本發(fā)明屬于航空航天技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通用航空是指從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動(dòng)，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和建筑業(yè)的作業(yè)飛行以及公商務(wù)飛行、醫(yī)療衛(wèi)生、搶險(xiǎn)救災(zāi)、地質(zhì)氣象探測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)、飛行教學(xué)、旅游觀光等方面的飛行活動(dòng)。通用航空飛行器包含了小型飛機(jī)、熱氣球、飛艇、滑翔機(jī)、直升機(jī)等多種飛行器， 其中占有率最高的是小型飛機(jī)， 其顯著特征為： 最大起飛重量一般為5t以內(nèi)、飛行高度600m以下、飛行速度400km/h之內(nèi)。

以小型飛機(jī)為標(biāo)志的通航飛行器設(shè)計(jì)體現(xiàn)了如下特點(diǎn)： 經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)與制造、高可靠與高技術(shù)成熟度。在大型商業(yè)飛機(jī)的設(shè)計(jì)不斷追求最先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的今天通航飛機(jī)的飛行器平臺(tái)也逐漸向數(shù)字化、智能化、高可靠的方向邁進(jìn)。目前， 其機(jī)載關(guān)鍵設(shè)備之一--電源系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的常規(guī)配電技術(shù)形式，即以機(jī)械電磁式開關(guān)為核心、離散信號(hào)控制的配電結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)最大的不足在于可靠性、智能化的技術(shù)瓶頸。進(jìn)入年后基于固態(tài)開關(guān)技術(shù)的智能配電系統(tǒng)已成為先進(jìn)多電全電飛機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一其顯著優(yōu)勢(shì)在于可有效提高系統(tǒng)可靠性倍以上，而先進(jìn)測(cè)試控制技術(shù)、BIT、容錯(cuò)余度設(shè)計(jì)等技術(shù)的應(yīng)用可將機(jī)載電氣系統(tǒng)提升至一個(gè)獨(dú)立的、智能的先進(jìn)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)；本發(fā)明具有高可靠性、有效性和可擴(kuò)展的特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

本發(fā)明一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)，包括航電設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、電源模塊、和機(jī)載用電設(shè)備；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：所述航電設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)通過(guò)CAN總線連接有通信模塊，所述通信模塊連接CPU模塊，與所述CPU模塊相連有數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、FPGA模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊連接有接觸器模塊；所述FPGA模塊連接有擴(kuò)展接口，所述擴(kuò)展接口連接有SSPC器件，所述SSPC器件與機(jī)載用電設(shè)備相連；所述電源模塊為通信模塊、CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、FPGA模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊、接觸器模塊、擴(kuò)展接口、SSPC器件提供電能。

另外，所述CPU模塊采用DSP信號(hào)處理器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述SSPC器件為固態(tài)開關(guān)。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)采集模塊由運(yùn)放轉(zhuǎn)換電路、HX10-P霍爾傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7865組成。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊由ULN2003芯片電路、不間斷電路、濾波電路組成。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述通信模塊由CAN總線通信芯片SJA100T和RS422總線通信芯片MAXIM3160構(gòu)成。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述電源模塊由XZR05S/24S05、TPS70445、TPS75733、TPS76801組成。

本發(fā)明的有益效果是。

本發(fā)明提供的一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)，針對(duì)典型小型飛機(jī)的配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用DSP+FPGA+SSPC的核心結(jié)構(gòu)，以及CAN總線和RS422總線通信接口；具有通用性、可擴(kuò)展的自動(dòng)配電系統(tǒng)方案， 其特點(diǎn)和性能指標(biāo)為：集中式配電、主配電裝置在機(jī)艙內(nèi)，具有可擴(kuò)展配電通道的適用于通航飛行器的機(jī)載自動(dòng)配電系統(tǒng)方案并通過(guò)原理樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性；本發(fā)明體現(xiàn)了高可靠固態(tài)器件、自主配電控制和余度配電等技術(shù)特征具有高可靠性、可擴(kuò)展的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接框圖。

