電力分配的製作方法

2023-12-09 15:11:11 2

專利名稱：電力分配的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及電力分配。更具體地說，本發明涉及用於在例如可能在某個飛機 中提供的安全性關鍵的供電網絡中電力分配的供電系統和方法。
背景技術：
通常，公知的是提供供電網絡以將來自各種電源的電力分配到消耗分布式電力的 各種電負載[1-4]。然而，對於某些應用，各種電負載的可靠連續操作對安全性會是關鍵的。例如，在 飛機中，可能必需確保用於操作翼面(例如，副翼、舵、襟翼、減升板)的電動執行器、用於轉 向系統、反推力裝置的主驅動電動機等能可靠地操作。因此，已知的是提供具有諸如冗餘、負載管理等各種設計特徵的供電網絡，以確保 各種發電機或其它供電網絡組件的故障不會關閉與其耦合的所有電負載[5-12]。然而，雖然此類供電網絡提供有關以前常規供電的改進，但仍存在與此類網絡相 關聯的各種缺陷。例如，這些網絡往往要求複雜的控制器架構，該架構不但使此類系統難以 在大小方面向上擴大(特別是例如當電接觸器需要繞機身分布時)，而且也增加了不可預 測的故障發生的可能性。

發明內容
因此，在記住與常規供電網絡技術相關聯的上述缺陷的同時，設計了本發明。根據本發明的第一方面，提供一種用於對安全性關鍵的供電網絡中一個或多個負 載的電力分配的供電系統。該供電系統包括至少一個電源、電力總線和分布式控制系統。該 分布式控制系統包括通過數據總線可操作地耦合到至少一個總線模塊的中央控制器。總線 模塊包括可操作以將電源連接到電力總線的總線控制器。根據本發明的第二方面，提供一種用於在根據本發明的第一方面提供的供電系統 中使用的總線模塊。該總線模塊包括可操作以將電源連接到與該總線模塊相關聯的電力總 線的總線控制器。根據本發明的第三方面，提供一種用於在安全性關鍵的供電網絡中分配電力的方 法。該方法包括在局部化總線控制器中檢查來自中央控制器的指令，並且在那些指令對於 執行是安全的條件下執行它們。例如，如果根據本發明的第二方面的總線模塊中提供的局 部化總線控制器未確定指令對於執行是安全的，則總線控制器在安全模式中操作。通過根據本發明的各種方面來提供用於供電的分布式控制系統架構和方法，能提 供具有高可用性和可靠性的供電系統。此類供電系統特別適合在安全性關鍵的應用中使 用，例如，在航空航天電力分配系統中。另外，本發明的各種實施例提供一種簡單的模塊化架構。這使得供電系統易於擴 展，而無需添加多個額外的連接導線，並且未使系統架構複雜到可能發生意外的不可預測 故障(例如，由指令衝突/時序錯誤/等造成)的程度。
作為附加的好處，本發明的某些實施例由於要求更少的接線，因此，與常規供電系 統相比，它們能變得在物理上更輕和更緊湊；這對於例如航空航天等重量和空間受約束的 應用特別有利。


現在將結合附圖，描述本發明的各種方面和實施例，其中圖1示出根據本發明的一實施例的供電系統；圖2示出連接到圖1的供電系統中各種組件的總線模塊的放大視圖；圖3示意示出根據本發明的各種實施例、用於實現圖2的總線模塊的功能性的邏 輯圖；以及圖4示出根據本發明的一實施例的四總線供電系統。
具體實施例方式圖1示出根據本發明的一實施例的供電系統100。供電系統100可用於對安全性 關鍵的供電網絡中的一個或多個負載102的電力分配，如在例如各種飛機中存在的供電網絡。供電系統100包括至少一個電源104、電力總線106和分布式控制系統。分布式控 制系統包括中央控制器108，其通過數據總線112可操作地耦合到至少一個總線模塊110。 總線模塊110各自包括相應的總線控制器114，其可操作以將相應電源104連接到電力總線 106。供電系統100可用於為用戶系統(未示出)支持多個單獨供電的負載。用戶系統 能通過用戶系統接口 170連接到供電系統100。用戶接口 170使得用戶能夠看到總線網絡 的高層配置，例如，諸如哪些電源可用，哪些已連接，哪些接觸器連結(contactor tie)打
