[发明专利]飞机环控系统混合腔温度控制方法和装置

说明书

本文公开了一种飞机环控系统混合腔温度控制方法和装置。该飞机环控系统混合腔温度控制装置可包括：多个制冷包，其分别提供冷气流；混合腔，其接收由多个制冷包提供的冷气流以及通过再循环风扇从飞机舱室抽取的空气，并在输出侧提供混合气流；多个温度传感器，其位于混合腔的输出侧的不同位置以检测混合气流的多个温度；控制器，其基于多个温度传感器检测到的多个温度来确定混合腔的权衡观测温度，并基于权衡观测温度与混合腔的目标温度之差来控制多个制冷包中的每个制冷包提供的冷气流的温度。

技术领域

本发明一般涉及飞机领域，尤其涉及飞机环控系统混合腔温度控制方法和装置。

背景技术

飞机环境控制系统(ECS-Environment Control System，简称飞机环控系统)是保障飞机乘员和旅客安全舒适、为机上电子设备提供正常工作环境条件的设备。飞机环境控制系统主要由引气系统、空调制冷循环机构、空气分配系统以及座舱压力调节系统组成，通过这些系统的运行实现座舱供气和空气分配、座舱压力控制、温度以及湿度的控制，进而保证飞机的“舒适性”。

飞机环控系统具有温度调节功能，其包含混合腔以用于混合来自制冷包、再循环的空气，并进行下游的流量分配和配平温度调节。由于混合腔形状和体积特点，加之环控系统大流量特性，因此冷热空气很难在混合腔内混合均匀。当两个制冷包的输出温度产生较大差异时，由于混合腔内以制冷包流量为主，可能导致混合腔不同出口处的温度会有较大差异。

因此，本领域需要改进的飞机环控系统混合腔温度控制方法和装置。

发明内容

本发明提供了一种飞机环控系统混合腔温度控制方法和装置，其利用混合腔内多个温度传感器的数据来计算混合腔的权衡观测温度值，并使用该权衡观测温度值控制多个制冷包的输出温度，从而能够解决多个制冷包输出温度差异过大、混合腔内冷热空气混合不一致等问题。

在根据本发明的一个实施例中，提供了一种飞机环控系统混合腔温度控制装置，其包括：多个制冷包，其分别提供冷气流；混合腔，其接收由所述多个制冷包提供的冷气流以及通过再循环风扇从飞机舱室抽取的空气，并在输出侧提供混合气流；多个温度传感器，其位于所述混合腔的输出侧的不同位置以检测所述混合气流的多个温度；以及控制器，其基于所述多个温度传感器检测到的多个温度来确定所述混合腔的权衡观测温度，并基于所述权衡观测温度与所述混合腔的目标温度之差来控制所述多个制冷包中的每个制冷包提供的冷气流的温度。

在一方面，所述混合腔的权衡观测温度为所述多个温度传感器检测到的多个温度的加权值。

在一方面，所述控制器基于所述权衡观测温度与所述混合腔的目标温度之差采用带负反馈的比例-积分-微分(PID)调节来控制每个制冷包提供的冷气流的温度。

在一方面，所述多个温度传感器在所述混合腔的输出侧的不同位置分别位于所述多个制冷包提供的冷气流下游。

在一方面，所述飞机环控系统混合腔温度控制装置还包括：耦合到所述混合腔的多个输出管路，其将所述混合腔提供的混合气流输送到飞机舱室；以及配平管路，其将飞机发动机的热气流提供给所述多个输出管路中相应的输出管路，其中所述配平管路包括活门以用于调节和关断来自发动机的热气流量。

在一方面，所述混合腔的目标温度为与所述多个输出管路相关联的期望温度中的最小值。

在一方面，在所述配平管路关闭时，对于每个制冷包，所述控制器基于位于该制冷包提供的冷气流下游的温度传感器检测到的温度和该温度传感器附近的输出管路的期望温度来控制该制冷包提供的冷气流的温度。