块18所连接的第一机载***的第一信息，所述第一信息包括对应于第一机载***的第一机载***状态信息和对应于第二机载***的第一***状态信息。第一控制模块18可将所述蓄电池状态信息发送至第一机载***；还可根据获取的第一机载***状态信息和/或蓄电池状态信息，控制第一继电器29的通断，以控制与所述第一继电器29对应的第一机载***的电力供给。所述第一继电器29，可以是控制第一机载***电力供给通断的一个或多个继电器。
其中，第一控制模块18还可以将根据第二机载***的第一***状态信息生成的第一控制指令和/或第一***状态信息发送至第二控制模块23。第一控制指令可以指示需要供电的目标第二机载***，以使得第二控制模块23可以根据第一控制指令进行目标第二机载***的供电控制。所述目标第二机载***为第二机载***中与第一***状态信息对应的机载***。例如，操作人员于驾驶舱9(第一机载***)闭合了引擎***(第二机载***)的高压开关，驾驶舱9检测到该高压开关被闭合则可以确定需要向引擎***提供高压电，可以将高压开关的通断状态作为引擎***(第二机载***)的第一***状态信息发送至第一控制模块18，以使得第一控制模块18响应于该第一***状态信息执行相应操作。
其中，第一控制模块18还可以向第二控制模块23发送根据第一机载***状态信息生成的第二控制指令和/或第一机载***状态信息。第二控制指令可以指示第二控制模块23需要控制的第一电池包继电器以及需要对第一电池包继电器进行的控制操作，控制操作包括控制第一电池包继电器导通或控制第一电池包继电器断开。第一电池包继电器为继电器***13中的多个电池包继电器17中为第一机载***供电的一个或多个电池包16所连接的电池包继电器。
其中，第一机载***对应的第一继电器29导通且第一机载***对应的第一电池包继电器导通，则该第一机载***能够获得正常的电力供给，第一机载***可以正常工作；否则，若第一机载***对应的第一继电器29断开和/或第一机载***供电对应的第一电池包继电器断开，则该第一机载***不能够获得正常的电力供给，第一机载***无法正常工作。
第二控制模块23，可用于对蓄电池***2进行监测、采集，得到蓄电池状态信息；可发送蓄电池状态信息至第一控制模块18；可接收第一控制模块18发送的第一***状态信息和/或第一控制指令；第二控制模块23可将蓄电池状态信息发送至第二机载***，以及从第二机载***获取到对应于第二机载***的第二***状态信息。第二控制模块23还可以根据第二机载***的第二机载***状态信息和/或蓄电池状态信息，控制第二继电器30以及为第二机载***供电的电池包连接的第二电池包继电器的通断，以控制与所述第二继电器30对应的第二机载***的电力供给，其中，第二机载***状态信息包括第一***状态信息和/或第二***状态信息。
其中，第二控制模块23还可以根据第一控制指令，直接控制目标第二机载***对应的第二继电器30和/或第二电池包继电器的通断。
其中，第二机载***对应的第二继电器30导通且第二机载***对应的第二电池包继电器导通，则该第二机载***能够获得正常的电力供给，第二机载***可以正常工作；否则，若第二机载***对应的第二继电器30断开和/或第二机载***供电对应的第二电池包继电器断开，则该第二机载***不能够获得正常的电力供给，第二机载***无法正常工作。
其中，第二控制模块23可接收第一控制模块18发送的第一机载***状态信息和/或第二控制指令。其中，第二控制模块23可以根据接收到的第二控制指令对其指示的第一电池包继电器进行通断控制，或者第二控制模块23可以根据接收到的第一机载***状态信息确定出第一电池包继电器，进而对第一电池包继电器进行通断控制。
后备控制模块31，可用于监测、获取主动力域控制装置14的工作状态和/或继电器***13的继电器***状态，得到主动力域控制装置14的工作状态信息和/或继电器***状态信息，以及接收飞控***3发送的飞行状态信息。后备控制模块31可在根据所述工作状态信息、继电器***状态信息和飞行状态信息确定满足后备控制条件的情况下，执行后备控制。其中，所述后备控制条件可以是指示主动力域控制装置14出现供电控制异常且当前电动飞机处于飞行模式等需要执行后备控制的条件，例如，主动力域控制装置14出现供电控制异常可以包括主动力域控制装置14不能完全控制电池包继电器17以至于供电输出异常。飞行状态信息能够指示电动飞机当前所处工作模式，该工作模式包括附件控制模式、飞前检查模式、飞行模式、休眠模式和安全模式。
如图2所示，在一种可能的实现方式中，第一控制模块18，可以包括第一控制子模块19、第一监测子模块22、第一继电器驱动子模块21和第一外设接口20。第二控制模块23，可以包括第二控制子模块25、第二监测子模块28、第二继电器驱动子模块27、第二外设接口24和蓄电池采集子模块26。后备控制模块31，可以包括第三控制子模块32、第三继电器驱动子模块33和调整电路子模块34。
其中，第一监测子模块22、第一继电器驱动子模块21和第一外设接口20分别连接至第一控制子模块19。第一控制子模块19还连接第二控制模块23中的第二控制子模块25。第一继电器驱动子模块21连接第一继电器29。第一外设接口20连接第一机载***(未示出)。第二监测子模块28、第二继电器驱动子模块27、第二外设接口24、蓄电池采集子模块26分别连接至第二控制子模块25。第二继电器驱动子模块27连接第二继电器30和各电池包继电器17。第二外设接口24连接第二机载***(未示出)。蓄电池采集子模块26连接蓄电池***2(未示出)。第三控制子模块32分别连接第三继电器驱动子模块33、调整电路子模块34和飞控***3(未示出)。第三控制子模块32，还可通过离散端口连接第一控制子模块19(未示出)。第三继电器驱动子模块33和调整电路子模块34分别连接到各电池包继电器17。为保持图2简洁，部分连接未示出。
第一控制子模块19，可用于通过第一外设接口20接收第一机载***发送的第一信息，还可从第二控制子模块25获取蓄电池状态信息以及向第一机载***发送蓄电池状态信息。第一控制子模块19可根据第一机载***状态信息和/或蓄电池状态信息生成针对第一继电器驱动子模块21的第一继电器控制信号，第一继电器控制信号用于指示第一继电器驱动子模块21输入至第一继电器29的驱动信号，实现第一继电器29的通断控制，从而控制第一机载***的电力供给。驱动信号包括断开驱动信号或导通驱动信号。其中，若第一继电器驱动子模块21根据第一继电器控制信号向第一继电器29输入断开驱动信号，则第一继电器29断开。若第一继电器驱动子模块21根据第一继电器控制信号向第一继电器29输入导通驱动信号，则第一继电器29导通。
第一控制子模块19还可以将根据第二机载***的第一***状态信息生成的第一控制指令和/或第一***状态信息发送至第二控制子模块25。第一控制子模块19还可以向第二控制子模块25发送根据第一机载***状态信息生成的第二控制指令和/或第一机载***状态信息。
其中，第一控制子模块19还可在通电后被唤醒执行上电动作，或在断电后执行下电动作。第一控制子模块19的上电动作可包括上电自检、开启第一外设接口20以及控制第二控制子模块25开启第二外设接口24。所述自检的内容可包括对周围的硬件电路、高压互锁、供电电路等进行检查。所述自检的内容可由本领域的技术人员根据个人偏好或需求自行定义，本公开的实施例不作限定。
图3示出了本公开一实施例的主动力域控制装置14的结构框图。
