JP6396325B2 - 航空機の電力網を管理するための方法 - Google Patents

航空機の電力網を管理するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6396325B2
JP6396325B2 JP2015551215A JP2015551215A JP6396325B2 JP 6396325 B2 JP6396325 B2 JP 6396325B2 JP 2015551215 A JP2015551215 A JP 2015551215A JP 2015551215 A JP2015551215 A JP 2015551215A JP 6396325 B2 JP6396325 B2 JP 6396325B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
power
aircraft
supply system
engine
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
JP2015551215A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016509551A (ja
Inventor
リドー,ジャン−フランソワ
ダルマ,フロラン
Original Assignee
ミクロチユルボ
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 ミクロチユルボ filed Critical ミクロチユルボ
Publication of JP2016509551A publication Critical patent/JP2016509551A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6396325B2 publication Critical patent/JP6396325B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/001Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D41/00Power installations for auxiliary purposes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as ac or dc
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2221/00Electric power distribution systems onboard aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D41/00Power installations for auxiliary purposes
    • B64D41/007Ram air turbines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/44The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for aircrafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/007Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • H02J3/0073Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources for providing alternative feeding paths between load and source when the main path fails, e.g. transformers, busbars
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Description

本発明は、航空機のための電力供給の分野に関し、より詳細には航空機の電力供給システムを管理するための方法に関する。
航空機は従来より、航空機の種々の機器(機械的作動装置、操縦制御機器、乗客のための座席用マルチメディアシステム、キャビン通気など)に電力を供給するための電力供給システムを備える。電気用語において、航空機器とは、電気エネルギーを消費する負荷であるとみなされる。
電力供給システムにおける電気エネルギーの一元管理を可能にするために、2つの可能な種類の負荷があり、「必須の」負荷と呼ばれ航空機の運行に重要であるものと(操縦制御機器など)、および「必須ではない」負荷と呼ばれ、航空機の運行にさほど需要ではないもの(乗客のための座席用マルチメディアシステム、キャビン通気など)である。これらの負荷はまた、最も近い電源によって電力が供給され、できる限り冗長性および/または機能的に関連のある機器の低下を避けるようにそれらが搭載される場所によっても分類される。
電力供給システムは従来より、航空機の推進力に関連する航空機のエンジンから引き出される主動力源を備える。換言すると、航空機のエンジンは一方で航空機を移動させるための推進力を供給し、他方で電力供給システムのための主電力源として使用される推進力以外の動力を供給する。
何年もの間にわたって航空機の電気エネルギーの要望は増大してきている。また航空機のエンジンが、例えば着陸時など低動力で走行する際、電力供給システムに十分に電力が供給されない場合があり、これは欠点であり、必須ではない負荷(乗客のための座席用マルチメディアシステムなど)に電力を供給することができず、これは航空機の乗客にとって不利である。このような欠点をなくすための直接の解決策は、着陸時の航空機のエンジンの速度を上げることであるが、これは燃料消費を増大させるため望ましくない。
