本實(shí)用新型涉及飛機(jī)電源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種通用飛機(jī)智能化航電應(yīng)急電源管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

正常情況下，飛機(jī)由發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電，同時(shí)對(duì)應(yīng)急電源充電。而當(dāng)發(fā)電機(jī)出故障時(shí)，改由應(yīng)急電源供電。國內(nèi)通用飛機(jī)現(xiàn)有的應(yīng)急電源系統(tǒng)笨重復(fù)雜，供電容量和重量比低，電池使用壽命短，電池維護(hù)復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)急電源系統(tǒng)笨重的問題，提供一種新型的通用飛機(jī)智能化航電應(yīng)急電源管理系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種通用飛機(jī)智能化航電應(yīng)急電源管理系統(tǒng)，包含有，

航電供電母線；

鋰電池電源；

第一控制電路單元，其具有第一輸出信號(hào)端、第一驅(qū)動(dòng)器、第一電阻、第一穩(wěn)壓管及第一N型MOS開關(guān)，所述第一輸出信號(hào)端通過所述第一驅(qū)動(dòng)器分別接所述第一電阻的第一端及所述第一穩(wěn)壓管的第一端，所述第一電阻的第二端及所述第一穩(wěn)壓管的第二端均接所述第一N型MOS開關(guān)的柵極，所述第一N型MOS開關(guān)的源極接所述鋰電池電源，所述第一N型MOS開關(guān)的漏極接航電供電母線；以及，

第二控制電路單元，其具有第二輸出信號(hào)端，第二驅(qū)動(dòng)器、第二電阻、第二穩(wěn)壓管及第二N型MOS開關(guān)，所述第二輸出信號(hào)端通過所述第二驅(qū)動(dòng)器分別接所述第二電阻的第一端及所述第二穩(wěn)壓管的第一端，所述第二電阻的第二端及所述第二穩(wěn)壓管的第二端均接所述第二N型MOS開關(guān)的柵極，所述第二N型MOS開關(guān)的的漏極接所述鋰電池電源，所述第二N型MOS開關(guān)的源極接地。

作為一種通用飛機(jī)智能化航電應(yīng)急電源管理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，還包含有，檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元具有檢測(cè)電阻及電流電壓檢測(cè)芯片，所述檢測(cè)電阻的第一端分別接所述鋰電池電源及所述電流電壓檢測(cè)芯片的第一端，所述檢測(cè)電阻的第二端分別接第一N型MOS開關(guān)的源極、第二N型MOS開關(guān)的漏極及所述電流電壓檢測(cè)芯片的第二端。

作為一種通用飛機(jī)智能化航電應(yīng)急電源管理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述正常輸出信號(hào)端與所述第一驅(qū)動(dòng)器間還有PWM芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)至少在于：利用鋰電池電源作為應(yīng)急電源，較傳統(tǒng)應(yīng)急電源，更易維護(hù)，體積更小，重量更輕。通過設(shè)置第一控制電路單元及第二控制電路單元，使得應(yīng)急電源管理系統(tǒng)可以智能地實(shí)現(xiàn)充、放電，實(shí)時(shí)報(bào)告應(yīng)急電源電量，延長電池使用壽命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的仿真結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

請(qǐng)參見圖1，圖中所示的是一種通用飛機(jī)智能化航電應(yīng)急電源管理系統(tǒng)，設(shè)置于通用飛機(jī)上。該應(yīng)急電源管理系統(tǒng)主要由航電供電母線BUSS、鋰電池電源、第一控制電路單元、第二控制電路單元及檢測(cè)單元等部件組成。

所述第一控制電路單元具有第一輸出信號(hào)端VC_Charge、PWM芯片、第一驅(qū)動(dòng)器U6、第一電阻Rg1、第一穩(wěn)壓管D1及第一N型MOS開關(guān)M1。

所述第二控制電路單元具有第二輸出信號(hào)端VC_Discharge，第二驅(qū)動(dòng)器U7、第二電阻Rg2、第二穩(wěn)壓管D2及第二N型MOS開關(guān)M2。

所述檢測(cè)單元具有檢測(cè)電阻及用以檢測(cè)作用于所述檢測(cè)電阻上的電流電壓情況的電流電壓檢測(cè)芯片U9。

所述第一輸出信號(hào)端VC_Charge接所述PWM芯片的輸入端。所述PWM芯片的輸出端接所述第一驅(qū)動(dòng)器U6的輸入端。所述第一驅(qū)動(dòng)器U6的輸出端分別接所述第一電阻Rg1的第一端及所述第一穩(wěn)壓管D1的第一端。所述第一電阻Rg1的第二端及所述第一穩(wěn)壓管D1的第二端均接所述第一N型MOS開關(guān)M1的柵極。所述第一N型MOS開關(guān)M1的漏極分別接所述航電供電母線BUSS及第一電容Cout1的第一端。所述第一電容Cout1的第二端接地。因此，在充電模式時(shí)，供電母線端電壓大于應(yīng)急電源儲(chǔ)能蓄電池端電壓，電路工作在降壓模式(buck)。