開/關閉等等。系統狀態輸入180也提供到中央控制器108。系統狀態輸入180是提供到控制器 108以指示用戶要求什麼系統狀態的信號，例如上電；允許地面電力(on-groundpower)； 連接/斷開選定源(取代編程的邏輯)等。對於各種應用，電源104可包括例如地面外部AC或DC供電、飛行中AC或DC供 電、電池供電等。負載102可例如包括提供用於各種工業、車輛或建築系統的那些負載，其 中，多個匯流條用於隔離具有不同使用中操作特性的負載，如輔助/非必要負載(例如，背 景照明和標誌、諸如用於膝上型計算機的座椅電力(seat power)、用於烹飪/咖啡的廚房 電力等消費者負載)、公用設施/必要負載(例如，用於用戶和空氣管理的特定照明、對於飛 機的完全操作範圍所需的負載，如除冰、完全功能飛行管理；次要飛行控制功能等)及緊急 /關鍵負載(例如，應急標誌、火警探測和滅火負載、飛到最近機場和地面所需的負載，如主 要飛行控制、有限工具集(instrument set)、增壓控制、燃油泵、起落架部署等)。此類負載 102可例如具有不同的電壓和/或頻率供應要求。在圖1所示的實施例中，總線106是從多個總線段106a、106b、106c形成的分割電 力總線(split power bus)。總線段106a、106b、106c的每個與其自己的總線模塊110相關 聯，並且在其相應總線模塊110的控制下可操作地可連接到相應的電源104a、104b、104c。分割總線的使用使得在需要時能夠在線束中提供冗餘以及使用不同的電壓/頻率電源/發 電機。優選的是供電系統100包括相互串聯的多個總線模塊110。這提供可線性擴 大的架構，其中，能使用各個總線模塊的選擇性操作，例如，用於在總線有故障時斷電 (de-power)或者繞過(bypass)其本地電源的不可用性。每個電總線段106a、106b、106c具有相關聯的總線控制器114、114a、114b，總線控 制器能開動連接到總線段106a、106b、106c的電接觸器單元116。在各種實施例中，多個總 線控制器114、114a、114b能夠與其它總線控制器協調其操作。在某些實施例中，電接觸器 單元116可包括繼電器。例如，如果在總線段106c上有電力，則通過總線控制器114、114b協調使總線段 106b也被供電，以及通過總線控制器114、114a協調以允許連接總線段106a。控制器108做 出對此狀態的請求，由此啟動總線控制器114、114a、114b協調順序。總線控制器114、114a、 114b關閉相應電接觸器單元116的順序可能因此無關緊要。每個總線控制器114、114a、114b優選提供有各種接口以用於測量與其自己相關 聯的總線106b、106a、106c以及任何相關聯饋電總線(feeder bus)相關聯的參數；饋電總 線是能經電接觸器向另一總線提供電力的任何電總線。例如，可測量各種當前值以提供總 線之間的故障保護；即，在總線之間的導線與地或另一導線短路的情況下。總線控制器114還具有數據總線接口以使得它們能夠通過數據總線112與中央 控制器108進行通信。可提供中央控制器108作為設計用於特定實施例的專用集成電路 (ASIC)。每個總線控制器114、114a、114b可操作以解釋來自中央控制器108的指令，並且 測量來自各種總線和電接觸器的所有狀態數據。中央控制器108提供有關每個總線控制器 114應關閉哪些電接觸器116的系統指令。這些系統指令可基於用於處理電源、接觸器、總 線等的故障的邏輯和/或用戶命令。中央控制器108可以是雙重或三重冗餘系統，其提供確定哪些源可用於連接到供 電網絡、期望的正常配置是什麼以及任何故障條件配置是什麼的配置邏輯。因此，為中央控 制器108提供有關完整的供電系統100的信息，包括有關所有電源104、接觸器單元116和 總線控制器114的細節。此信息充當用於訪問查找表的輸入，查找表能用於向總線控制器 114提供用於它們應採納的配置的命令。例如，在第一正常配置(NC1)中，每個總線106a、106b、106c將由它自己相應的 電源104a、104b、104c來供電，其中電連結接觸器116不關閉。