TURBOMECA社によって出願されたフランス特許出願FR2964087号明細書は、エンジンが電気供給システムの要件を満たすのに不十分であるとき、主電源装置を使用することを提案しており、つまり補助電源として使用することを提案している。また既定では、航空機のエンジンは永続的に負荷が加わるため、電気要件を満たすようにオーバーサイズにする必要がある。電力供給システムのこの種の管理は、燃料な過剰な消費をもたらし、これは不利である。
仏国特許出願公開第2964087号明細書
これらの欠点の少なくとも一部をなくすために、本発明は、航空機の電力供給システムを管理するための方法であって、該電力供給システムが、電気負荷に電力を供給するように構成された少なくとも1つの配電バスと、電気エネルギーの供給を提供することが可能な航空機の推進エンジンの少なくとも1つの発電機と、電気エネルギーの供給を提供することが可能な少なくとも1つのエンジンクラスの主電源装置と、配電バスを推進エンジン発電機および/または主電源装置に電気的に接続することが可能な複数の接触器と、接触器を制御することが可能な管理モジュールとを備え、航空機の通常の運転状況では管理モジュールがエンジンクラスの主電源装置によって配電バスに電力を供給するように接触器を制御し、航空機のバックアップ運転モードでは管理モジュールは推進エンジン発電機によって配電バスに電力を供給するように接触器を制御する方法に関する。
この管理の方法によると、航空機のエンジンはもはや、既定では通常のフライト状況において電気エネルギーの供給には関与しない。換言すると、前記エンジンに関して有意な推進力以外の動力を供給するためにもはや航空機のエンジンをオーバーサイズにする必要がない。実際、本発明によると、航空機のエンジン発電機は、バックアップ運転モードのみで使用され、すなわちエンジンクラスの主電源装置の不具合が生じた場合である。有利には、航空機のエンジンは、通常のフライト状況においてさほど負荷がかからず、これによりその燃料消費を抑えることが可能になる。航空機のエンジンによって生成される動力は基本的に推進性の動力であり、非推進性の動力は通常の運転状況においてエンジンクラスの主電源装置によって供給される。
エンジンクラスの主電源装置の利用は、電力供給システムの要件を航空機のエンジンと独立して適合させることができ、これによりエネルギー効率を改善させることを意味している。さらに、エンジンクラスの主電源装置は、従来の補助電源装置より信頼性があり、これは有利である。
好ましくは航空機の通常の運転状況において、配電バスは、推進エンジン発電機の全ての利用を回避するためにエンジンクラスの主電源装置によって独占して電力が供給される。
好ましくはここでも、電力供給システムは、第1のエンジンクラスの主電源装置と、第2のエンジンクラスの主電源装置とを備え、電力供給システムは、電力供給システムの右側部分と左側部分にそれぞれ属する少なくとも2つの配電バスを備え、第1のエンジンクラスの主電源装置および第2のエンジンクラスの主装置は、電力供給の信頼性を高めるために、航空機の通常の運転状況において電力供給システムの第1の部分の配電バスと、第2の部分の配電バスにそれぞれ供給することで、航空機はなおも、電力供給システムの一部が故障した場合でも運転することが可能である。
本発明の一態様によると、第1のエンジンクラスの主電源装置の不具合が生じた場合、第2のエンジンクラスの主電源装置が単独で電力供給システムの第1の部分と第2の部分の配電バスに電力を供給する。換言すると各々の電源装置は、電力が継続して電気システム全体に供給されるように必要な大きさにされている。
本発明の別の態様によると、第1のエンジンクラスの主装置の不具合が生じた場合、第2のエンジンクラスの主電源装置は、電力供給システムの第2の部分の配電バスに電力を供給し、推進エンジン発電機が、電力供給システムの第1の部分の配電バスに電力を供給する。電源装置が、電力供給システムの単一の部分に電力を供給するように大きさが決められる場合、推進エンジン発電機は、電源装置に欠陥があるシステムの部分に電力を供給する。
好ましくは、電力供給システムは、第1の推進エンジン発電機と第2の推進エンジン発電機とを備え、第1の発電機と第2の発電機はそれぞれ、航空機のバックアップ運転モードにおいて電力供給システムの第1の部分の配電バスと、第2の部分の配電バスに電力を供給する。
好ましくは、電力供給システムは、緊急バックアップ電力供給システムを備え、管理モジュールは、バックアップ運転モードにおいて推進エンジン発電機の不具合が生じた場合、独立した緊急電源を利用して緊急バックアップ電力供給システムに電力を供給するように接触器を制御する。よって万一主電源装置と、推進エンジン発電機が同時に故障した場合でも、航空機の極めて重要な機能に引き続き電力を供給することができる。
本発明の明確な理解は、一例としてのみ提示され、添付の図面を参照して記載された以下の記載によって助長されるであろう。
電力供給がない本発明による電力供給システムの概略図である。 バッテリによって電力が供給される電力供給システムの概略図である。 外部の電力接続部によって電力が供給される電力供給システムの概略図である。 通常の運転状況においてエンジンクラスの主電源装置によって電力が供給される電力供給システムの概略図である。 航空機の単一のガス発生器によるエンジンクラスの主電源装置の作動の概略図である。 航空機の2つのガス発生器によるエンジンクラスの主電源装置の作動の概略図である。 単一のエンジンクラスの主電源装置によって電力が供給される電力供給システムの概略図である。 左側の部分が単一のエンジンクラスの電源装置によって電力が供給され、右側の部分が航空機のエンジンによって電力が供給される電力供給システムの概略図である。 左側の部分と右側の部分が単一のエンジンクラスの電源装置によって電力が供給される電力供給システムの概略図である。 左側の部分と右側の部分が航空機のエンジンによって電力が供給される電力供給システムの概略図である。 緊急電源を備えた電力供給システムの概略図である。
図面は、本発明の実施に関する詳細な形で本発明を提示しており、当然のことながら、必要であれば本発明をより適切に定義するために前記図面を利用することも可能であることに留意されたい。
