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1、(10)申请公布号 CN 102412512 A(43)申请公布日 2012.04.11CN102412512A*CN102412512A*(21)申请号 201110283539.9(22)申请日 2011.09.161015562.0 2010.09.17 GBH02B 1/20(2006.01)(71)申请人通用电气航空系统有限公司地址英国格洛斯特郡(72)发明人 A施普利 S柯温(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司 72001代理人肖日松 杨楷(54) 发明名称配电系统(57) 摘要描述了一种配电系统，其可例如设于航空器中。该配电系统具有配电总线(110)和多个局部电压转换。
2、器(120)，每个局部电压转换器(120)由配电总线(110)供应。通过提供多个局部电压转换器(120)，该配电系统可使用处于特定电压的较少的或仅仅单个的配电总线(110)，并且在被供应的多个电气设备中的每个处或附近转换成所需电压。(30)优先权数据(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页CN 102412524 A 1/1页21.一种用于航空器的配电系统，所述配电系统具有配电总线和多个局部电压转换器，每个局部电压转换器由所述配电总线供应。2.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，具有仅仅单个配电总线。3。
3、.根据权利要求1或2所述的配电系统，其特征在于，所述配电总线布置成以仅仅一个电压进行操作。4.根据前述权利要求中任一项所述的配电系统，其特征在于，包括主配电箱，其布置成以仅仅一个电压供应电力至所述配电总线。5.根据权利要求4所述的配电系统，其特征在于，所述主配电总线布置成从一个或多个发动机接收电力。6.根据前述权利要求中任一项所述的配电系统，其特征在于，包括两个或更多个辅助配电箱，每个辅助配电箱包括局部电压转换器，其中每个辅助配电总线布置成从所述总线接收仅仅单个电压，并且以与由所述配电总线提供的电压不同的电压供应电力至一个或更多个负载。7.根据前述权利要求中任一项所述的配电系统，其特征在于，所。
4、述配电系统布置成供应电力至多个负载，所述多个负载布置成以不同电压供应，其中，所述配电总线布置成以由所述配电系统供应的负载的最高电压来供应电力。8.根据前述权利要求中任一项所述的配电系统，其特征在于，所述局部电压转换器布置成以一个其它电压以及以所述配电总线的电压来供应电力。9.根据前述权利要求中任一项所述的配电系统，其特征在于，所述局部电压转换器布置成以两个其它电压以及以所述配电总线的电压来供应电力。10.根据前述权利要求中任一项所述的配电系统，其特征在于，所述局部电压转换器各包括布置成提供可调节输出电压的电源。11.根据前述权利要求中任一项所述的配电系统，其特征在于，所述局部电压转换器为开关模。
5、式电源(SMPS)变压器布置，其布置成以10kHz或以上的切换频率进行操作。12.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的配电系统的航空器。13.根据权利要求12所述的航空器，其具有两个或更多个根据权利要求1至11中任一项所述的配电系统，其中每个配电系统具有仅仅一个总线。14.一种基本上如在说明书中参看附图所述的配电系统。15.一种具有基本上如在说明书中参看附图所述的配电系统的航空器。权 利 要 求 书CN 102412512 ACN 102412524 A 1/3页3配电系统技术领域0001 本发明涉及一种配电系统，诸如用于例如航空器的配电系统。背景技术0002 航空器的主要关注问题之一是系统。
6、重量。若能减小重量则能减小航空器的燃料消耗且增加其行程。航空器结构、燃料、设备和电气布线全都构成其重量。用于商业航空器的电气布线和相关设备的重量可为数百千克或数吨。发明内容0003 本发明的实施例的目的在于减小航空器电气布线和/或相关设备的重量。0004 根据本发明的第一方面，提供用于航空器的配电系统。该配电系统具有配电总线和多个局部电压转换器，每个局部电压转换器由配电总线供应。0005 通过提供多个局部电压转换器，该配电系统可使用处于特定电压的较少的或仅仅单个的配电总线，并且在被供应的多个电气设备中的每个处或附近转换成所需电压。这提供电气布线和诸如变压器/配电箱的相关设备优于常规系统的显著重。
7、量节省，常规系统通常具有沿着航空器长度的至少三个配电总线，每个配电总线处于不同的电压(通常28伏、115伏和230伏)以供应设于航空器上的各种类型的电气设备。0006 而且，可提供用于一个构件或较少构件的局部电压转换器通常比用于以特定电压供应整个航空器的总线的主电压转换器更小且更轻，并且因此可更易于容纳于航空器中。0007 根据本发明的第二方面，提供具有根据本发明的第一方面的配电系统的航空器。附图说明0008 现将参考附图仅以举例说明的方式描述本发明的实施例，在附图中：0009 图1示出在航空器中的常规配电系统；0010 图2示出说明本发明的实施例的配电系统；0011 图3示出本发明的实施例的。
8、配电系统的更详细的实例；以及0012 图4示出局部电力转换器。具体实施方式0013 图1示出具备常规配电系统的航空器10。如可看出的，航空器具备多个发动机11，其除了向航空器提供推力之外，还向设于航空器上的多个电气设备提供电力。航空器10具备主配电箱(PPDB)13，其经由适当的电连接器12从发动机11接收电力。PPDB 13包含多个变压器以向至少三个电力总线14、15、16提供电力，每个电力总线处于不同电压，通常为230伏AC、115伏AC和28伏DC。尽管在图1中示出单个PPDB 13和相应的总线组14、15、16，但是航空器可具有两个或更多个PPDB 13和总线组14、15、16。举例而。