如图3所示，在一个可能的示例中，第一控制子模块19，可以是NXP MPC5748P芯片。第一控制子模块19，可通过双向串行外设接口(Dual Serial Peripheral Interface，DSPI)、直接内存访问(Direct Memory Access，DMA)和串行通讯总线(Inter-IntegratedCircuit，I2C)连接至第二控制子模块25，以进行通信，且确保有足够的传输带宽。第一控制子模块19可包含独立的时钟接口35，以接入晶振。第一控制子模块19还可包括独立的联合测试工作组(Joint Test Action Group，JTAG)接口36，可以通过联合测试工作组接口36在第一控制子模块19中独立加载软件进行测试。第一控制子模块19可通过I2C总线将故障和运行数据存储至外设的带电可擦可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，EFFROM)或者安全数码卡(Secure Digital MemoryCard，SD Card)等外设存储设备41中。
第一监测子模块22，可用于监测第一控制子模块19的状态，并在根据第一控制子模块19的状态确定满足第一中断条件后，执行对应的第一中断程序。满足第一中断条件可以包括第一控制子模块19的状态处于预设异常状态。不同的第一中断条件所对应的第一中断程序可以相同或不同。可以根据实际需要对预设异常状态、对应的第一中断程序进行设置，例如，所述预设异常状态可以包括第一控制子模块19发生错误，本公开对此不作限制。
在一个可能的示例中，第一监测子模块22可以是看门狗(Watch Dog)。若第一监测子模块22是看门狗，则喂狗(Kick the dog/Service the dog)失败或异常即可以确定满足第一中断条件，与所述第一中断条件对应的第一中断程序可包括第一控制子模块19的复位(Reset)。
第一继电器驱动子模块21，可用于根据第一控制子模块19发送的第一继电器控制信号驱动第一继电器29，以使得第一继电器29关断或导通。
在一个可能的示例中，第一继电器驱动子模块21，可以是高边驱动电路或低边驱动电路。第一继电器驱动子模块21是采用高边驱动的方式还是采用低边驱动的方式，可以由本领域的技术人员根据实际应用场景等的需求进行设置，本公开的实施例对此不作限定。
在一个可能的示例中，所述第一外设接口20，可以是一个或多个数字输入输出接口(Digital Input/Output Interface，DI/DO)、通用输入输出(General-purpose input/output，GPIO)、交直流转换器(Alternating Current to Direct Current，AD)、控制器局域网总线(Controller Area Network，CAN)和脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)驱动器等接口或其组合。具体的第一外设接口20的数量与选择，可根据本领域的技术人员的个人偏好或实际场景的需求灵活设置，本公开的实施例对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，第二控制子模块25，可以接收蓄电池采集子模块26发送的蓄电池***2的蓄电池状态信息，可通过第二外设接口24发送所述蓄电池状态信息至第二机载***，以及发送蓄电池状态信息至第一控制子模块19、接收第一控制子模块19发送的第一***状态信息和/或第一控制指令。第二控制子模块25可用于通过第二外设接口24获取对应于第二机载***的第二***状态信息。第二控制子模块25可根据蓄电池状态信息和/或第二机载***的第二机载***状态信息，生成针对第二继电器驱动子模块27的第二继电器控制信号，第二继电器控制信号可用于指示第二继电器驱动子模块27输入至第二继电器30和/或第二电池包继电器的驱动信号，实现第二继电器30和第二电池包继电器的通断控制，从而控制第二机载***的电力供给。或者，第二控制子模块25还可以根据第一控制指令生成对应于目标第二机载***的第二继电器控制信号。其中，第二机载***状态信息包括第一***状态信息和/或第二***状态信息。
驱动信号包括断开驱动信号或导通驱动信号。其中，若第二继电器驱动子模块27根据第二继电器控制信号向第二继电器30输入断开驱动信号，则第二继电器30断开。若第二继电器驱动子模块27根据第二继电器控制信号向第二继电器30输入导通驱动信号，则第二继电器30导通。若第二继电器驱动子模块27根据第二继电器控制信号向第二电池包继电器输入断开驱动信号，则第二电池包继电器断开。若第二继电器驱动子模块27根据第二继电器控制信号向第二电池包继电器输入导通驱动信号，则第二电池包继电器导通。
其中，第二控制子模块25还可以接收第一控制子模块19发送的第一机载***状态信息和/或第二控制指令。第二控制模块23可以根据接收到的第二控制指令生成第三继电器控制信号，或者第二控制子模块25可以根据接收到的第一机载***状态信息确定出第一电池包继电器，进而生成第三继电器控制信号。使得第二继电器驱动子模块27根据第三继电器控制信号向第二控制指令指示的第一电池包继电器输入驱动信号。若第二继电器驱动子模块27根据第三继电器控制信号向第一电池包继电器输入断开驱动信号，则第一电池包继电器断开。若第二继电器驱动子模块27根据第三继电器控制信号向第一电池包继电器输入导通驱动信号，则第一电池包继电器导通。
第二控制子模块25还可在通电后被唤醒执行上电动作，或在断电后执行下电动作。第二控制子模块25的上电动作可包括上电自检，所述自检的内容可包括对周围的硬件电路、蓄电池采集子模块26的电路等进行检查。所述自检的内容可由本领域的技术人员根据个人偏好或需求自行定义，本公开的实施例不作限定。
如图3所示，在一个可能的示例中，第二控制子模块25可以是NXP MPC5748P芯片。第二控制子模块25，可通过双向串行外设接口(Dual Serial Peripheral Interface，DSPI)、直接内存访问(Direct Memory Access，DMA)和串行通讯总线(Inter-IntegratedCircuit，I2C)总线连接至第一控制子模块19，并与之通信，且确保有足够的传输带宽。第二控制子模块25可包含独立的时钟接口37，以接入晶振。第二控制子模块25还可包括联合测试工作组(Joint Test Action Group，JTAG)接口38，可以通过联合测试工作组接口38在第二控制子模块25中独立加载软件进行测试。第二控制子模块25，可通过I2C总线将故障和运行数据存储至外设的带电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，EFFROM)或者安全数码卡(Secure Digital Memory Card，SD Card)等外设存储设备41中。
在一个可能的示例中，如图3所示，第一控制子模块19和第二控制子模块25还可藉由实时时钟42(Real-time Clock，RTC)，通过DSPI获得统一的时钟信息。
第二监测子模块28，可用于监测第二控制子模块25的状态，并在根据第二控制子模块25的状态确定满足第二中断条件后，执行对应的第二中断程序。满足第二中断条件可以包括第二控制子模块25的状态处于预设异常状态。不同的第二中断条件所对应的第二中断程序可以相同或不同。可以根据实际需要对预设异常状态、对应的第二中断程序进行设置，例如，所述预设异常状态可以包括第二控制子模块25发生错误，本公开对此不作限制。