図1を参照すると、航空機は通常、航空機の種々の機器(機械的作動装置、操縦制御機器、乗客のための座席用マルチメディアシステム、キャビン通気)に電力を供給するために電力供給システム1を備える。電気用語において、航空機器とは、電気エネルギーを消費する負荷であるとみなされ、ACまたはDC配電バスによって電力を供給される。この例において、電力供給システム1は、5つの配電バスを備え、すなわち2つの主交流BUS(ACBUS1、ACBUS2)、3つの直流BUS(DCBUS1、DCBUS2、DCBATBUS)ならびに緊急バックアップ電力供給システムEEPDC(緊急配電センターとしても知られる)を備える。
換言すると、各々のBUSは、電力供給システム1の負荷の必要性に応じて電気エネルギーを分配する(直流または交流)。
電力供給システムは従来より、場所によって航空機の2つの部分に分割され、すなわち「左側」部分と呼ばれる部分と、「右側」部分と呼ばれる部分である。この例では、左側部分は、2つの左側配電バス(ACBUS1、DCBUS1)を備え、右側部分は、2つの右側配電バス(ACBUS1、DCBUS1)を備え、バッテリバス(DCBATBUS)は、右側部分と左側部分に共通である。好ましくは、電力供給システムは左右対称であり、これによりその再配置を容易にする。
さらに図1を参照すると、電力供給システム1はまた、バッテリBAT1、BAT2を備え、これはバッテリバスDCBATBUSに電力を供給する。バッテリBAT1、BAT2はまた、航空機がフライト中の場合、または航空機が地上にある場合、バッテリバスDCBATBUSによって再充電することができる。図1において、電力供給システム1は、空港の外部電力接続部EXTに接続することができ、この外部電力接続部によって、航空機の独自の電源を使用せずに、電力供給システム1全体に電気エネルギーを供給することが可能になる。
この例において、当業者に知られる方法において、直流BUS(DCBUS1およびDCBUS2)は、バッテリバス(DCBATBUS)によって、または変圧器(TR1およびTR2)を介して交流BUS(ACBUS1、ACBUS2)によって、または互いによって電力が供給される。
さらに図1を参照すると、電力供給システム1は、電気エネルギーの供給を提供することが可能な航空機の主推進エンジンMOT1、MOT2(図示せず)によって駆動される2つの発電機G1、G2を備える。主エンジンMOT1、MOT2は従来より、航空機に装備され、航空機が移動するために必要な推進力を供給することが可能である。推進エンジン発電機G1、G2による電気エネルギーの供給源の形成は、当業者に知られており、さらに詳細には記載しないことにする。航空機および/または関連する電力供給システムの種類によって、推進エンジン発電機G1、G2の数は、3つ以上の場合もある。さらに、推進エンジン発電機G1、G2の数は、航空機の主エンジンMOT1、MOT2の数とは無関係である。
本発明によって、図1を参照すると、電力供給システム1はさらに、電気エネルギーの供給を提供することが可能な2つのエンジンクラスの主電源装置MPS1、MPS2を備える。前記主電源装置は、TURBOMECA社によって出願された特許出願FR2964087より知られている。
引き続き、主電源装置は主たる電源装置として示され、「主」の頭字語「MPS」によって表される。MPS電源装置は、補助電源装置(頭字語「APU」によって知られる)を基本としており、その信頼性は、航空機の推進エンジンのものと等価になるように高められている。この目的のために、MPS電源装置は、「エンジンクラス」であると言われている。MPS電源装置は、1つまたは複数の発電機を駆動する1つまたは複数の熱発生機で構成される。この熱発生機は、ガスタービンまたはピストンエンジンタイプであってよく、発電機は、電力増倍器または任意選択で周波数逓倍器を利用して反応器に直接結合された永久磁石発電機あるいは三相発電機(永久磁石発電機またはPMG、励磁器、交流発電機)であってよい。
電力供給システム1はさらに、緊急バックアップシステムEEPDC(「緊急配電センター」)を備え、これは電力供給システム1の電源の大規模な不具合(主電源装置MPS2、MPS2および発電機G1、G2の不具合)が生じた際最も必須な負荷に電力を供給することが可能である。
緊急バックアップシステムEEPDCは、緊急電源Sに接続され、これは、一例として、RAT(「ラムエアタービン」)として当業者に知られる電力を生成するためのプロペラの形態である。したがって風力タービン同様の方法で、RATプロペラは、航空機の極めて重要な機能に電気を供給することが可能である。
さらに図1を参照すると、種々のBUSおよび電気エネルギーの種々の供給源が、複数の接触器C1−C18を介して接続されており、これらの接触器Cは、「一次配電センター」の略語PEPDCによって当業者に知られる管理モジュール(図示せず)によって制御される。この種の管理モジュールによって、電力供給システム1の所望される構成に応じて、一部の電源を一部の配電バスに接続するように接触器C1−C18を制御することが可能になる。有利には、この後に詳細に説明するように、管理モジュールによって、通常のフライト運転状況において、バックアップ運転モードにおいて、または緊急の運転状況において、その利用を管理するために電源に優先順位をつけることが可能になる。
図1を参照すると、電力供給システム1は、2つの主電源装置MPS1,MPS2を電気的に接続することを可能にする2つの接触器C1−C2と、2つの推進エンジン発電機G1、G2を電気的に接続することを可能にする2つの接触器C3−C4と、外部の電力接続部を電気的に接続することを可能にする接触器C3とを備える。
接触器C6−C7によって、交流BUS ACBUS1、ACBUS2を主電源装置MPS1、MPS2にそれぞれ接続することが可能になる。接触器C8−C9によって交流BUS ACBUS1、ACBUS2を緊急バックアップシステムEEPDCに接続することが可能になる。同様に、接触器C10−C11によって、変圧器TR1、TR2を直流BUS DCBUS1、DCBUS2にそれぞれ接続することが可能なり、前記直流BUSは、接触器C12−C13によってバッテリバスDCBATBUSに接続されている。バッテリBAT1、BAT2は、接触器C14−C15によってそれぞれバッテリバスDCBATBUSに接続される。
