[发明专利]用于电能分配网络的电源控制器及制造该控制器的方法

说明书

一种用于电能分配网络的电源控制器，包括电子功率卡，在电子功率卡上安装功率模块并且安装用于控制功率模块的一组至少一个控制模块。电子卡包括在控制模块与功率模块安装位置之间设置的控制总线，根据控制器的使用在该安装位置安装功率模块，以便形成特定于电源控制器的使用的电子功率卡。

技术领域

本发明涉及用于电能分配网络的电源系统，具体涉及用于航空器的电能分配网络的电源系统。

背景技术

众所周知，航空器中的电能分配网络具有金字塔形结构。

起初使用一些由航空器引擎提供的功率来产生电功率以驱动电能发电机。电能还可以来自诸如电池或机场设施的外部电源单元这样的次级电源。

将电能供应至主要包括主电能分配电路和次电能分配电路的分配系统。这些主分配电路和次分配电路(还被称为主分配单元和次分配单元)分配从航空器的不同内部或外部来源获得的电功率，而且还保护位于下游的线缆和/或设备。这些设备可以形成航空器的有效负载或其它分配单元。

一般来说，分配单元控制航空器的分配网络的电源。

分配单元包括电子卡，电子卡自身包括多个模块，即功率模块和控制模块。

功率模块与控制模块相互作用以传输对于控制航空器的各种电气和电子元件所需的功率。

功率模块通常由电子功率卡组成并且可以被配置为传输交流或直流电。

通过根据预定的保护等级而使每个负载的电源电路打开或闭合，电子控制模块通常可以用于控制一个或多个功率模块并且保护功率模块所连接的负载。

图1示出了现有技术中用于航空器的半导体类型的电源控制器。

通常由术语SSPC(“固态功率控制器”)指定的该控制器包括电子卡1，在该电子卡1上安装了一组控制模块2-1、2-2、2-3和2-4。

可以看出，在该实例中，第一和第三控制模块2-1和2-3被连接到三个功率模块(诸如3)，并且控制这些功率模块3以分别给负载C1和C3供电。

这些功率模块中的两个可以由功率模块2-1和2-3来控制以便提供四个保护等级Cal1、Cal2、Cal3和Cal4，其它功率模块是可控制的，以便提供单个保护等级Cal1。

另外参照图2，功率模块中的每一个包括功率开关S，该开关选择性地控制至线路的供电。熔丝F₁和F₂，在该实例中计为两个，每一个均与浪涌(surge)保护二极管D和D’相关联，每一个均以指定的保护等级保护线路。因此，这些熔丝不仅保护电子卡1的全部线路，而且还保护卡外部的线路。

第二和第四控制模块2-2和2-4被连接到所控制的单个功率模块3，以便为相应负载C2和C4的电源提供单个保护等级Cal1。

此外，第一和第三控制模块2-1和2-3以及对应的功率模块3意图根据保护等级Cal1、Cal2、Cal3或Cal4提供三相负载。

相反地，第二和第四控制模块2-2和2-4以及对应的功率模块3提供单相负载。

一般来说，控制模块和功率模块是不可配置的。然而，它们是可编程的，以便改变某些限制以内的保护等级，但是在该实例中必须为每个编程的配置提供一些输出引脚。

在使用航空器的电源控制器的情况下，航空器的负载配置是高度变化的，这就不可能为所有卡限定相同的控制和功率模块配置。

在所有情况下，如图1所示，卡为每一个保护等级提供了输出连接器C，以便对于整个电源控制器要求相对大量的输出连接器。

因此，每一个SSPC控制器必须具有根据所有保护等级为所有负载供电所需的所有控制模块和功率模块，以便覆盖分配单元内的所有可能使用。