然而，在第一丟失源配置 (LSC1)中，例如，如果電源104b發生故障，則接觸器116d打開，並且位於左側的兩個電接觸 器116e、116f (或備選的是，如果中央控制器108命令，則位於右側的那些電接觸器)關閉， 由此重新對總線段106b供電。檢查邏輯(未示出)在每個總線控制器114、114a、114b中提供，並且可操作以確 認來自中央控制器108的指令是否有效，以及對於該總線控制器執行是否在電氣上安全。 如果是，則總線控制器114、114a、114b可如指令地操作適當的電接觸器單元116。然而，如 果發生任何錯誤(例如，使得請求的配置未實現)，則總線控制器114、114a、114b可操作以 將錯誤消息發送回中央控制器108，由此允許使用原未修改的配置來啟動回退配置。例如， 總線控制器114可發送回數字數據以標識故障類型例如，接觸器未關閉，總線有故障(短路)等。根據故障類型，中央控制器108可隨後使用嵌入式邏輯來判定發送哪些接觸器命 令到每個總線控制器114。下面通過進一步的示例，更詳細地描述根據本發明的各種實施例、用於操作總線 控制器114、114a、114b的各種技術。供電系統100特別適合在要求高可用性和/或可靠性的安全性關鍵的電力分配應 用中使用。一個優選的應用是用於航空航天電力分配系統。另外，通過使用簡單的模塊化架構(例如，具有總線模塊110的串行連接)，供電系 統擴展變得容易，並且能在物理上輕鬆地分布，而無需不必要地使系統連接架構變複雜或 潛在地引入當使用更複雜架構時可能發生的不可預測的故障，例如，可能由指令衝突/時 序錯誤/等造成的故障。為進一步清晰起見，圖2示出連接到圖1的供電系統100中各種組件的總線模塊 110的放大視圖。要理解的是，例如電源104、負載102、總線106及電接觸器單元116等中的一項或 多項的各種組件可在此類總線模塊110的物理實施例中提供為外部組件。例如，在本發明 的各種實施例中，由總線模塊110提供的各種連接器、控制線路和邏輯和/或控制功能可由 例如耦合到IC/ASIC封裝外部提供的各種組件的ASIC或離散集成電路來提供。總線模塊110包括與電總線106相關聯的總線控制器114。總線控制器114提供 以下功能性a)與另一總線控制器或例如發電機控制單元(GCU)合作來操作任何接觸器單 元116的能力；b)測量相鄰總線或源電壓以及其自己的本地總線106的源電壓的能力；c) 可操作以確定命令對於執行是否安全的邏輯。在各種實施例中，邏輯可操作使得無不相似 的電源連接在一起，和/或如果執行不間斷供電轉換(NBPT)，則此類不相似電源僅對於有 限時間耦合。總線控制器114具有用於連接到數據總線112的數據總線接口。數據總線接口提 供能連結到外部中央控制器108的雙向通信信道，以用於其它和以下目的接收指示哪些 (哪個)接觸器要嘗試關閉的命令；以及傳送操作任何此類接觸器的成功和總線控制器的 狀態。另外提供了可操作以確認經數據總線112收到的指令對於總線控制器114執行是 否安全的檢查邏輯(未示出)。可選的是，根據電系統架構，可授予總線控制器114有限的 本地重新配置權以響應檢查邏輯的操作。例如，在飛機中，如果電源104意外斷開，則在空中時相關聯的總線控制器114能 立即連接到右手邊的總線106，而不等待中央控制器108發出指令消息。然而，當飛機在地 面時，有更多的供電置換可用，因此，總線控制器114可轉而等待來自中央控制器108的配 置指令。這可以是所謂的「待發」響應，即，其中，中央控制器108指示總線控制器114 它在 空中，並且如果電源丟失，它不應等待連接到右手邊。此類操作極快，因此，負載102看到的 任何電力丟失是短暫的(一般小於50ms)，從而使得負載102的設計能夠被簡化。類似地， 如果從中央控制器108丟失通信，則總線控制器114可始終在此類丟失後執行預設的配置。 此類設計因而為負載102提供具有極高電力可用性的系統。