それ自体、接触器C16は、緊急バックアップシステムEEPDCを緊急電源Sに接続し、接触器C17は、緊急バックアップシステムEEPDCをバッテリバスDCBATBUSに接続する。図1に示されるように、接触器C18は、電力供給システムの左側部分をその右側部分に接続する。
電力供給システムを再構成し一部の電源を一部の配電バスに接続するために、管理モジュールが接触器C1−C18を制御する。図1に示される例において、接触器C1−C18は全て開いている。
本発明によると、航空機の通常の運転状況において、配電バスは、エンジンクラスの主電源装置MPS1、MPS2によって電力を供給されるのに対して、航空機のバックアップ運転モードにおいては、配電バスは、推進エンジン発電機G1、G2によって電力が供給される。「バックアップ運転モード」は、少なくとも1つの主電源装置MPS1、MPS2に欠陥があることを意味する。管理モジュールが接触器C1−C18を制御することで、主電源装置MPS1、MPS2は既定では、航空機の主エンジンMOT1、MOT2に負荷をかけないように配電バスに電気エネルギーを供給し、これにより前記エンジンMOT1、MOT2の燃料消費を制限する。
図1に示されるように、電力供給システム1の「左側」部分の配電バスは、通常の運転状況では第1の電源装置MPS1によって、バックアップ運転モードでは第1の推進エンジン発電機G1によって電力を供給することが可能である。同様に、電力供給システム1の「右側」部分の配電バスは、通常の運転状況では第2の電源装置MPS2によって、バックアップ運転モードでは第2の推進エンジン発電機G2によって電力を供給することが可能である。
図1の電力供給システムを管理するための方法のいくつかの実施形態が図2から図10を参照して記載され、そこでは、実線は電力の供給に相当し、点線は電力の供給がないことに相当する。これらの種々の実施形態において、管理モジュールは、種々の電源の利用の可能性に応じて接触器C1−C18を制御する。
バッテリによる電力の供給
図2を参照すると、航空機が地上にある場合、航空機のバッテリBAT1、BAT2は、接触器C14−C15を接続することによって配電バスDCBATBUSに電力を供給するように作動される。バッテリを利用するこの種の電力の供給は、従来技術と同様である。
電力接続部による電力の供給
図3を参照すると、航空機が地上にある場合、電力供給システム1は、空港の電力接続部EXTによって電力が供給され、これは接触器C5、C6、C7、C8、C10、C11およびC12を接続することによって電力供給システム1の左側部分と右側部分の配電バスに電力を供給する。詳細には、電力接続部によって、AC BUS(ACBUS1、ACBUS2)、DC BUS(DCBATBUS、DCBUS1およびDCBUS2)ならびに変圧器(TR1およびTR2)に電力を供給することが可能になる。
有利には、図3に示されるように電力接続部EXTによって、接触器C14−C15を接続することにより航空機のバッテリBAT1、BAT2を再充電することが可能になる。電力接続部を利用するこの種の電力の供給は従来技術と同様である。
通常の運転状況におけるスタンドアローン電力供給
図4を参照すると、スタンドアローン航空機の場合であり、例えばフライト中または地上にあるとき(地上走行中)、電力供給システム1は、主電源装置MPS1、MPS2によって電力が供給され、これらは、接触器C1、C2、C6、C7、C8、C10、C11およびC12を接続することによって電力供給システム1の左側部分および右側部分の配電バスにそれぞれ電力を供給する。有利には、電源装置MPS1、MPS2によって、図4に示されるようにAC BUS(ACBUS1、ACBUS2)、DC BUS(DCBATBUS、DCBUS1およびDCBUS2)ならびに変圧器(TR1およびTR2)に電力を供給し、航空機のバッテリBAT1、BAT2を再充電することが可能になる。
通常の運転状況において、推進エンジン発電機G1、G2は、電力供給システムによる発電に関与しない。この種の電力供給システム1の管理は、配電バスに電力を供給するのに推進エンジン発電機G1、G2を必要とする従来技術の不利益とは正反対である。本発明のおかげで、もはや航空機の電気的要求を満たすために航空機の推進エンジンの速度をこれに合わせて変化させる必要はない。換言すると、航空機のエンジンは、通常の運転状況において推進エネルギーのみを供給し、これによりその燃料消費を制限する。有利には、電気的要求はもはや推進力の要求に相関していない。
バックアップフライト運転モードにおける電力の供給:MPS電源装置の故障
第1の態様によると、図5Aを参照すると、2つの主電源装置MPS1、MPS2は、システム1全体に電力を供給するために単一のガス発生器GGを備える。先に指摘したように、主電源装置MPS1、MPS2がエンジンクラスであるものとすると、ガス発生器GGは、航空機の推進エンジンのものに匹敵する高度の信頼性を有する。換言すると、各々の主電源装置MPS1、MPS2は、電力供給システム1の全てに備えるように大きさが決められる。
この仮説によると、図6を参照すると、第2の主電源装置MPS2に欠陥があり、そのガス発生器GGには欠陥がない場合、管理モジュールの制御の下に、第1の電源装置MPS1が引き継ぎ、図6に示されるように単独で電力供給システム1の右側部分と左側部分の配電バスに電力を供給する。この目的のために、接触器C2が開き第2の主電源装置MPS2を切り離す。接触器C18が閉じられることで、電力供給システム1の両方の部分に電力を供給することが可能になる。
第2の態様によると、図5Bを参照すると、2つの主電源装置MPS1、MPS2は各々ガス発生器GG1、GG2を備える。先に指摘したように、主電源装置MPS1、MPS1がエンジンクラスであるものとすると、各々のガス発生器GG1、GG2は、高度の信頼性を有する。各々の電源装置MPS1、MPS2は、電力供給システム1の一方の部分のみに供給するように大きさが決められる。この例において、先に指摘したように、電源装置MPS1、MPS2は、電力供給システム1の左側部分と右側部分の配電バスにそれぞれ電力を供給する。