在一个可能的示例中，第二监测子模块28可以是看门狗(Watch Dog)。若第二监测子模块28是看门狗，则第二中断条件，可包括喂狗(Kick the dog/Service the dog)失败或异常；与所述第二中断条件对应的第二中断程序可包括第二控制子模块25的复位(Reset)。
第二继电器驱动子模块27，可用于根据第二控制子模块25的第二继电器控制信号驱动第二继电器30和/或第二电池包继电器，以使得第二继电器30和第二电池包继电器中的关断或导通。第二继电器驱动子模块27还用于根据第三继电器控制信号驱动第一电池包继电器，以使得第一电池包继电器关断或导通。
在一个可能的示例中，第二继电器驱动子模块27，可以是高边驱动电路或低边驱动电路。第二继电器驱动子模块27具体采用高边驱动的方式还是采用低边驱动的方式，可以由本领域的技术人员的个人偏好或实际应用场景的需求决定，本公开的实施例对此不作限定。第二继电器驱动子模块27中可根据需要增加延时电路，以使得驱动信号经延时电路延时后发送至对应的电池包继电器17，以确保在备用动力域控制装置15实现后备控制的时候有足够的反应时间。
在一个可能的示例中，所述第二外设接口24，可以是一个或多个数字输入输出接口、通用输入输出、交直流转换器、控制器局域网总线和脉宽调制驱动器等接口或其组合。具体的第二外设接口24的选择与数量，可根据本领域的技术人员的个人偏好或实际场景的需求灵活设置，本公开的实施例对此不作限制，因此，亦不必严格按照图3所示的方式实现所述第二外设接口24。
在一种可能的实现方式中，如图2所示，蓄电池采集子模块26，可用于采集、监测蓄电池***2的蓄电池状态，得到蓄电池状态信息，并可将所述蓄电池状态信息发送至第二控制子模块25。
在一种可能的实现方式中，蓄电池采集子模块26可包括与电池包16数量等同的电池管理***(Battery Management System，BMS)控制器，每个BMS控制器对应一个电池包16，由BMS控制器采集电池包16的蓄电池状态信息，并将蓄电池状态信息发送至第二控制子模块25。
在一个可能的示例中，如图3所示，所述蓄电池采集子模块26可包括转换电路39和采集电路40。其中，转换电路39分别连接第二控制子模块25和采集电路40；采集电路40连接蓄电池***2。所述采集电路40，可用于对蓄电池***2进行监测和信息采集，得到包含蓄电池***2的蓄电池状态信息的采集信号，并将采集信号发送至转换电路39。所述转换电路39，可用于将所述采集信号转换为第二控制子模块25可以正常地识别、处理的转换后信号，并将转换后信号发送至第二控制子模块25，以保障第二控制子模块25可以正常使用转换后信号，得到其中包含的蓄电池状态信息。其中，采集信号可以是交流或直流的信号，采集信号也可以是高压或低压的信号，采集信号还可以是电压信号或电流信号。第二控制子模块25可以正常使用转换后信号可以是直流、低压的电压信号或电流信号。例如，转换电路39可以将采集电路40采集到的高电压的采集信号通过变压处理得到的低电压的转换后信号，再将低电压的转换后信号发送至第二控制子模块25。
在一个可能的示例中，蓄电池采集子模块26中转换电路39和采集电路40的数量和连接关系可以根据蓄电池***2所包含的电池包的数量进行设置。
举例来说，图4示出了本公开一实施例的蓄电池采集子模块26的结构框图。如图4所示，为简明以“电动飞机的蓄电池***2包含四个电池包16”为例进行转换电路39的实现方式描述，则蓄电池采集子模块26包括与每个电池包分别连接的采集电路40以及转换电路39。转换电路39可以包括：第一转换电路43、第二转换电路46和第三转换电路48中的至少一种。
第一转换电路43，可包括四个(与蓄电池***2中电池包的数量一致)并联的高电压模数转换器44和与并联的高电压模数转换器44串接的高压隔离通讯器45。每个高电压模数转换器44分别串联到对应的采集电路40和高压隔离通讯器45之间，高压隔离通讯器45连接第二控制子模块25。高电压模数转换器44将对应的采集电路40采集到的采集信号中的包含电池包输出电压(蓄电池状态信息)的直流高电压模拟信号转换为直流高电压数字信号后，通过高压隔离通讯器45将直流高电压数字信号转换为直流低电压数字信号后输入至第二控制子模块25。其中，高压隔离通讯器45可以包括DC/DC转换器和SPI通讯芯片，其中，SPI通讯芯片可以为基于串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)进行通信的芯片。DC/DC转换器将高电压模数转换器44输出的直流高电压数字信号转换为包含相同蓄电池状态信息的直流低电压数字信号之后，并利用SPI通讯芯片通过SPI接口将该直流低电压数字信号发送至第二控制子模块25。
第二转换电路46，可包括四个(与蓄电池***2中电池包的数量一致)并联的霍尔电流传感模数转换器47。每个霍尔电流传感模数转换器47分别连接于对应的采集电路40与第二控制子模块25之间。每个霍尔电流传感模数转换器47分别将对应的采集电路40采集到的包含电池包17的输出电流(蓄电池状态信息)的直流电流模拟信号转换为直流低电压数字信号后，输入至第二控制子模块25。其中，每个霍尔电流传感模数转换器47可以通过SPI接口将直流低电压数字信号发送至第二控制子模块25。
第三转换电路48，可包括四个(与蓄电池***2中电池包的数量一致)高速隔离网络收发器49，每个高速隔离网络收发器49分别连接对应的采集电路40。其中，四个高速隔离网络收发器49可每两个划分为一组，每一组的两个高速隔离网络收发器49可以通过双链路的方式连接到第二控制子模块25。同一组的两个高速隔离网络收发器49中的每个高速隔离网络收发器49可通过双线路链接至第二控制子模块25两个对应的接入低电压数字信号的接口(例如，SPI接口)。每个高速隔离网络收发器49将对应的采集电路40采集到的电池包16中包含单体电池的电压、单体电池的温度、单体断线故障等信息(蓄电池状态信息)的模拟信号转换为数字信号后，通过双链路输入至第二控制子模块25。例如，高速隔离网络收发器49可以是NXP MC33664芯片，可将模拟信号转换为数字信号后通过SPI接口输送至第二控制子模块25。这样，可以避免单链路出现问题后，高速隔离网络收发器49无法向第二控制子模块25输入转换后信号的问题，基于双链路的连接可以提高转换电路39针对高蓄电池状态信息传输的安全性与稳定性。
在一种可能的实现方式中，若蓄电池***2含有四个电池包16，上述高速隔离网络收发器49与第二控制子模块25的连接方式可不局限于双链路连接。若高速隔离网络收发器49包括四个输出低电压数字信号的接口，则每个高速隔离网络收发器49可通过四个不同的输出低电压数字信号的接口分别连接第二控制子模块25的四个不同的接入低电压数字信号的接口，以进一步增强数据传输链路的安全性。
示例中的高电压模数转换器44、高压隔离通讯器45、霍尔电流传感模数转换器47和高速隔离网络收发器49等模块、电路、组件或元件仅为示例性的说明，本公开的实施例对所述转换电路39和采集电路40的构成、种类、数量和组件的选择等不作限定，本领域的技术人员可根据个人偏好或应用场景的实际需求灵活设置。
如图2所示，调整电路子模块34，可用于监测各电池包继电器17，获取电池包继电器状态信息。其中，调整电路子模块34监测采集到的包含电池包继电器状态信息的信号为高电压信号，调整电路子模块34在将电池包继电器状态信息发送至第三控制子模块32之前可以将高电压信号转换为低电压信号。其中，继电器***状态信息包括电池包继电器状态信息。电池包继电器状态信息包括电池包16的电池包继电器17闭合的状态和闭合数量等指示电池包继电器17的通断的信息。
