并行模块化转换器架构的制作方法_4

文档序号:9711038阅读:来源:国知局
要的模块的数量(“X”)并行1215在一起,并且然后将负载分配1220b至X个模块。然后控制器可以激活1225提供所需负载的模块。
[0074]当交通工具不再需要功率供应(例如,起落架降下)时,交通工具可以请求1230断开负载并且控制器可以断开1235模块,或者多个模块。在一些实施方式中,系统还可以连续地或者周期性地检查1240当前系统需求并且根据需要重新分配模块。
[0075]—实例 1—
[0076]在一个实例中,每个模块100可以具有10A的额定值。因此,在转换器300中存在十个模块100的情况下,转换器可以提供100A。如果飞机请求25A的负载以供电起落架的液压电动机,例如,系统300可以确定负载需要至少三个模块100,将三个模块100并行放置,并且然后将三个模块100分配至负载并且激活三个模块100。在起落架的操作期间,如果,例如,功率需求变化-例如,启动电动机需要的功率大于运行电动机的持续功率,系统300可以随着负载变化去除(或添加)模块100。
[0077]相似地,如图13所示,本公开的实施方式还可以包括用于为多个负载分配功率的方法1300。在一些实施方式中,方法1300可以包括接收1305来自交通工具的至少两个负载请求。然后控制器可以确定1310负载请求是在单个模块的额定功率以上还是以下。如果负载请求在单个模块的额定值以下,则控制器可以将每个负载分配1320b至单个模块。另一方面,如果任意一个(或者两个)负载大于单个模块可以供电的负载,则控制器可以将两个或多个模块并行1315a、1315c在一起并且然后根据需要将负载分配1320a、1320c至并行的模块。然后系统可以激活1325模块。在一些实施方式中,系统还可以连续地或者周期性地检查1340当前系统需求并且根据需要重新分配1320模块。当交通工具不再需要一个或两个负载的功率供应时,交通工具可以请求1330断开负载并且控制器可以断开1335那个负载的模块,或者多个模块。
[0078]—实例 2
[0079]在另一个实例中,如上所述,每个模块100可以再次具有10A额定值并且转换器300中的十个模块100总共具有100A容量。如果飞机请求第一 15A的负载以供电起落架的液压电动机,例如,以及第二 7.5A的负载以低速转动机舱风机,则系统300可以确定负载需要至少三个模块100。系统300可以将第一模块100和第二模块100并行放置。然后系统300可以将第一负载分配至第一模块100和第二模块100并且将第二负载分配至第三模块100。
[0080]系统300可以再次连续地或间歇性地察看交通工具供电需求是否改变1340。起落架的操作期间,如果,例如,供电需求变化-例如,启动电动机需要的功率大于运行电动机的持续功率-和/或交通工具请求机舱风机高速旋转,则系统300可以根据负载变化将第一模块和第二模块分离1315c,将第二模块和第三模块配对并且将第一负载(起落架)分配1320c至第一模块100并且将第二负载(机舱风机)分配1320c至第二模块100和第三模块 100。
[0081]此外,本公开内容包括根据以下项的实施方式:
[0082]项1.一种第一并行模块转换器模块,包括:逻辑处理器,确定第一脉冲宽度调制(PWM)频率和持续时间并且生成相应的第一控制信号;电动机控制数字信号处理器(DSP),基于所述第一控制信号生成PWM信号;栅极驱动器,基于所述PWM信号激活逆变器以产生交流(AC)输出信号;以及模块通信总线,实现所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块之间的通信。
[0083]项2.根据项1所述的模块,进一步包括,AC电磁干扰(EMI)滤波器,除去所述AC输出信号的噪声。
[0084]项3.根据项1所述的模块,进一步包括:保护处理器,监测一个或多个第一并行模块转换器模块输入和一个或多个第一并行模块转换器模块输出,其中当检测到故障时,所述保护处理器禁用所述第一并行模块转换器模块。
[0085]项4.根据项3所述的模块,其中,所述保护处理器与所述栅极驱动器通信以便当检测到故障时禁用所述第一并行模块转换器模块。
[0086]项5.根据项3所述的模块,所述保护处理器包括:一个或多个温度传感器,监测一个或多个栅极驱动器温度、逆变器温度和AC输出温度,其中如果所述栅极驱动器温度、所述逆变器温度和所述AC输出温度中的一个或多个在预定温度以上,则检测出故障。
[0087]项6.根据项3所述的模块,所述保护处理器包括:一个或多个直通传感器以检测一个或多个所述第一并行模块转换器模块输出上的直通电流,其中如果一个或多个所述第一并行模块转换器模块输出上的所述直通电流在预定电流以上,则检测出故障。
[0088]项7.—种并行模块转换器,包括:第一并行模块转换器模块,提供第一交流(AC)输出信号并且连接至模块通信总线;第二并行模块转换器模块,提供第二 AC输出信号并且连接至所述模块通信总线;主逻辑控制器,将第一负载分配至所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块中的一个或多个;所述模块通信总线,连接所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块;以及主通信控制器,连接至所述模块通信总线和所述主逻辑控制器以在所述主逻辑控制器与主通信控制器之间路由消息。
[0089]项8.根据项7所述的并行模块转换器,其中,所述主逻辑控制器将所述第一负载分配至所述第一并行模块转换器模块并且将第二负载分配至所述第二并行模块转换器模块。
[0090]项9.根据项7所述的并行模块转换器,其中,所述主逻辑控制器使用功率切换网络将所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块并行放置,并且将所述第一负载分配至所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块。