所述第二輸出信號(hào)端VC_Discharge接所述第二驅(qū)動(dòng)器U7的輸入端。所述第二驅(qū)動(dòng)器U7的輸出端分別接所述第二電阻Rg2的第一端及所述第二穩(wěn)壓管D2的第一端。所述第二電阻Rg2的第二端及所述第二穩(wěn)壓管D2的第二端均接所述第二N型MOS開關(guān)M2的柵極。所述第二N型MOS開關(guān)M2的源極接地。因此，當(dāng)發(fā)電機(jī)故障需要應(yīng)急電源向母線供電時(shí)， 電路工作在升壓boost模式，這時(shí)電路將儲(chǔ)能蓄電池電壓提升給連接在母線上的其它用電設(shè)備。

所述檢測(cè)電阻的第一端分別接所述第一電感L1的第二端及所述電流檢測(cè)芯片U9的第一端。所述檢測(cè)電阻的第二端分別接所述第一N型MOS開關(guān)M1的源極、所述第二N型MOS開關(guān)M2的漏極及所述電流電壓檢測(cè)芯片U9的第二端。

所述鋰電池電源的負(fù)極接地。所述鋰電池電源的正極接所述第一電感L1的第一端。

工作過程：通用飛機(jī)發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，所述航電供電母線BUSS電壓正常。所述第一輸出信號(hào)端VC_Charge輸出高電平信號(hào)，令所述第一N型MOS開關(guān)M1，而所述第二輸出信號(hào)端VC_Discharge輸出低電平信號(hào)，令所述第二N型MOS開關(guān)M2斷開。此時(shí)，所述航電供電母線BUSS給所述鋰電池電源充電。當(dāng)所述鋰電池電源充電結(jié)束后，為維持所述鋰電池電源滿容量，需要對(duì)所述鋰電池電源進(jìn)行浮動(dòng)充電。應(yīng)急電源電池在備用狀態(tài)下，雖然沒有給外電路供電，但由于儲(chǔ)能電池的特性，電量會(huì)在電池內(nèi)部逐漸損耗，為補(bǔ)充應(yīng)急電源儲(chǔ)能電池這些損耗的電量，外電源在正常供電時(shí)，對(duì)電池浮動(dòng)充電（float charge），以補(bǔ)充損耗的電量。若通用飛機(jī)發(fā)電機(jī)停止工作時(shí)，所述第一輸出信號(hào)端VC_Charge及所述第二輸出信號(hào)端VC_Discharge同時(shí)輸出高電平信號(hào)，令所述第一N型MOS開關(guān)M1及所述第二N型MOS開關(guān)M2導(dǎo)通，電路實(shí)現(xiàn)升壓功能，所述鋰電池電源向所述航電供電母線BUSS供電。

U9型號(hào)：MAX4377, U15 型號(hào)：是一個(gè)功能模塊，是將連續(xù)模擬控制信轉(zhuǎn)換成脈寬調(diào)制信號(hào)，由放大器，比較器，RS觸發(fā)器組成；U6和U7是隔離升壓型功率器件的驅(qū)動(dòng)電路UCC21520。

工作的過程中，通過所述電流電壓檢測(cè)芯片U9檢測(cè)所述檢測(cè)電阻得到電路電流，輸出電壓等信息，結(jié)合電池的充放電特性，實(shí)現(xiàn)良好控制效果。

請(qǐng)參見圖2顯示仿真結(jié)果：I（L1）線表示的是發(fā)電機(jī)停止工作時(shí)，應(yīng)急電源給負(fù)載供電時(shí)的負(fù)載變化情況，V（out）線是應(yīng)急電源給負(fù)載供電時(shí)的輸出電壓。從仿真結(jié)果看，但負(fù)載從5.6A跳變到8A時(shí)，應(yīng)急電源的輸出電壓沒有大的變化，本應(yīng)急電源動(dòng)態(tài)特性比較好?？傮w效率達(dá)到89.5%，負(fù)載變化時(shí)20V供電母線輸出最低電壓18.9V，可以保證通用航電設(shè)備正常工作（12V到28V）。

本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于：1）電路簡單，一套主電路拓?fù)渚涂梢詫?shí)現(xiàn)電池充電和放電，可簡化電路，提高系統(tǒng)可靠性。2）智能化程度高，運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，通過接收總線信息或主電路供電情況，自動(dòng)切換成供電或充電模式，確保航電系統(tǒng)應(yīng)急供電安全，并能向上位航電計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)報(bào)告應(yīng)急電源電量。3）本應(yīng)急電源系統(tǒng)對(duì)電池檢測(cè)和保護(hù)功能完善，延長電池使用壽命，確保應(yīng)急電源不會(huì)出現(xiàn)過充和虧電情況。

以上僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。