如图2所示，在一种可能的实现方式中，第三控制子模块32，可用于接收调整电路子模块34采集到的电池包继电器状态信息；可用于接收飞控***3的飞行状态信息。第三控制子模块32还可对第一控制子模块19的工作状态进行监测，得到第一控制子模块19的工作状态信息。其中，主动力域控制装置14的工作状态信息包括第一控制子模块19的工作状态信息。第三控制子模块32可在根据所述电池包继电器状态信息、所述飞行状态信息和工作状态信息确定满足后备控制条件的情况下，生成并发送备用动力域继电器控制信号至第三继电器驱动子模块33，以控制电池包继电器17导通或关断，从而控制蓄电池***2可以正常向外供电。其中，后备控制条件可以包括飞行状态信息指示电动飞机当前处于飞行模式，后备控制条件还可以包括以下至少一种：不能导通的电池包继电器17的数量超过电池包安全数量阈值；第一控制子模块19的工作状态信息指示的第一控制子模块19出现控制异常(如断电等不能正常工作的情况)。
第三继电器驱动子模块33，用于根据接收到的备用动力域继电器控制信号，控制输入各电池包继电器17的驱动信号，以控制个电池包继电器17的导通或关断，从而实现备用动力域控制装置15的后备控制。其中，若第三继电器驱动子模块33根据备用动力域继电器控制信号向电池包继电器17输入断开驱动信号，则电池包继电器17断开。若第三继电器驱动子模块33根据备用动力域继电器控制信号向电池包继电器17输入导通驱动信号，则电池包继电器17导通。
图5示出了本公开一实施例的备用动力域控制装置15的结构框图。如图5所示，在一个可能的示例中，第三控制子模块32可以是FPGA芯片。第三控制子模块32还可包括检测信号输入端50，所述信号输入端50可分别连接飞控***3和第一控制子模块19，以获取飞行状态信息和第一控制子模块的工作状态信息。第三继电器驱动子模块33可以是高边驱动电路或低边驱动电路。调整电路子模块34可以是变压电路。
在图5所述示例中，以电动飞机的蓄电池***2包括：4个电池包16(未示出)以及继电器***13包括4个与每个电池包16对应的电池包继电器17(电池包继电器一至四)为例。则调整电路子模块34可针对一个或多个电池包继电器分A、B两路连接(图5中示出对每一个电池包继电器均通过A、B两路进行监测)，以通过A、B两路监测并获取每个电池包继电器17的电池包继电器状态信息。调整电路子模块34，若确定电池包继电器的A、B两路通过监测获得到的信号中的任一一路的信号指示对应电池包继电器17处于断开状态，则将对应的电池包继电器17处于断开状态作为该电池包继电器17的电池包继电器状态信息发送至第三控制子模块32，且电池包继电器状态信息可以以低电压信号发送至第三控制子模块32。
图6示出了本公开一实施例的第一输入电源管理模块51的结构框图。电动飞机还可以包括第一输入电源管理模块51。所述第一输入电源管理模块51可包括第一电磁干扰保护器52、第二电磁干扰保护器58、第三电磁干扰保护器59、多个供电芯片55、第一唤醒电路53、第二唤醒电路57和或门电路54。第一电磁干扰保护器52、第二电磁干扰保护器58、第三电磁干扰保护器59的输入端为第一输入电源管理模块51的电源输入端，第一电磁干扰保护器52的输出端分别连接第一唤醒电路53以及或门电路54。第二电磁干扰保护器58的输出端分别连接到或门电路54和第二唤醒电路57。第三电磁干扰保护器59连接到或门电路54。第一唤醒电路53分别连接到(未示出)第一控制子模块19的第一I/O端口和各供电芯片55。第二唤醒电路57分别连接到(未示出)第一控制子模块19的第二I/O端口和各供电芯片55。或门电路54的高压输出端为第一输入电源管理模块51的高压源电源输出端，或门电路54分别连接到各供电芯片55。各供电芯片55的电压输出端为第一输入电源管理模块51的低压源电源输出端。
如图6所示，第一电磁干扰保护器52可接入汇流条电源，第二电磁干扰保护器58可接入充电桩电源，第三电磁干扰保护器59可接入电池包电源。其中，汇流条电源输入至第一电磁干扰保护器52的电压可以是DC/DC转换器5(如图1所示)所输出的电压。充电桩电源可以是外部充电桩，外部充电桩可以为蓄电池***2的充电提供电源。电池包电源可以是电动飞机蓄电池***2中的电池包16。
如图6所示，供电芯片55的各电压输出端所输出的电压为3.3V微控制单元电压、5V直流电压、5V辅助电压中的一种。其中，各供电芯片55的输出3.3V微控制单元电压、5V直流电压的两个电压输出端连接到同一个目标模块。目标模块可以包括第一控制子模块19、第二控制子模块25和第三控制子模块32中的至少一个。例如，目标模块可以包括第一控制子模块19、第二控制子模块25。目标模块还可以包括第一控制子模块19、第二控制子模块25和第三控制子模块32。
其中，第一唤醒电路53能够通过接入第一电磁干扰保护器52的汇流条电源输入的电压唤醒各供电芯片55，并通过第一I/O端口向第一控制子模块19发送电源接入信号，以使得第一控制子模块19在检测到来自第一I/O端口的电源接入信号且接收到来自供电芯片55的供电电压的情况下确定汇流条电源已接入。第二唤醒电路57能够通过接入第二电磁干扰保护器58的充电桩电源输入的电压唤醒各供电芯片55，并通过第二I/O端口向第一控制子模块19发送电源接入信号，以使得第一控制子模块19在检测到来自第二I/O端口的电源接入信号且接收到来自供电芯片55的供电电压的情况下确定充电桩电源已接入。其中，电源接入信号可以为高电平信号或低电平信号。其中，各供电芯片55被第一唤醒电路53或第二唤醒电路57唤醒后，多个供电芯片55可通过对应的电压输出端向第一控制子模块19、第二控制子模块25和第三控制子模块32分别输出供电电压。
其中，在第一电磁干扰保护器52未接收到汇流条电源输送的电压的情况下，第一唤醒电路53能通过第一I/O端口向第一控制子模块19发送电源未接入信号或不发送信号，以使得第一控制子模块19在检测到来自第一I/O端口的电源未接入信号的情况下确定汇流条电源并未接入。在第二电磁干扰保护器58未接收到充电桩电源输送的电压或者未连接到充电桩电源的情况下，第二唤醒电路57能通过第二I/O端口向第一控制子模块19发送电源未接入信号或不发送信号，以使得第一控制子模块19在检测到来自第二I/O端口的电源接入信号的情况下确定充电桩电源并未接入。电源未接入信号可以为与电源接入信号不同的电平信号。
在一个可能的示例中，第一唤醒电路53通过第一I/O端口向第一控制子模块19发送的电源接入信号可以为高电平信号、发送的电源未接入信号可以为低电平信号，则第一控制子模块19基于来自第一I/O端口的高电平信号可以确定对应的汇流条电源已接入。第二唤醒电路53通过第二I/O端口向第一控制子模块19发送的电源接入信号可以为高电平信号、发送的电源未接入信号可以为低电平信号，则第一控制子模块19基于来自第二I/O端口的高电平信号可以确定对应的充电桩电源已接入。
若第二电磁干扰保护器58接入充电桩电源，则充电桩电源可经或门电路54的高压输出端输出高电压至蓄电池***2，为蓄电池***2充电，例如为电池包16充电。并且，各供电芯片55被第二唤醒电路57唤醒进而向第一控制子模块19、第二控制子模块25和第三控制子模块32分别输出供电电压。第二唤醒电路57在充电桩电源的作用下可通过与第一控制子模块19连接的第二I/O端口向第一控制子模块19发送电源接入信号。第一控制子模块19可通过该电源接入信号，确定来自供电芯片55的唤醒主动力域控制装置14的供电电压来自充电桩电源，并将电动飞机的工作模式设置为安全模式。其中，在安全模式下，电动飞机不响应任何非安全操作，以避免充电时基于可能出现的误操作所导致的安全隐患，所述安全模式的内容及其相关的非安全操作的定义，可以由本领域的技术人员根据应用场景的需求自行设置。