總線模塊110具有第一總線連接器118和第二總線連接器120，並且其可操作以將 第一和/或第二總線連接器118、120電連接到電力總線106。總線連接器118、120可用於在各種連接配置中將相鄰分割總線部分相互連接和/或連接總線106。例如，a)總線連接 器118、120可連接在一起，繞過總線106(例如，參見下面的圖4)，b)總線連接器118、120 可都連接到總線106，c)總線連接器118可連接到總線106，而總線連接器120不連接到總 線106，和/或d)總線連接器120可連接到總線106，而總線連接器118不連接到總線106。在此實施例中，總線控制器114通過第一電力連接器線路142耦合到第一總線連 接器118，並且通過第二電力連接器線路152耦合到第二總線連接器120。必需時，總線控 制器114能通過電力連接器線路142，152將第一總線連接器118連接到第二總線連接器 120，由此繞過電力總線106。此配置使得相鄰總線模塊110能夠在串行連接中形成菊花鏈， 並且被操作以便繞過/隔離一個或多個總線，從而允許動態地重新配置整個系統電力總線 架構。另外，總線控制器114能將第一總線連接器118和第二總線連接器120中的任一 個或這兩者連接到總線106。還提供了電壓感測連接146，通過其總線控制器114能測量總 線106上是否提供有電力。還提供了電力感測線路140，以便總線控制器114能確定來自外 部電源104的電力是否可用。接觸器控制線路144可操作以結合GCU(例如，參見圖3)來 激活電接觸器116d，以便將外部電源104連接到總線106。總線模塊110還包括連接到總線控制器114的第一信號線路134和第二信號線路 136。這些信號線路134、136(例如，對應於圖3中的線路S1和S3)允許相鄰總線模塊110 的總線控制器114相互通信。信號線路134、136用於提供來自相鄰總線模塊110的離散二 進位信號電平指示，其指示電接觸器116應設置到的狀態(例如，二進位1 =觸點關閉，二 進位0 =觸點打開，或反之亦然)。還提供的是第一外部電壓感測連接132和第二外部電壓感測連接138，這些連接 使得外部總線模塊110能夠連接到電力總線106以便確定它是否是活動的、以及在它活動 時正在提供什麼類型的電源。例如，電壓感測連接器132、138可由外部總線模塊110用於 確定相鄰總線模塊110是否正在控制活動電源104、電源104是AC還是DC源、其操作電壓 電平、其是AC電源時的頻率等。信號線路134、136和電壓感測連接132、138 —起提供可獨立操作的接口，這些接 口允許各個總線模塊110獨立於中央控制器108來安全地交互。四個接觸器控制線路144、148、150、154也由總線模塊110提供。接觸器控制線 路144、148、150、154可操作以提供開動(和去活)信號到各種外部提供的電接觸器單元 116a、116b、116c、116d。接觸器控制線路150上的信令用於打開和關閉第一電接觸器單元116a中的電觸 點，以便將電總線106連接到第一總線連接器118/從其斷開。接觸器控制線路148上的信 令用於打開和關閉第二電接觸器單元116b中的電觸點，以便將電總線106連接到第二總線 連接器120/從其斷開。接觸器控制線路154上的信令用於打開和關閉第三電接觸器單元116c中的電觸 點，以便將電力總線106連接到負載連接器122/從其斷開，而負載連接器122又耦合到一 個或多個電負載102。在各種實施例中，負載102可能指定有優先級，指示它們相對於包括 總線模塊110的系統中提供的其它負載102的相對重要性。接觸器控制線路144上的信令用於打開和關閉第四電接觸器單元116d中的電觸點，以便將電總線106直接連接到電源104/從其斷開。在各種實施例中，如果相鄰總線模塊110對激活電接觸器單元116達成一致意見 以作為動作過程，它們配置成執行此操作。例如，總線控制器114可根據相鄰總線模塊110 在相應信號線路134、138上宣稱的各種信號，檢查其打開或關閉特定接觸器單元116中觸 點的提議是否與該相鄰總線模塊110 —致。