この仮説によると、図7を参照すると、第2の主電源装置MPS2に欠陥がある場合、システム1の右側部分にはもはや直接電力が供給されない。第1の主電源装置MPS1が、電力供給システム1の左側部分の配電バスに加えて右側部分の配電バス(ACBUS2,DCBUS2)に備えることができないとすると、図7に示されるように、第2の推進エンジン発電機G2が第2の主電源装置MPS2の代わりに始動される。この目的のために、管理モジュールは、接触器C4に閉じるように命令するのに対して接触器C7は開いたままである。
この例において、第2の発電機G2は、配電バスACBUS2、変圧器TR2および配電バスDCBUS2に電力を供給する。バッテリBAT1、BAT2は、図7に示されるようにそれ自体第1の電源装置MPS1によって再充電される。
本発明は、第1の主電源装置MPS1に不具合が生じた場合にも同様に適用可能であることは言うまでもなく、この場合第1の発電機G1が引き継ぐ。
図8を参照すると、第2の電源装置MPS2および配電バスACBUS2に欠陥がある場合、第2の推進エンジン発電機G2は、配電バスDCBUS2に電力を供給することができない。
加えて管理モジュールは、配電バスDCBUS2をバッテリバスDCBATBUSに接続するように接触器C13を制御する。
換言すると、管理モジュールは、第1の主電源装置MPS1の電力供給の能力の限度内でシステム1の右側部分に電力を供給することを可能にする。この例において、図8を参照すると、第1の電源装置MPS1は、システム1の左側部分の全てに電力を供給するだけでなく、バスDCBATBUSを介してバスDCBUS2にも電力を供給する。
本発明は、第1の主電源装置MPS1およびバスACBUS1に不具合が生じた場合にも同様に適用可能であることは言うまでもなく、電力供給システムの管理は有利には左右対称である。
推進エンジン発電機G1、G2は、追加の電力を提供するのに使用される場合もあるのに対して、主電源装置は、電力供給システム1の全てに電力を供給するように大きさが決められることは言うまでもない。このような方法で電気エネルギーを管理することによって、必要ならば一部のエネルギーを予備に確保することが可能である。
バックアップフライト運転モードにおける電力の供給:2つのMPS電源装置の故障
本発明によると、主電源装置MPS1、MPS2の不具合が生じた場合、管理モジュールは、図9に示されるように推進エンジン発電機G1、G2に配電バスに電力を供給するように命令する。この目的のために、接触器C3およびC4は管理モジュールによって閉鎖されるのに対して接触器C1、C2は開いたままである。
図9を参照すると、航空機がフライト中の場合、電力供給システム1は、電力供給システム1の左側部分と右側部分にそれぞれ電力を供給する推進エンジン発電機G1、G2によって電力を供給される。有利には、図9に示されるように発電機G1によって航空機のバッテリBAT1、BAT2を再充電することが可能になる。
発電機G1、G2がスタンドアローン運転(フライトまたは地上走行)および通常の運転状況において使用される従来技術とは異なり、前記発電機は、航空機のバックアップ運転モードにおいてのみ使用される。
緊急フライト運転状況における電力供給
本発明によると、一方で電源装置MPS1、MPS2の不具合が生じ、他方で発電機G1、G2の不具合が生じた場合、ここでは発電するためのRATプロペラの形態を採る緊急電源Sによって緊急バックアップシステムEEPDCに電力が供給され、このとき接触器C16は閉鎖される。バッテリBAT1、BAT2もまた電力の供給に関与しており、接触器C17もまた閉鎖されている。この種の緊急電源は、従来技術と同様である。

Claims (6)

  1. 航空機の電力供給システム(1)を管理するための方法であって、
    電力供給システム(1)が、
    電気負荷に電力を供給するように構成された少なくともつの配電バス(ACBUS1、ACBUS2、DCBUS1、DCBUS2)であって、電力供給システムの右側部分および左側部分にそれぞれ属する少なくとも2つの配電バス(ACBUS1、ACBUS2、DCBUS1、DCBUS2)と、
    電気エネルギーの供給を提供することが可能な航空機の推進エンジンの少なくとも1つの発電機(G1、G2)と、
    電気エネルギーの供給を提供することが可能な、第1のエンジンクラスの主電源装置(MPS1)および第2のエンジンクラスの主電源装置(MPS2)であって、航空機の通常の運転状況において電力供給システム(1)の第1の部分の配電バスおよび第2の部分の配電バスにそれぞれ供給する第1の主電源装置(MPS1)および第2の主電源装置(MPS2)と、
    配電バス(ACBUS1、ACBUS2、DCBUS1、DCBUS2)を推進エンジン発電機(G1、G2)および/または主電源装置(MPS1、MPS2)に電気的に接続することが可能な複数の接触器(C1−C18)と、
    接触器(C1−C18)を制御することが可能な管理モジュールとを備え、方法は
    航空機の通常の運転状況では管理モジュールがエンジンクラスの主電源装置(MPS1、MPS2)を利用して配電バス(ACBUS1、ACBUS2、DCBUS1、DCBUS2)に電力を供給するように接触器(C1−C18)を制御し、
    航空機のバックアップ運転状況では管理モジュールは推進エンジン発電機(G1、G2)を利用して配電バス(ACBUS1、ACBUS2、DCBUS1、DCBUS2)に電力を供給するように接触器(C1−C18)を制御する、航空機の電力供給システム(1)を管理するための、方法。
  2. 航空機の通常の運転状況において、配電バス(ACBUS1、ACBUS2、DCBUS1、DCBUS2)が、もっぱらエンジンクラスの主電源装置(MPS1、MPS2)によって電力を供給される、請求項1に記載の方法。
  3. 第1のエンジンクラスの主電源装置(MPS1)の不具合が生じた場合、第2のエンジンクラスの主電源装置(MPS2)が単独で、電力供給システム(1)の第1の部分および第2の部分の配電バス(DCBUS1、ACBUS1、DCBUS2、ACBUS2)に電力を供給する、請求項に記載の方法。
  4. 第1のエンジンクラスの主電源装置(MPS1)に不具合が生じた場合、第2のエンジンクラスの主電源装置(MPS2)が、電力供給システム(1)の第2の部分の配電バス(DCBUS2、ACBUS2)に電力を供給し、推進エンジン発電機(G1)が電力供給システム(1)の第1の部分の配電バス(DCBUS1、ACBUS1)に電力を供給する、請求項に記載の方法。