若第一电磁干扰保护器52接入汇流条电源，汇流条电源经电磁干扰保护器52输入第一唤醒电路53之后，各供电芯片55被唤醒进而向第一控制子模块19、第二控制子模块25和第三控制子模块32分别输出供电电压。第一控制子模块19和第二控制子模块25接收到多个供电芯片55的供电电压后上电。并且，第一唤醒电路53在汇流条电源的作用下可通过与第一控制子模块19连接的第一I/O端口向第一控制子模块19发送电源接入信号。第一控制子模块19可通过该电源接入信号，确定唤醒主动力域控制装置14的供电电压来自汇流条电源，并将电动飞机的工作模式设置为飞前检查模式。其中，在飞前检查模式中，第二控制子模块25进行针对蓄电池***2和/或电池包继电器17的高等级故障检查。所述高等级故障可以是蓄电池***2和/或其对应的继电器***13处于不可控的状态，无法提供必要的高压源输出。例如，主正继电器、主负继电器和预充继电器无法响应对应的继电器驱动电路的控制；电池包16和/或电池包继电器17不存在；电池包16的数量不足；等等，使蓄电池***2和/或电池包继电器17处于不可控的状态。其中，所述主正继电器、主负继电器和预充继电器均属于电池包继电器17。上述高等级故障，可由实施人员根据具体应用的需求自行设置，本公开的实施例对此不作限定。一般地，高等级故障有别于上电自检，其区别在于上电自检一般针对硬件电路本身进行检查，而高等级故障可以是由用户基于电动飞机的部分或全部的，***、装置、模块和组件等的状态与属性所自定义的故障。
电池包电源可用于向第一输入电源管理模块51提供高电压，所述高电压可经或门电路54输入至供电芯片55，供电芯片55将所述高电压转换为低电压后，可通过对应的各电压输出端输出。
所述多个供电芯片55可以并联互为备份，以提高第一输入电源管理模块51为主动力域控制装置14和/或备用动力域控制装置15供电的安全裕度。这样，即便单个供电芯片55上的一个或多个电压输出端不能正常向外输出电压、或者单个供电芯片55的丧失等单个供电芯片5发生故障，都不会造成主动力域控制装置14下电(断电)。
在一种可能的实现方式中，各供电芯片55可以通过图6所示的SPI总线连接到第一控制子模块19。动力域控制***1的第一控制子模块19在确定电动飞机进入休眠模式后，可通过SPI总线控制各供电芯片55停止向外输出电压，直至供电芯片55重新被唤醒。第一控制子模块19在确定电动飞机进入休眠模式后，还可关闭第一外设接口20，并通知第二控制子模块25关闭第二外设接口24。其中，第一控制子模块19在确定汇流条电源断电后，控制电动飞机进入休眠模式。
图7示出了本公开一实施例的用于向备用动力域控制装置15实施供电的第二输入电源管理模块56的结构框图。在一个可能的示例中，若电动飞机的动力域控制***1中的主动力域控制装置14的安全裕度足够高，则可对通过电动飞机的第二输入电源管理模块56为备用动力域控制装置15供电。其中，第二输入电源管理模块56可以为对第一输入电源管理模块51进行简化后得到。如图7所示，第二输入电源管理模块56与第一输入电源管理模块51相比，第二输入电源管理模块56可包括：两个电磁干扰保护器52，一个或门电路54，以及一个供电芯片55。汇流条电源和电池包电源分别连接到对应的电磁干扰保护器52，各电磁干扰保护器55分别连接至或门电路54；或门电路54连接至供电芯片55。当汇流条电源和电池包电源的任意一路接入输入电源管理模块56即可通过或门电路54向供电芯片55供电，之后供电芯片55的电压输出端会输出稳定规格的输出电压(输出电压包括3.3V微控制单元电压、5V直流电压、5V辅助电压)，其中，3.3V微控制单元电压、5V直流电压会被输送至备用动力域控制装置15，为备用动力域控制装置15供电。
图8示出了本公开一实施例的主动力域控制装置14工作流程的流程图。图8中示意性地示出了主动力域控制装置14的工作流程，该工作流程包括步骤S801-步骤S814。其中，步骤S801-步骤S814中的各步骤由主动力域控制装置14中第一控制子模块19和/或第二控制子模块25执行。
步骤S801，当主动力域控制装置14接收到第一输入电源管理模块51的低压源电源输出端的输出低电压后，主动力域控制装置14被唤醒(即，第一控制子模块19和第二控制子模块25因上电被唤醒)，主动力域控制装置14进入工作状态执行步骤S802。
步骤S802，第一控制子模块19和第二控制子模块25分别进行上电自检。若第一控制子模块19和第二控制子模块25的自检均通过，则第二控制子模块25执行步骤S803。
步骤S803，第二控制子模块25可控制蓄电池采集子模块26开始采集、监测蓄电池***2的蓄电池状态，得到蓄电池状态信息，并将蓄电池状态信息发送至第一控制子模块19，之后第一控制子模块19执行步骤S804。
步骤S804，第一控制子模块19若根据蓄电池状态信息确定蓄电池***2存在第一高等级故障，则执行步骤S809；若不存在所述第一高等级故障，则执行步骤S805。第一高等级故障可包括电池包16存在的数量不足等针对电池包的高等级故障情况。例如，若蓄电池***2存在4个电池包16的槽位，但是第一控制子模块19根据蓄电池状态信息，确定只存在3个电池包16，则可以确定存在第一高等级故障。
在一种可能的实现方式中，步骤S804的另外一种实现方式可以为：第二控制子模块25可通过蓄电池状态信息判断蓄电池***2是否存在第一高等级故障，并将判断结果发送至第一控制子模块19，使第一控制子模块19可使用该判断结果进行决策，若存在第一高等级故障，则执行步骤S809；若不存在所述第一高等级故障，则执行步骤S805。
步骤S805，第一控制子模块19将电动飞机的工作模式调整为附件控制模式，并进行用户操作检测，在检测到用户操作的情况下，向第二控制子模块25发送响应指令，以使得第二控制子模块25控制机载附件响应该用户操作。所述机载附件可以是除引擎***之外的第二机载***，例如，空调***6和防冰***10等。
步骤S806，第一控制子模块19在将电动飞机的工作模式调整为附件控制模式之后，对驾驶舱9中引擎***的高压开关的开闭状态进行检测。若检测到驾驶舱9中引擎***的高压开关处于闭合状态，则可以确定需要对引擎***供电，则执行步骤S807。若检测到驾驶舱9中引擎***的高压开关处于断开状态，则可以确定当前无需对引擎***供电，继续执行步骤S805。
步骤S807，第一控制子模块19将电动飞机的工作模式从附件控制模式调整为飞前检查模式，而后执行步骤S808。
步骤S808，在飞前检查模式下，第一控制子模块19接收到第二控制子模块25发送的电池包继电器状态信息之后，根据电池包继电器状态信息判断是否存在第二高等级故障。若存在第二高等级故障，则执行步骤S809；若不存在所述第二高等级故障，则执行步骤S810。第二高等级故障，可包括电池包继电器17存在缺失等针对电池包继电器的故障。第二高等级故障亦可由用户根据应用场景的需求自行设置。
在一种可能的实现方式中，步骤S808的另外一种实现方式可以为：第二控制子模块25可通过电池包继电器状态信息判电池包继电器17是否存在第二高等级故障，并将判断结果发送至第一控制子模块19，使第一控制子模块19可使用该判断结果进行决策。若存在第二高等级故障，则执行步骤S809；若不存在所述第二高等级故障，则执行步骤S810。