可選的是，可為總線模塊110提供用於驅動某些類型的外部接觸器單元116的驅 動器電路。例如，總線模塊110可包括用於為外部接觸器單元116中提供的繼電器觸點供 電的固態驅動器。可將中央控制器108提供作為常規嵌入式微控制器，具有RAM、ROM和數 據總線接口，例如作為集成模塊化航空電子(IMA)主管功能的部分。通過為總線模塊110提供用於連接到相鄰總線模塊的至少一個外部連接器(例 如，信號線路134、136和電壓感測連接132、138)，兩個或更多總線模塊110能串行連接。由 於總線模塊能一起「形成菊花鏈」而不是以星形配置來連接(如對於集中化命令架構所必 需的)，因此，這實行具有最小附加接線的輕鬆連接。因此，提供了一種簡單的可擴大的架 構，其將架構複雜性降到最低，並減少例如由於傳送等待時間、數據指令時序衝突等引起的 不可預測故障發生的可能性，否則，在例如飛機機身中使用物理上分散的多個控制器的情 況下，這些不可預測的故障能出現。圖3示意示出用於實現圖2的總線模塊110的功能性的邏輯圖210。總線控制器114的邏輯功能稱為「功能E」，並且在下面進一步詳細描述。功能E 又可由布爾邏輯電路來提供，該電路在各種實施例中能配置成以安全模式來操作總線模塊 110。例如，單個通用類型布爾邏輯機214可用於通過提供獨立總線級控制器來以高安 全性級別管理大量匯流條。這是有利的，因為如果例如無法安全執行來自中央控制器108 的指令、如果有衝突或損壞的指令等，則自治的各個總線模塊110能夠忽略指令。在各種實 施例中，總線模塊110能默認為故障安全模式，並且在局部化智能/自治運行的供應需要 時，這些模塊隨後能在隔離中操作。本文所述方案的一個相關益處是一旦指令總線控制器114進行配置，它們可全部 自治地執行其命令，並且儘可能快。這確保一旦安全邏輯條件在本地滿足，總線控制器114 就能配置適當的接觸器116。因此，能降低與需要從常規中央管理的系統操作多個接觸器相 關聯的任何延遲。功能E如果為功能E提供可經中央控制器108發送的優選連接路徑，則功能E能自治地 操作。該優選連接路徑可使用以下控制信號來定義1. other—side—exerted2. this—side—exerted備選的是，可從中央控制器108指定各個總線控制器114接觸器狀態。本發明的 各種實施例提供設計者的選擇，所述選擇與某些邏輯功能如何在中央控制器118與總線控 制器114之間分割有關。功能E提供控制到任何匯流條(或虛擬匯流條)的電源連接的通用功能性。採納 此策略以允許用於總線管理器功能的高度模塊化設計方案，並且使得它對於裝配成適合任何特定總線網絡的測試塊(仿真、軟體、固件和/或硬體)簡單。如圖3所示的功能E示出模塊化功能的邊界和與其相關聯的主要接口(由下面表 1中的信號命名來標記)。注意，除了功能的完整性可能要求兩個單獨的單元對於某個功能 操作達成一致意見的情況(例如，總線連結(bus-tie))外，邏輯功能是完全單獨的，並且一 般不相互依賴以獲得信息，唯一的例外是源側信號線路。此獨立檢查和達成一致意見的設 計方法提供極高的完整性功能。在功能E控制可用源104的區分優先級的連接的情況下，源優先級的示例可以 是1 自己(相關聯)的發電機1042.右側連結源1203.左側連結源118功能E能夠感測為連接確定源可用性所必需的所有點、操作電接觸器單元、檢測 故障、發消息給其它功能、指示自己的電力可用以及感測其它側電力是否可用。提供此最後 的功能以實現根據優先級的控制，例如以便使得能夠最初選擇到源的最直接連接路徑。然 而，如果此連接路徑出現故障，則它不排除使用備選路徑，但它確實防止總線上不必要的電 力間斷。功能E採用且如圖3中所示的各種控制和開關信號現在在隨後的表1中定義並在 下面進一步描述。表1-信號定義 :N_0K> bus_N_inhibit> this_side_exerted R other_side_exerted ^HM 的信號，這些信號根據特定實現架構可以是離散信號或可集成到通信總線112中。「this_side_exerted」和「this_side_exerted」信號的目的是確保在有環形連接 和每側有不止一個發電機的電網絡中使用最佳連接路由，因為在此類網絡中，在其它情況 下總線功能E有可能可以不經最佳可用路由來連接。在本發明的各種實施例中，功能E的提供因而使得能夠提供一種電總線管理控制 器，該控制器能根據可用電力和連接的負載要求，精確、安全和有效地配置哪些源對每個特 定的匯流條類型供電。例如，此類控制器可在總線模塊110中提供以用於在具有多個電源 的飛機中使用，所述多個電源例如有主發電機、輔助發電機以及可以是AC和/或DC的用於支持飛機上相應負載類型的外部電源。此類布置因此可提供每電源一個電分配總線及子總 線以便支持各種操作模式。在一個實施例中，總線和子總線通過繼電器或電接觸器來連接，並且接觸器設置 到的狀態在邏輯上根據一個或多個以下條件來定義a)可用電源和有關的「飛機」操作模 式，例如，諸如外部電源可用的地面客艙和貨艙維修、無外部電源可用的地面操作、僅有電 池電力的地面維護、所有正常源可用時的地面、空中正常操作、空中(任何)一個主源丟失、 空中(任何)兩個主源丟失、空中(任何)三個主源丟失、空中(任何)四個主源丟失、空中 所有AC源丟失、空中等；b)任何分配過載條件約束；以及c)任何一個或多個接觸器故障。圖4示出根據本發明的一實施例的四總線供電系統400。供電系統400包括通過 相應總線模塊(未示出)以環形配置串行連接的總線406a、406b、406c、406d。總線模塊包 括用於實現功能E的邏輯電路，例如，根據以上結合圖3所述的邏輯電路。考慮示出連接難題的圖4，其中，僅第二發電機404b通電，並且所有主總線406a、 406b、406c、406d嘗試連接到該發電機。在這種情況下，此條件有三個可能的問題1.邏輯優先級可導致連接不通過所要求的路由。2.等待時間可在進行最高優先級連接時導致不必要的間斷轉換；以及3.由於獨立總線控制器114的動作造成的時序競爭，接觸器可在打開和關閉之間 振蕩。例如總線406b上電，並且總線406a和406c看到什麼電力是可用的。總線406a 和406c隨後通過其總線連結接觸器來連接。總線406d隨後看到來自406a或406c的電力 (取決於競爭條件性能)。如果我們假設它連接到406a，然後連接到406c，則它將視406d 為優選源(因為它在它自己側上，並且現在將打開406b與406c之間的連結)。從此邏輯論證中，能示出每個總線應知道它是否需要根據電源是在其自己面板 (panel)中還是另一面板中來修正其優選的優先級列表。因此，功能E優先級規格(如為四發電機架構中相當於第三發電機的總線n的特 定情況所定義的)可在邏輯上編碼如下IF NOTbus_n_inhibit THEN
CASE{
1. IF V_1 AND this_side_exerted THEN priority
1. S_2
2. S_3
3. S_1
2. IF V_1 AND other_side_exerted THEN priority
1. S_2
2. S_1
3. S_3
}
ELSE
NOT(S_lAND S_2 AND S_3)
END ；
IF S_2 AND V_2 THEN this_side_exertedIF(S_1 OR S_2 OR S_3)AND NOT V_2 THEN NOT n_OK本領域技術人員將認識到能夠提供本發明的許多各種實施例。例如，可為本發明 的各種實施例提供編碼的功能性以實現供電系統、總線模塊、總線控制器、控制方法及諸如 此類。此類功能性例如可使用一個或多個軟體、硬體和固件元件來提供。雖然常規上用於電總線的分配系統一般包含在箱中，但新架構沒那麼集中化，並 且箱正變得更多，並且物理上是分布式的，從而使控制更困難。例如，電總線控制傳統上 以幾種方式來進行，例如1)通過一起工作的多達6個單元的電源控制器，使用交叉連結 (cross link)維護協調和正確的邏輯操作來管理電總線的連接；以及2)使用系統地集中 放置的、具有到所有分配單元的連接的一個或兩個單元(例如，在星狀接線配置中)。然而， 與此相反，本發明的各種實施例在儘可能地簡化邏輯控制器的同時提供能在本地執行的分 布式功能性。本發明的各種方面和實施例能夠提供相對常規方案的一個或多個以下優點a) 在中央控制器與總線控制器之間提供獨立的命令和保護電路，並且將危險的錯誤操作的可 能性降到最低；b)通過使用獨立的本地控制器，在本地級別實現高速的重新配置；c)允許 提供數字中央控制器或監督器以提供所有電總線的一致和確定性邏輯配置；d)提供模塊 化和可擴展系統以輕鬆地處理不同數量的電總線和網絡配置；e)將用於分布式電總線系 統的電控制和監視連接(例如，導線或印刷電路跡線)降到最低；以及f)通過總線控制 器邏輯中的邏輯改變，支持非平行源操作(non-paralleled source operation)和平行源 (paralleledsource)。例如，本發明的一方面提供一種用於在安全性關鍵的供電網絡中分配電力的方 法。該方法包括在局部化總線控制器中檢查來自中央控制器的指令，並且在那些指令對於 執行是安全的條件下執行它們，否則在安全模式中操作總線控制器。可選的是，錯誤碼可發 送回中央控制器。此外，可選的是，可為任何新指令來定期輪詢中央控制器，可選的是由多 個局部化總線控制器合作，以確定是否發出任何衝突指令和/或測試總線控制器是否能相 互通信和/或與中央控制器通信。
權利要求
一種用於對安全性關鍵的供電網絡中一個或多個負載的電力分配的供電系統，所述供電系統包括至少一個電源；電力總線；以及分布式控制系統，其中所述分布式控制系統包括通過數據總線可操作地耦合到至少一個總線模塊的中央控制器，所述總線模塊包括可操作以將相應電源連接到所述電力總線的相應總線控制器。
2.如權利要求1所述的供電系統，其中所述電力總線是包括多個總線段的分割總線， 並且所述分割總線的每段在相應總線模塊的控制下可操作地可連接到相應電源。
3.如權利要求1所述的供電系統，其中所述總線模塊具有第一總線連接器和第二總線 連接器，並且可操作以將所述第一和/或第二總線連接器電連接到所述電力總線。
4.如權利要求1所述的供電系統，其中所述總線模塊具有至少一個負載連接器，並且 可操作以將所述至少一個負載連接器電連接到所述電力總線。
5.如權利要求1所述的供電系統，其中所述總線模塊具有用於連接到相鄰總線模塊的 至少一個外部連接器。
6.如權利要求1所述的供電系統，其中所述總線模塊具有用於驅動外部接觸器單元的 驅動器電路。
7.一種用於在如權利要求1所述的供電系統中使用的總線模塊，所述總線模塊包括可 操作以將電源連接到與所述總線模塊相關聯的電力總線的總線控制器。
8.如權利要求11所述的總線模塊，還包括第一總線連接器和第二總線連接器，所述總 線控制器可操作以將所述第一和/或第二總線連接器電連接到電力總線。
9.如權利要求11所述的總線模塊，包括配置成以安全模式來操作所述總線模塊的布 爾邏輯電路。
10.一種用於在安全性關鍵的供電網絡中分配電力的方法，所述方法包括在局部化總線控制器中檢查來自中央控制器的指令；以及在那些指令對於執行是安全的條件下執行它們，否則在安全模式中操作所述總線控制器。
全文摘要
本發明名稱為「電力分配」。本發明主要涉及例如飛機中的電力分配。更具體地說，根據第一方面，本發明涉及一種用於對安全性關鍵的供電網絡中一個或多個負載102的電力分配的供電系統100。供電系統100包括至少一個電源104、電力總線106和分布式控制系統。該分布式控制系統包括通過數據總線112可操作地耦合到至少一個總線模塊110的中央控制器108。總線模塊110包括可操作以將相應電源104連接到電力總線106的總線控制器114。此類分布式控制系統的使用實現供電網絡的簡單模塊化擴展而不損害整體供電網絡安全性。
文檔編號G05B19/418GK101847868SQ20101015715
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者D·V·威爾 申請人:通用電氣航空系統有限公司