9、言，可在航空器10的每一侧上或者对于每个发动机提供一组。说 明 书CN 102412512 ACN 102412524 A 2/3页40014 航空器通常具有多种电气构件，这些电气构件具有不同的电力负荷要求。举例而言，例如用于操作机翼上的副翼和/或提升起落架的某些液压系统将具有更高的电力负荷要求，并且通常将从较高电压总线14接收电力。在航空器上的其它电气构件，诸如厨房的烤箱、驾驶舱的仪器和乘客在飞机上的娱乐通常将需要更少的电力，并且可连接到其它较低电压总线15、16中的一个。0015 如在图1中可看出，电力在PPDB 13处远程地转换为适当的系统电压，并且然后馈送到各个次配电箱(SPDB)18。
10、用于随后分配至各个航空器构件/负载。0016 图2示出根据本发明的实施例的配电系统。在此实例中，配电系统具有配电总线110和多个局部电压转换器120。由于局部电压转换器120将总线110上的电压转换成由转换器120附近的任何负载130所需的适当电压，故需要仅仅以单个电压操作的总线110。与图1所示布置相比，这显著地减小了电气布线的重量，图1所示的布置需要各以不同电压操作的单独总线14、15、16。优选地，在配电总线110中采用最高系统电压，因为可减小提供总线110的布线的大小和重量。当给定设备需要较低电压时，(对于相同功率，将需求更高电流和因此更厚布线)，这将由局部电压转换器120局部地转换且。
11、由布线131在较短距离上供应。因此，仅仅对于在局部电压转换器120与适当较低电压负载130之间相对较短的距离，需要较低电压、较高电流、较厚的布线131，从而进一步减小了配电系统中布线的重量。0017 局部电压转换器120可布置成以一个或两个其它电压(例如，28VDC，115V AC)以及以配电总线的电压(例如，230V AC)供应电力。0018 图3示出图2所示的本发明的实施例的更详细的实例。如在此实例中示意性地示出，主配电箱(PPDB)100可比图1所示的常规配电小很多，因为它仅需要供应一个电压，与图1示出的由PPDB 13提供多个电压相反。本发明的实施例的简化的PPDB 100将因此比常规。
12、PPDB13显著更小、更轻且更廉价，从而进一步节省了重量和成本。0019 图2所示的局部电压转换器120可与图3所示的次配电箱(SPDB)140集成。虽然SPDB 140在尺寸方面可能由于对于局部电压转换器120的需要而略微增加，但是仅须从配电总线110接收一个供应电压所提供的简化性已经远远弥补了这点。因此，总之，在本发明实施例中的SPDB 140比常规实例更小且更轻，常规实例从各处于不同电压的若干总线接收电力。0020 对于需要由总线110提供的电压的电气设备，在该点将不需要局部电压转换器且因此可使用更加简化的SPDB 150，其将布置成从配电总线110接收仅仅单个电压，并且将不需要局部电压。
13、转换器。举例而言，利用布置成向航空器中的设备提供最高可用电压(在此实例中230V)的配电总线110，诸如为了收回起落架，供应起落架收回器的SPDB 150将不需要任何局部电压转换。0021 因此，通过提供多个局部电压转换器120使得配电总线110可提供更少电压，通常仅仅单个电压，这提供对于配电总线110的电气布线重量的显著减小以及简化，并且因此PPDB 100和SPDB 140的重量减轻、尺寸减小以及成本降低。0022 图4示出局部电压转换器120的实例。在此实例中，局部电压转换器120从总线110接收电力，该总线110处于由配电系统供应的负载的最高电压，其在此实例中为230伏AC。局部电压转。
14、换器120提供处于较低电压的输出，该电压对于许多航空器可为例如115伏AC或28伏DC，但在此实例中为28伏DC。说 明 书CN 102412512 ACN 102412524 A 3/3页50023 此实例的局部电压转换器120包括开关模式电源(SMPS)变压器布置200。此实例的SMPS变压器布置具备适当绕组以能逐步升压和逐步降压以提供所需输出电压，在此实例中28伏。在此实例中，局部电压转换器120还包括用于提供AC/DC转换的电容器210/二极管布置220和用于减小相移的功率因数校正级230。SMPS布置200由于高电压中间轨240而具备整功率因数。0024 如在上文所解释的，配电总线1。
15、10优选地以仅仅单个电压操作，并且此单个电压优选地为由配电系统所供应的负载/电气设备的最高电压，在此实例中230伏AC。由于该总线仅在该较高电压操作，因此，总线110的电气布线可比供应较低电压并且因此将具有较高电流的总线的电气布线更薄。配电总线110优选地还提供交流电。通过以相对较高的切换频率操作，优选地10kHz或更高，更优选地高于50kHz，可提供物理更小、更轻和更高效的局部电压转换器120。提供更小且更轻的局部电压转换器120使得能更容易地集成到航空器结构内而无需提供专用的支承件等，从而实现了进一步重量减轻和简化。0025 尽管在上文中参看附图描述了本发明的实施例，但是在不偏离本发明的情况下，可对实例做出许多变型。举例而言，航空器可具备仅仅一个、两个或更多个配电系统。而且，每个配电系统可从一个或更多个发动机接收电力。说 明 书CN 102412512 ACN 102412524 A 1/4页6图1说 明 书 附 图CN 102412512 ACN 102412524 A 2/4页7图2说 明 书 附 图CN 102412512 ACN 102412524 A 3/4页8图3说 明 书 附 图CN 102412512 ACN 102412524 A 4/4页9图4说 明 书 附 图CN 102412512 A。