步骤S809，第一控制子模块19若确定存在第一高等级故障或第二高等级故障，则第一控制子模块19将电动飞机的工作模式设置为安全模式。电动飞机处于所述安全模式下，第一控制子模块19和第二控制子模块25，可控制电动飞机的继电器***13中的所有继电器恢复为初始状态，并且不响应用户的非安全操作。其中，继电器***13中的各继电器的初始状态可以为导通或断开。
在一个可能的示例中，当电动飞机进入安全模式后，第一控制子模块19处于被锁定的状态，不响应任何用户操作，直至第一控制子模块19，或主动力域控制装置14掉电后重启(再次上电)，再次进入步骤S801。
步骤S810，第一控制子模块19可将电动飞机的工作模式从飞前检测模式调整为飞行模式。在电动飞机处于飞行模式下，第一控制子模块19先将针对引擎***的第一控制指令和/或对应于引擎***(也即目标第二机载***)的第一***状态信息发送至第二控制子模块25，以使得第二控制子模块25基于第一控制指令和/或第一***状态信息控制对应于引擎***的第二继电器30和电池包继电器17导通，以为引擎***供电。而后第一控制子模块19可响应来自飞控***3的飞控指令(用于控制飞行的指令)，实现电动飞机在飞行过程中的电力供给控制。
其中，在电动飞机处于飞行模式下，备用动力域控制装置15进入工作状态。备用动力域控制装置15若根据所述工作状态信息、所述继电器***状态信息和所述飞行状态信息确定满足后备控制条件，则执行后备控制，所述后备控制可以包括控制所述电池包继电器17中断开的数量小于或等于电池包安全数量阈值，则执行的后备控制可以为控制所有的电池包继电器17闭合并锁死。
步骤S811，在电动飞机处于飞行模式下，第一控制子模块19若基于飞控***3的飞行状态信息和驾驶舱9对应的第一机载***状态信息确定电动飞机当前已落地且驾驶舱9中引擎***的高压开关已断开，则执行步骤S812，否则继续执行步骤S810。
步骤S812，第一控制子模块19执行离开飞行模式的离开动作，离开动作执行完毕之后执行步骤S813。所述离开动作可包括第一控制子模块19通过第一控制指令和/或第一***状态信息，指示第二控制子模块25停止为引擎***供电，以使得引擎***停机。所述离开动作还可以包括当引擎***彻底停机后(例如，螺旋桨彻底停转后)，再断开所有汇流条电源，可防止强行断开汇流条电源可能造成的继电器损害。并且，引擎***停机后再汇流条电源断开的设置还可确保当第一控制子模块19通过飞控***3的飞行状态信息，确定电动飞机处于空中且引擎***的电机还在运转时，不会直接断开汇流条电源。
步骤S813，第一控制子模块19若确定电动飞机中的各汇流条电源均断开，则可以确定离开动作成功执行，继续执行步骤S814。第一控制子模块19确定电动飞机中的存在汇流条电源均未断开，则可以确定离开动作的执行失败，继续执行步骤S812。
步骤S814，第一控制子模块19可以将电动飞机的工作模式从飞行模式调整为休眠模式，并通过SPI总线指示第一输入电源管理模块51中的供电芯片55停止向外输出电压，使动力域控制***1中至少主动力域控制装置14掉电，等待被供电芯片55的低压输出电压重新唤醒，而后继续执行S801。在休眠模式下，仅有蓄电池***2的电池包16提供的电池包电源为第一输入电源管理模块51供电。
需要说明的是，尽管以实施例作为示例介绍了电动飞机的动力域控制***1如上，但本领域技术人员能够理解，本公开的实施例应不限于此。事实上，用户完全可根据实际应用场景等需要灵活设定实施例中技术手段的细节，只要符合本公开的实施例之主旨即可。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电动飞机的动力域控制***，其特征在于，应用于电动飞机，所述电动飞机包括所述电动飞机的动力域控制***、蓄电池***、第一机载***、第二机载***和继电器***；所述蓄电池***包括用于为所述电动飞机供电的多个电池包，所述继电器***包括：控制每个所述电池包向外供电的通断的多个电池包继电器、控制输至所述第一机载***的电力通断的第一继电器和控制输至所述第二机载***电力通断的第二继电器；所述电动飞机的动力域控制***包括：主动力域控制装置和备用动力域控制装置，
所述主动力域控制装置，包括：
第一控制模块，用于接收蓄电池状态信息以及从所述第一机载***获取第一信息，所述第一信息包括所述第一机载***的第一机载***状态信息和对应于第二机载***的第一***状态信息；根据所述第一机载***状态信息和/或蓄电池状态信息控制所述第一继电器的通断；向第二控制模块发送根据所述第一***状态信息生成的第一控制指令和/或所述第一***状态信息；向所述第二控制模块发送根据所述第一机载***状态信息生成的第二控制指令和/或所述第一机载***状态信息；
第二控制模块，用于将监测所述蓄电池***得到所述蓄电池状态信息发送至所述第一控制模块；从所述第二机载***获取到对应于所述第二机载***的第二***状态信息；根据所述第一控制指令控制指示的目标第二机载***所对应的第二继电器以及第二电池包继电器的通断；根据第二机载***状态信息和/或所述蓄电池状态信息，控制所述第二继电器以及第二电池包继电器的通断；根据所述第二控制指令或所述第一机载***状态信息控制对应的第一电池包继电器的通断；所述第二机载***状态信息包括第一***状态信息和/或第二***状态信息；所述第一电池包继电器包括所述多个电池包继电器中与为所述第一机载***供电的电池包连接的继电器；所述第二电池包继电器包括所述多个电池包继电器中与为所述第二机载***供电的电池包连接的继电器；
所述备用动力域控制装置包括：
后备控制模块，用于通过监测得到所述主动力域控制装置的工作状态信息和所述继电器***的继电器***状态信息，以及接收来自所述电动飞机的飞控***的飞行状态信息；若根据所述工作状态信息、所述继电器***状态信息和所述飞行状态信息确定满足后备控制条件，则执行后备控制，所述后备控制包括控制所述电池包继电器中断开的数量小于或等于电池包安全数量阈值。
2.根据权利要求1所述的电动飞机的动力域控制***，其特征在于，所述第一控制模块包括：第一控制子模块、第一继电器驱动子模块和第一外设接口；
所述第一控制子模块，用于接收所述蓄电池状态信息，以及通过所述第一外设接口连接至各所述第二机载***并获取所述第一信息；根据所述第一机载***状态信息和/或所述蓄电池状态信息生成第一继电器控制信号，所述第一继电器控制信号用于指示第一继电器驱动子模块输入至第一继电器的驱动信号，所述驱动信号包括断开驱动信号或导通驱动信号；向所述第二控制模块发送生成的第一控制指令和/或所述第一***状态信息；向所述第二控制模块发送生成的第二控制指令和/或所述第一机载***状态信息；
所述第一继电器驱动子模块，用于根据所述第一继电器控制信号驱动所述第一继电器，以使得所述第一继电器关断或导通。
3.根据权利要求2所述的电动飞机的动力域控制***，其特征在于，所述第一控制模块还包括：
第一监测子模块，用于监测所述第一控制子模块的状态，并在根据所述第一控制子模块的状态确定满足第一中断条件的情况下，执行对应的第一中断程序；满足所述第一中断条件包括所述第一控制子模块的状态处于预设异常状态。
4.根据权利要求2所述的电动飞机的动力域控制***，其特征在于，所述第二控制模块包括：第二控制子模块、第二监测子模块、第二继电器驱动子模块、第二外设接口和蓄电池采集子模块，
所述蓄电池采集子模块，用于对所述蓄电池***的蓄电池状态进行监测，得到所述蓄电池状态信息，并将所述蓄电池状态信息发送至所述第二控制子模块；