  5. 電力供給システム(1)が、第1の推進エンジン発電機(G1)と、第2の推進エンジン発電機(G2)とを備え、第1の発電機(G1)および第2の発電機(G2)が、航空機のバックアップ運転モードにおいて電力供給システム(1)の第1の部分の配電バス(DCBUS1、ACBUS1)および第2の部分の配電バス(DCBUS2、ACBUS2)にそれぞれ電力を供給する、請求項からのいずれか一項に記載の方法。
  6. 電力供給システム(1)が緊急バックアップ電力供給システム(EEPDC)を備え、管理モジュールが、バックアップ運転モードにおいて推進エンジン発電機(G1、G2)に不具合が生じた場合、独立した緊急電源(S)を利用して緊急バックアップ電力供給システム(EEPDC)に電力を供給するように接触器(C1−C18)を制御する、請求項1からのいずれか一項に記載の方法。
JP2015551215A 2013-01-03 2013-12-24 航空機の電力網を管理するための方法 Active JP6396325B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1350034A FR3000469B1 (fr) 2013-01-03 2013-01-03 Procede de gestion du reseau d'alimentation electrique d'un aeronef
FR1350034 2013-01-03
PCT/FR2013/053262 WO2014106712A1 (fr) 2013-01-03 2013-12-24 Procede de gestion du reseau d'alimentation electrique d'un aeronef

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016509551A JP2016509551A (ja) 2016-03-31
JP6396325B2 true JP6396325B2 (ja) 2018-09-26

Family

ID=48224943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015551215A Active JP6396325B2 (ja) 2013-01-03 2013-12-24 航空機の電力網を管理するための方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10014707B2 (ja)
EP (1) EP2941383B1 (ja)
JP (1) JP6396325B2 (ja)
CN (1) CN104884349B (ja)
BR (1) BR112015015441B1 (ja)
CA (1) CA2893436C (ja)
ES (1) ES2753238T3 (ja)
FR (1) FR3000469B1 (ja)
RU (1) RU2646012C2 (ja)
WO (1) WO2014106712A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3001443B1 (fr) 2013-01-30 2016-05-27 Microturbo Procede et systeme d'alimentation en energie electrique d'un aeronef
US9382011B2 (en) * 2014-04-10 2016-07-05 Pratt & Whitney Canada Corp. Multiple aircraft engine control system and method of communicating data therein
FR3030147B1 (fr) * 2014-12-11 2018-03-16 Mmt Sa Actionneur avec modules statorique et rotorique enrobes
EP3035477A1 (en) 2014-12-19 2016-06-22 ABB Technology Ltd A power system comprising a central energy storage system and a method of controlling power transfer in a power system
GB201615900D0 (en) 2016-09-19 2016-11-02 Rolls Royce Plc Aircraft propulsion system
US10106269B1 (en) * 2017-03-17 2018-10-23 Rockwell Collins, Inc. System and method for inadvertent engine shutdown prevention
US10530153B2 (en) * 2017-05-23 2020-01-07 Ge Aviation Systems Llc Method and apparatus for operating a power system architecture
WO2019183428A1 (en) 2018-03-22 2019-09-26 Continental Motors, Inc. Engine ignition timing and power supply system
CN108288853B (zh) * 2018-04-04 2024-05-28 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 飞机直流供电***及供电方法
US11592841B2 (en) 2019-10-09 2023-02-28 Beta Air, Llc In-flight stabilization of an aircraft
US11254219B2 (en) 2019-03-25 2022-02-22 Beta Air, Llc Systems and methods for maintaining attitude control under degraded energy source conditions using multiple propulsors