圖2是本發(fā)明一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)的具體配電結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)的電源模塊組成結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，為本發(fā)明一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接框圖。圖中，包括航電設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、電源模塊、和機(jī)載用電設(shè)備；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：所述航電設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)通過(guò)CAN總線連接有通信模塊，所述通信模塊連接CPU模塊，與所述CPU模塊相連有數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、FPGA模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊連接有接觸器模塊；所述FPGA模塊連接有擴(kuò)展接口，所述擴(kuò)展接口連接有SSPC器件，所述SSPC器件與機(jī)載用電設(shè)備相連；所述電源模塊為通信模塊、CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、FPGA模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊、接觸器模塊、擴(kuò)展接口、SSPC器件提供電能。

另外，所述CPU模塊采用DSP信號(hào)處理器TMS320F2812，具有高速響應(yīng)、優(yōu)化電路和高效I/O控制優(yōu)點(diǎn)。

所述SSPC器件為固態(tài)開關(guān)；固態(tài)開關(guān)用于接通或斷開電路實(shí)現(xiàn)電路保護(hù)和接收前級(jí)計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)并報(bào)告其工作狀態(tài)信號(hào)，它能快速接通和斷幵電路而不產(chǎn)生電弧，沒(méi)有活動(dòng)部件且不產(chǎn)生機(jī)械磨損不存在機(jī)械電磁式繼電器常見的粘連、應(yīng)力老化、多余物等故障，具有故障率低、可靠性高、驅(qū)動(dòng)功率小、微秒級(jí)開關(guān)速度等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于航空電氣系統(tǒng)。

如圖2所示，為本發(fā)明一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)的具體配電結(jié)構(gòu)圖；圖中，包括發(fā)動(dòng)機(jī)，與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的交流發(fā)電機(jī)，與交流發(fā)電機(jī)相連的整流控制器；還包括應(yīng)急電源（蓄電池）、不間斷電路；所述發(fā)電機(jī)的匯流條與主匯流條連接到機(jī)電設(shè)備上，依靠不得應(yīng)急電源可以瞬間無(wú)縫切人主匯流條中間斷電路中多個(gè)節(jié)壓降的電壓平衡抑制效應(yīng)，使得應(yīng)急電源可以瞬間無(wú)縫切人主匯流條中。本發(fā)明配電結(jié)構(gòu)采用二級(jí)匯流條結(jié)構(gòu)該種結(jié)構(gòu)適當(dāng)更改可有效適應(yīng)機(jī)載單發(fā)或雙發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)， 也可適應(yīng)集散式配電結(jié)構(gòu)。

所述數(shù)據(jù)采集模塊由運(yùn)放轉(zhuǎn)換電路、HX10-P霍爾傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7865組成；通過(guò)采集和調(diào)理的信號(hào)量通過(guò)I/O數(shù)據(jù)線傳送給DSP器件處理，該模塊根據(jù)模塊的控制指令采集機(jī)載電源系的相關(guān)信號(hào)并傳送到模塊進(jìn)行故障診斷和理。

所述驅(qū)動(dòng)控制模塊由ULN2003芯片電路、不間斷電路、濾波電路組成；主要用于驅(qū)動(dòng)大功率接觸器等開關(guān)器件， 來(lái)完成對(duì)匯流條等大功率用電負(fù)載的配電控制。

所述通信模塊由CAN總線通信芯片SJA100T和RS422總線通信芯片MAXIM3160構(gòu)成；其實(shí)現(xiàn)的功能： ① 通過(guò)總線實(shí)現(xiàn)機(jī)載航電系統(tǒng)或設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互， 接收上位機(jī)的控制指令， 發(fā)送圖主程序流程圖機(jī)載電源系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)信息② 通過(guò)總線完成與固態(tài)功率控制器（ 的通信接收發(fā)送的各種負(fù)載狀態(tài)信息， 向發(fā)送配電指令。

如圖3所示，為本發(fā)明一種通航飛機(jī)機(jī)載配電系統(tǒng)的電源模塊組成結(jié)構(gòu)圖。圖中，所述電源模塊由XZR05S/24S05、TPS70445、TPS75733、TPS76801組成，所述XZR05S/24S05的輸出端分別與TPS70445、TPS75733、TPS76801連接，所述TPS70445的輸出端連接FPGA、所述TPS75733的輸出端連接DSP、所述TPS76801的輸出端連接DSP。

可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說(shuō)明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。