所述第二控制子模块，用于接收所述蓄电池状态信息并将所述蓄电池状态信息发送至所述第一控制子模块；通过所述第二外设接口获取对应于第二机载***的第二***状态信息；根据所述蓄电池状态信息和/或所述第二机载***状态信息生成第二继电器控制信号、以及根据第一控制指令生成对应于目标第二机载***的第二继电器控制信号；根据所述第一机载***状态信息和/或所述第二控制指令生成第三继电器控制信号；所述第二继电器控制信号用于指示所述第二继电器驱动子模块输入至对应的所述第二继电器和/或所述第二电池包继电器的驱动信号；所述第三继电器控制信号用于指示所述第二继电器驱动子模块输入至对应的所述第一电池包继电器的驱动信号；
第二继电器驱动子模块，用于根据所述第二继电器控制信号驱动第二继电器和/或第二电池包继电器，以使得对应的所述第二继电器和所述第二电池包继电器中的关断或导通；根据所述第三继电器控制信号驱动所述第一电池包继电器，以使得所述第一电池包继电器关断或导通。
5.根据权利要求4所述的电动飞机的动力域控制***，其特征在于，所述第二控制模块还包括：
第二监测子模块，用于监测所述第二控制子模块的状态，并在根据所述第二控制子模块的状态确定满足第二中断条件后，执行对应的第二中断程序；满足第二中断条件包括所述第二控制子模块的状态处于预设异常状态。
6.根据权利要求4所述的电动飞机的动力域控制***，其特征在于，所述蓄电池采集子模块，包括：
采集电路，用于对所述蓄电池***进行监测和信息采集，得到包含所述蓄电池状态信息的采集信号，并将所述采集信号发送至转换电路；
转换电路，用于将所述采集信号转换为所述第二控制子模块能够识别、处理的转换后信号，并将带有所述蓄电池状态信息的所述转换后信号发送至所述第二控制子模块。
7.根据权利要求6所述的电动飞机的动力域控制***，其特征在于，所述转换电路，包括第一转换电路、第二转换电路和第三转换电路中的至少一种，所述采集电路包括多个，各所述采集电路分别连接到对应的电池包，
所述第一转换电路包括：分别连接到各所述采集电路的多个高电压模数转换器和与各所述高电压模数转换器分别连接的高压隔离通讯器，各所述高电压模数转换器用于将连接的所述采集电路采集到的采集信号中的直流高电压模拟信号转换为直流高电压数字信号；所述高压隔离通讯器用于将各所述高电压模数转换器发送的所述直流高电压数字信号转换为直流低电压数字信号后作为所述转换后信号发送至第二控制子模块；
所述第二转换电路包括：分别连接到各所述采集电路的多个霍尔电流传感模数转换器，各所述霍尔电流传感模数转换器用于将连接的所述采集电路采集到的采集信号中的直流电流模拟信号转换为直流低电压数字信号后，将所述直流低电压数字信号作为所述转换后信号发送至第二控制子模块；
所述第三转换电路包括：分别连接到各所述采集电路的多个高速隔离网络收发器，各所述高速隔离网络收发器用于将连接的所述采集电路采集到的采集信号中的模拟信号转换为数字信号后，将所述数字信号作为所述转换后信号发送至第二控制子模块。
8.根据权利要求2所述的电动飞机的动力域控制***，其特征在于，所述后备控制模块，包括：
调整电路子模块，用于监测各所述电池包继电器，获取电池包继电器状态信息，所述继电器***状态信息包括所述电池包继电器状态信息；
第三控制子模块，用于接收所述电池包继电器状态信息、接收所述飞行状态信息；对所述第一控制子模块的工作状态进行监测，并将得到的所述第一控制子模块的工作状态信息作为所述主动力域控制装置的工作状态信息；在根据所述电池包继电器状态信息、所述飞行状态信息和工作状态信息确定满足后备控制条件的情况下，生成并发送备用动力域继电器控制信号至第三继电器驱动子模块；
第三继电器驱动子模块，用于根据接收到的所述备用动力域继电器控制信号，控制输入各所述电池包继电器的驱动信号，以控制各所述电池包继电器的导通或关断；
其中，所述后备控制条件包括所述飞行状态信息指示所述电动飞机当前处于飞行模式，所述后备控制条件还包括以下至少一种：基于所述电池包继电器状态信息确定不能导通的电池包继电器的数量超过所述电池包安全数量阈值；所述第一控制子模块的工作状态信息指示的所述第一控制子模块出现控制异常。
9.一种电动飞机，其特征在于，所述电动飞机包括如权利要求1-8任意一项所述的电动飞机的动力域控制***、蓄电池***、第一机载***、第二机载***和继电器***；
所述蓄电池***包括用于为所述电动飞机供电的多个电池包；
所述继电器***包括：控制每个所述电池包向外供电的通断的多个电池包继电器、控制输至所述第一机载***的电力通断的第一继电器和控制输至所述第二机载***电力通断的第二继电器。
10.根据权利要求9所述的电动飞机，其特征在于，所述电动飞机还包括第一输入电源管理模块，所述第一输入电源管理模块，包括：多个电磁干扰保护器、唤醒电路、或门电路和多个供电芯片，
各所述电磁干扰保护器的输入端为所述第一输入电源管理模块的电源输入端，各所述电磁干扰保护器的输出端分别连接到所述或门电路和所述唤醒电路的输入端，各所述电磁干扰保护器的输入端分别连接不同的电源，所述电源包括汇流条电源、充电桩电源和电池包电源；
所述或门电路的高压输出端为所述第一输入电源管理模块的高压源电源输出端，且所述或门电路的另一输入端分别连接到各所述供电芯片的一输入端；
所述唤醒电路的输出端连接至各所述供电芯片的另一输入端，用于在所述汇流条电源或所述充电桩电源接入的情况下，唤醒各所述供电芯片；
各所述供电芯片的各电压输出端为所述第一输入电源管理模块的低压源电源输出端，各所述供电芯片在有所述电源接入的情况下，各所述电压输出端能够输出3.3V微控制单元电压、5V直流电压、5V辅助电压中任意的一种，输出3.3V微控制单元电压的一电压输出端和输出5V直流电压的另一电压输出端连接到同一目标模块，所述目标模块包括第一控制子模块、第二控制子模块和第三控制子模块中的至少一个。
CN202210458355.XA 2022-04-27 2022-04-27 电动飞机的动力域控制***及电动飞机 Active CN114906333B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210458355.XA CN114906333B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 电动飞机的动力域控制***及电动飞机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210458355.XA CN114906333B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 电动飞机的动力域控制***及电动飞机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114906333A CN114906333A (zh) 2022-08-16
CN114906333B true CN114906333B (zh) 2024-05-03

Family