[0091]项10.根据项7所述的并行模块转换器,进一步包括:第三并行模块转换器模块,提供第三AC输出信号并且连接至所述模块通信总线,其中所述主逻辑控制器使用功率切换网络将所述第一并行模块转换器模块、所述第二并行模块转换器模块和所述第三并行模块转换器模块并行放置并且将所述第一负载分配至所述第一并行模块转换器模块、所述第二并行模块转换器模块和所述第三并行模块转换器模块。
[0092]项11.根据项7所述的并行模块转换器,进一步包括:主保护控制器,监测第一并行模块转换器模块的一个或多个输入和输出,以及一个或多个第二并行模块转换器模块的一个或多个输入和输出,其中,所述当检测出故障时,所述保护控制器禁用所述第一并行模块转换器模块、所述第二并行模块转换器模块、或者所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块两者。
[0093]项12.根据项11所述的并行模块转换器,第一并行模块转换器模块的所述一个或多个输入和第二并行模块转换器模块的所述一个或多个输入包括一个或多个输入电压和输入电流。
[0094]项13.根据项11所述的并行模块转换器,第一并行模块转换器模块的所述一个或多个输出和第二并行模块转换器模块的所述一个或多个输出包括一个或多个输出电压和输出电流。
[0095]项14.根据项7所述的并行模块转换器,进一步包括:主数据记录器,记录一个或多个数据集;以及数据存储介质,存储所述一个或多个数据集。
[0096]项15.根据项14所述的并行模块转换器,其中,所述一个或多个数据集包括主逻辑控制器命令、主通信控制器消息、故障消息以及传感器读数中的一个或多个。
[0097]项16.根据项14所述的并行模块转换器,进一步包括:数据记录总线,连接所述主数据记录器和所述数据存储介质,其中数据记录通信是经由所述数据记录总线传送的,并且其中控制通信是经由所述模块通信总线传送的。
[0098]项17.—种提供功率的方法包括:将第一并行模块转换器模块和第二并行模块转换器模块以及主逻辑控制器与并行模块转换器模块通信总线连接;利用主通信控制器路由所述第一并行模块转换器模块、所述第二并行模块转换器模块和所述主逻辑控制器之间的通信;在所述主逻辑控制器处接收来自一个或多个飞机系统的一个或多个负载请求;并且利用所述主逻辑控制器将所述一个或多个负载请求分配至所述第一并行模块转换器模块、所述第二并行模块转换器模块或者两者,其中所述第一并行模块转换器模块提供第一交流电(AC)信号并且所述第二并行模块转换器模块提供第二 AC信号。
[0099]项18.根据项17所述的方法,进一步包括:在所述主逻辑控制器处接收来自第一飞机系统的第一负载请求;利用功率切换网络将所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块并行放置;并且将所述第一负载请求分配至所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块。
[0100]项19.根据项17所述的方法,进一步包括:在所述主逻辑控制器处接收来自第一飞机系统的第一负载请求;利用功率切换网络将所述第一并行模块转换器模块、第二并行模块转换器模块和第三并行模块转换器模块并行放置;并且将所述第一负载请求分配至所述第一并行模块转换器模块、所述第二并行模块转换器模块和所述第三并行转换器模块,其中所述第三并行模块转换器模块提供第三AC输出信号。项20.根据项17所述的方法,进一步包括:在所述主逻辑控制器处接收来自所述一个或多个飞机系统的第一负载请求;利用功率切换网络将所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块并行放置;利用所述主逻辑控制器将所述第一负载请求分配至所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块;利用主保护并行模块转换器模块检测所述第一并行模块转换器模块中的故障;利用所述功率切换网络将所述第二并行模块转换器模块和第三并行模块转换器模块并行放置;利用所述主逻辑控制器将所述第一负载请求分配至所述第二并行模块转换器模块和所述第三并行模块转换器模块;并且利用所述主保护控制器禁用所述第一并行模块转换器模块。
[0101]项21.根据项17所述的方法,进一步包括:在所述主逻辑控制器处接收来自所述一个或多个飞机系统的第一负载请求和第二负载请求;并且利用所述主逻辑控制器将所述第一负载请求分配至所述第一并行模块转换器模块并且将所述第二负载请求分配至所述第二并行模块转换器模块。
[0102]项22.—种用于提供功率的方法包括:在主逻辑控制器处接收来自外部飞机系统的第一负载的请求;利用所述主逻辑控制器将所述第一负载分配至第一并行模块转换器模块;利用控制切换网络将第一电动机控制算法提供至所述第一并行模块转换器模块;并且利用功率切换网络的第一开关将所述第一并行模块转换器模块连接至所述第一负载。
[0103]项23.根据项22所述的方法,进一步包括:利用功率切换网络将所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块并行放置;并且利用所述主逻辑控制器将所述第一负载分配至所述第一并行模块转换器模块和所述第二并行模块转换器模块。
[0104]项24.根据项22所述的方法,进一步包括:在所述主逻辑控制器处接收来自所述外部飞机系统的第二负载的请求;利用所述主逻辑控制器将所述第二负载分配至第二并行模块转换器模块;利用控制切换网络将第二电动机控制算法提供至所述第二并行模块转换器模块;并且利用所述功率切换网络的第二开关将所述第二并行模块转换器模块连接至所述第二负载。
[0105]项25.根据项24所述的方法,其中,所述第一电动机控制算法、所述第二电动机控制算法或者所述第一电动机控制算法和所述第二电动机控制算法两者包括磁场定向控制(F0C)算法。
[0106]项26.根据项24所述的方法,其中,所述第一控制算法、所述第二控制算法或者所述第一控制算法和所述第二控制算法两者包括直接转矩控制(DTC)算法。
[0107]项27.根据项24所述的
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