US12060156B2 (en) 2019-03-25 2024-08-13 Beta Air, Llc Systems and methods for maintaining attitude control under degraded energy source conditions using multiple propulsors
US10953754B1 (en) 2019-09-05 2021-03-23 Beta Air, Llc Systems and methods for restricting power to a load to prevent engaging circuit protection
US11584541B2 (en) 2019-10-09 2023-02-21 Beta Air, Llc In-flight stabilization of an aircraft
US12017784B2 (en) 2019-10-09 2024-06-25 Beta Air, Llc In-flight stabilization of an aircraft
US12054239B2 (en) 2019-10-09 2024-08-06 Beta Air, Llc In-flight stabilization of an aircraft
JP2022156736A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 本田技研工業株式会社 車両、車両制御装置、車両制御プログラム及び車両制御方法
US12054245B2 (en) * 2022-07-18 2024-08-06 Textron Innovations Inc. Optimizing usage of supplemental engine power
EP4385902A1 (en) * 2022-12-13 2024-06-19 Airbus Operations, S.L.U. Auxiliary power system

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4091613A (en) * 1976-07-30 1978-05-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Independent power generator
US5764502A (en) * 1996-05-28 1998-06-09 Sundstrand Corporation Integrated electric power system
RU2122764C1 (ru) * 1998-06-15 1998-11-27 Акционерное общество открытого типа "ОКБ Сухого" Система электроснабжения транспортного средства
US6641084B1 (en) * 2002-06-21 2003-11-04 The Boeing Company Solid oxide fuel cell as auxiliary power source installation in transport aircraft
RU2232109C1 (ru) * 2003-09-22 2004-07-10 ОАО "ОКБ им. А.С.Яковлева" Способ электроснабжения бортовых систем летательного аппарата
US7439634B2 (en) * 2004-08-24 2008-10-21 Honeywell International Inc. Electrical starting, generation, conversion and distribution system architecture for a more electric vehicle
FR2899202B1 (fr) * 2006-04-04 2009-02-13 Airbus France Sas Dispositif et procede de generation electrique de secours a bord d'un aeronef
FR2899563B1 (fr) * 2006-04-11 2009-03-20 Airbus France Sas Dispositif et procede d'alimentation de secours electrique a bord d'un aeronef
EP2214984B1 (en) * 2007-11-29 2012-07-18 Airbus Operations GmbH Aircraft power failure simulation apparatus and method
FR2964087B1 (fr) * 2010-08-25 2013-06-14 Turbomeca Procede d'optimisation de l'operabilite de motorisation d'un aeronef et groupe de puissance autonome de mise en oeuvre
FR2975375B1 (fr) * 2011-05-18 2014-01-10 Dassault Aviat Systeme autonome de generation de puissance electrique et de conditionnement pour un aeronef, aeronef et procede associes
US8820677B2 (en) * 2011-06-18 2014-09-02 Jason A. Houdek Aircraft power systems and methods
GB201219922D0 (en) * 2012-11-06 2012-12-19 Rolls Royce Plc Method of controlling an aircraft electrical power generation system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2646012C2 (ru) 2018-02-28
US20150333527A1 (en) 2015-11-19
RU2015125026A (ru) 2017-02-08
EP2941383B1 (fr) 2019-10-09
EP2941383A1 (fr) 2015-11-11
FR3000469A1 (fr) 2014-07-04
JP2016509551A (ja) 2016-03-31
FR3000469B1 (fr) 2014-12-19
CN104884349A (zh) 2015-09-02
CN104884349B (zh) 2018-04-20
US10014707B2 (en) 2018-07-03
BR112015015441A2 (pt) 2017-07-11
BR112015015441B1 (pt) 2021-12-07
WO2014106712A1 (fr) 2014-07-10
CA2893436A1 (fr) 2014-07-10
CA2893436C (fr) 2021-05-25
ES2753238T3 (es) 2020-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6396325B2 (ja) 航空機の電力網を管理するための方法
US11078850B2 (en) Method for allocating power in an electrical power system architecture
US8738268B2 (en) Vehicle electrical power management and distribution
US20160016670A1 (en) Electrical architecture for an aircraft, an aircraft, and a method of using it
US7936086B2 (en) Paralleled HVDC bus electrical power system architecture
US9776583B2 (en) Aircraft electrical system
JP5247168B2 (ja) 航空機における除氷回路を含む電気設備のための電源回路
CN103930347B (zh) 用于在至少一个航空器引擎故障的情况下调节功率的方法和***
US9783317B2 (en) Power converter, generator and architecture for high efficiency auxiliary power unit
US10934935B2 (en) Engine core assistance
US9592907B2 (en) Device for electrically powering an aircraft on the ground
US20130099560A1 (en) Multiple source electrical power distribution in aircraft
US20090051219A1 (en) Integrated electrical power extraction for aircraft engines
CN107848631A (zh) 用于为飞行器的驱动***提供动能的***
US9964044B2 (en) Auxiliary power unit starting system for an aircraft
EP3495272B1 (en) Power system architecture for aircraft with electrical actuation
US8089170B2 (en) High torque starter/generator with low input voltage
JP2015514036A (ja) 地上の航空機に電力を供給するための装置
US20150266588A1 (en) Aircraft comprising a control device for a jet pipe nozzle with variable cross-section powered by two independent electrical power supplies
RU2648233C2 (ru) Способ и система питания электрической энергией летательного аппарата
EP3883085A1 (en) Dc contactor input into rat auto-deploy
US20110101773A1 (en) Power Distribution Apparatus
US11108349B1 (en) AC bus tie contactor input into RAT auto-deploy
US20220144444A1 (en) Aircraft propulsion system
US20210347491A1 (en) Electric architecture for hybrid propulsion

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171031

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171031

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180821

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180829

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6396325

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250