ID=82765561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210458355.XA Active CN114906333B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 电动飞机的动力域控制***及电动飞机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114906333B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021101600A1 (de) * 2021-01-26 2022-07-28 Audi Aktiengesellschaft Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Bordnetzes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010003366A1 (zh) * 2008-07-08 2010-01-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种动力电池高压输出监控装置及***
WO2019105857A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 British Telecommunications Public Limited Company Delivery of electrical power
US10322824B1 (en) * 2018-01-25 2019-06-18 H55 Sa Construction and operation of electric or hybrid aircraft
CN110667436A (zh) * 2019-10-08 2020-01-10 天津易鼎丰动力科技有限公司 一种电动汽车用动力域控制***及其控制方法
CN112467809A (zh) * 2020-10-19 2021-03-09 浙江吉利控股集团有限公司 一种电动飞行器低压配电***、控制方法及飞行器
CN112849417A (zh) * 2021-02-05 2021-05-28 深圳市亮视智能工程有限公司 无人机机载电源及无人机***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010003366A1 (zh) * 2008-07-08 2010-01-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种动力电池高压输出监控装置及***
WO2019105857A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 British Telecommunications Public Limited Company Delivery of electrical power
US10322824B1 (en) * 2018-01-25 2019-06-18 H55 Sa Construction and operation of electric or hybrid aircraft
CN110667436A (zh) * 2019-10-08 2020-01-10 天津易鼎丰动力科技有限公司 一种电动汽车用动力域控制***及其控制方法
CN112467809A (zh) * 2020-10-19 2021-03-09 浙江吉利控股集团有限公司 一种电动飞行器低压配电***、控制方法及飞行器
CN112849417A (zh) * 2021-02-05 2021-05-28 深圳市亮视智能工程有限公司 无人机机载电源及无人机***

Also Published As

Publication number Publication date
CN114906333A (zh) 2022-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11685290B2 (en) Construction and operation of electric or hybrid aircraft
US10933748B2 (en) Power supply system for vehicle
US7236893B2 (en) Arrangement for voltage supply to several users and controllers for a on-board network comprising at least two energy stores
EP3743974A1 (en) Electrical powering or drive system for a motor in an electrically driven aircraft
US9960595B2 (en) Airborne power system disconnect system and method
EP3790762A1 (en) Battery monitoring system and method for electric or hybrid aircrafts
CN111786598B (zh) 一种电机控制装置及电机控制方法
CN111605437B (zh) 电池管理***及电池管理方法
CN114906333B (zh) 电动飞机的动力域控制***及电动飞机
JP2003200795A (ja) 多電圧式搭載電気システムを備える車両に休止時電流を供給する方法および装置
CN109747848B (zh) 无人机电源组件管理***、管理方法及无人机
US11383855B2 (en) DC bus voltage input into RAT auto-deploy
US20230411991A1 (en) System power supply structure, backup power supply device, and control method
CN113872316B (zh) 新能源汽车的电机控制器及车辆
CN114407657B (zh) 飞行车辆的电源***控制方法、装置及飞行车辆
US11745881B2 (en) Fuel cell stack array
US11233450B2 (en) Multi-output power supply with dual power-on control
CN217396456U (zh) 车辆供电***
US20240083291A1 (en) Contactor operation monitoring for multi-voltage vehicle operation
CN111267617A (zh) 一种基于五合一电机控制器电源管理***及控制方法
CN116653604A (zh) 一种车辆冗余配电***、控制方法及车辆
EP4377140A1 (en) A circuit and system for coupling a plurality of battery packs to a motor controller in an electric of hybrid aircraft
CN117818356A (zh) 电动汽车的电气***和用于控制上电、下电过程的方法
CN118082609A (zh) 换电电池***和换电电池***的控制方法
CN117693472A (zh) 配备包括至少一个可再充电源和一个发电电源的混合动力电源的飞行器用能源管理***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant