0060]如本领域的技术人员很好理解的，图1中描绘的示例性飞行器10包括主体，该主体一般被称为机身，基本上由复合材料或复合物制成。飞行器10的机身上的外复合外壳适形于机身框架的弯曲。机身包括诸如前段12、中段14和后段16的多个交通工具分段。分段隔断
18、20、22被限定在相邻的飞行器分段之间。复合飞行器10可具有任何数量的发动机。如图1中所示，左发动机30被支承于左机翼而右发动机32被支承于右机翼。发动机30、32中的每个具有转子，转子限定了转子破裂区38(图5A)，在转子破裂区38中，由于与发动机30、32之一的事件或操作不一致，可出现对机身以及发动机30、32之间的飞行器系统的损坏。
[0061]复合飞行器10可具有任何数量的分段并且复合飞行器10内的飞行器分段或系统的位置有时可被描述为在转子破裂区38的前面或后面。底梁在机身框架之间延伸，限定了底梁上方的乘客舱和底梁下方用于容纳货物的货物区。在机身框架和地板之间延伸的支柱提供了用于辅助加固复合飞行器10的地板的支点。乘客区被加压并且货物区的全部或部分可被加压。可在乘客舱上方或货物区中的地板下方(诸如在机身框架和支柱之间)设置管道贯穿复合飞行器10的顶部延续。
[0062]在发动机30、32中的每个上有诸如高电压AC左电力发电机34a、34b和高电压AC右电力发电机36a、36b(下文中可被一齐称为和/或被统称为“左发电机34”、“右发电机36”或“发电机34、36”)的一个或更多个主要主电力源。从左发电机34&、3413延伸出主馈电线4(^和40b并且从右发电机36a、36b延伸出主馈电线42a和42b。如图1中所示，主电力经由主馈电线40a、40b、42a、42b (下文中可被一齐称为和/或被统称为“馈电线40、42”)遍布复合飞行器
10。复合飞行器10还可具有一个或更多个高电压AC辅助电力单元发电机54，在发电机34、36中的一个或更多个故障时作为备用，以及用于在发动机30、32没有运行时提供电力。当复合飞行器10停放并且发动机没有运行时，可由诸如高电压AC外部电力单元56的一个或更多个电源向飞行器提供电力。
[0063]出于本公开的目的，低电压和高电压是通常被称为飞行器行业内的低电压或高电压的那些电压并且如可在D0-160,Environmental Condit1ns and Test Procedures forAirborne Equipment(RTCA, Incorporated颁布的航电硬件的环境测试标准)中描述的。在整个本公开中，230VAC被称为高电压，但高于或低于230VAC的电压范围内的其它电压也可被称为高电压。另外，28VDC和115VDC被称为低电压，但高于或低于28VDC和115VDC中的任一个的电压范围内的其它电压也可被称为低电压。
[0064]图1中的复合飞行器10不具有用于容纳电力和通信设备的专用集中设备舱。设备被构造到在空间上遍布复合飞行器10内的被称为MEC的模块化电力和通信设备中心中。例如，一个或更多个MEC在空间上分布于前段12、中段14和后段16中的每个中。MEC中的每个提供本地化电力转换并且可以是主MEC 44、次MEC 46、或辅助或备用MEC 48，如以下更详细描述的。主MEC 44、次MEC 46和备用MEC 48可被统称为带有一个或更多个可应用参考标号44、46、48的“MEC”。主电力跨分段隔断18、20、22经由馈电线40、42从发电机34、36分配到MEC44、46、48中的每个的主电力输入。
[0065]为了优化的故障容差，飞行器10可包括设置在飞行器10后面的备用MEC 48和设置在飞行器10的前段12、中段14和后段16中的每个处的至少两个MEC 44、46。例如，在图1中，可通过在每个飞行器分段中具有多个MEC 44、46、48而不必跨分段隔断18、20、22来实现冗余。优选地，各个分段12、14、16包括主MEC 44和对应的次MEC 46，从而限定了MEC 44、46的2X3构造加上备用MEC 48。如果有四个单独的飞行器分段，则有MEC 44、46的2 X4构造。优选地，MEC 44、46、48沿着飞行器10的长度相对于彼此在左侧和右侧交替间隔。应该理解，本公开不限于任何特定数量或构造的MEC 44、46、48。
[0066]设备负载50可以是飞行器中的各种电负载，包括(但不限于)显示器、风扇、环境单元等。有时，设备负载50可以是线路可更换单元(LRU)52(图4)的形式。飞行器分段12、14、16中的每个内的设备负载50被分组到一个或多个电力和通信区。跨多个系统的设备负载50的每个区可与最近的MEC 44、46关联并且由其提供服务。优选地，设备负载50的每个区位于单个分段内并且与同一区中的至少一个MEC位置关联。优选地，连接布线或线路不跨分段隔断18、20、22。
[0067]通常，飞行器10上的任何设备负载50同时需要电力和通信数据。需要用数据告知设备负载50要做什么，或者提供关于其当前状态的反馈，而需要电力，所以设备负载50可执行其期望的功能。如果从不同设备中心向设备负载50提供电力和数据并且如果电力或数据中的一者丢失，则设备负载50随后具有不可确定状态。为了避免不可确定状态，各MEC 44、46、48独立地提供电力和通信数据二者，以为相关区内的本地化设备负载50中的每个提供服务。与设备负载50的电力和数据通信可被同步或者聚在一起，因为提供到设备负载50的电力和数据通信二者源自诸如最近的MEC 44、46、48的单个源。同步的电力和通信数据有时被称为电力通道。区内的各设备负载50可从特定MEC 44、46接收电力，因此由该同一MEC44、46向将数据提供到这些相同设备负载50的网络通信开关供电。
[0068]MEC 44、46、48被配置为分配从主电源接收的电力。MEC 44、46、48可独立地将主电力转换成二次电力。可从MEC 44、46、48分配二次电力，以随后独立地服务各区内的各设备负载50，而不必跨分段隔断18、20、22延伸二次分支电力网络。在这种情况下，主电力的控制和转换可被分配到飞行器10的各分段的每个主MEC 44，使得只有主电力跨分段隔断18、20、22在主MEC 44之间分配。在优选的构造中，只有高电压馈电线和数据骨干跨制造隔断。
[0069]只有主电力跨分段隔断18、20、22分配减少了将二次电力跨飞行器10的多个分段进行分配所需的布线的量。这是因为，分布式MEC架构在每个分段内创建了允许二次布线的更短行程的单独的二次电力分配网络。这样做减少了在整个飞行器内利用的布线的整体重量以及当联接相邻的机身分段时所需的二次连接的数量。另外，因为更短的二次电力行程，所以馈电线行程的总回路区域比电流返回网络内的实现有所减小。此外，因为跨分段隔断延伸的布线的二次电力网络受到限制或者被消除，所以飞行器制造过程得以改进。更容易测试跨分段隔断延伸的二次电力布线的减少并且由于在最终组装飞行器10之前与其它分段的依赖性减小，导致构建质量更早得到验证。
[0070]如图1中所示，主馈电线40a从左发动机30上的发电机34b延伸到中段14中，到达中段14左侧示出的MEC 44，跨过分段隔断20，到达前段12左侧示出的另一个MEC 44，然后到达前段12前方左侧示出的另一个MEC 44。主馈电线40b从左发动机30上的发电机34a延伸到中段14中，到达左侧的MEC 44，跨过分段隔断22，到达左后的MEC 44，然后到达左后的MEC 48。馈电线42a从右发动机32上的发电机36a延伸到中段14中，跨过分段隔断20，到达前段12右侧的MEC 44，然后到达前段12前方右侧的另一个MEC 44。主馈电线42b从右发动机32上的发电机36b延伸到中段14中，到达中右方的MEC 44，跨过分段隔断20，到达右后方的MEC 44，然后到达右后方的MEC 44。另选地，馈电线40a、40b可替代地向飞行器10的一个或更多个分段右侧的MEC 44提供主电力。在这种情况下，馈电线42a、42b将向飞行器10的一个或更多个分段左侧的MEC 44提供主电力。
[0071]另外，左发动机30上的发电机34a、34b中的一个可向转子破裂区38前方的飞行器的一侧提供主电力，而左发动机30上的发电机34a、34b中的另一个可向转子破裂区38后方的飞行器10的另一侧提供主电力。在这种情况下，右发动机32上的发电机36a、36b中的一个可向由左发电机34a、34b中的一个供电的相反侧提供转子破裂区38前方的主电力。右发动机32上的发电机36a、36b中的另一个可向由左发电机34a、34b中的另一个供电的相反侧提供转子破裂区38后方的主电力。
[0072]图2示出倘若发动机30、32有操作问题就相对于飞行器10的转子破裂区38将两个发电机分给各发动机以增加主电力可用性。如果失去发动机30、32中的一个，或者发动机30、32中的一个内的发电机34、36故障，则其余发动机30、32上的两个其余发电机34a、34b、36a、36b向飞行器10分配前后主电力二者。左发动机30的发电机34a和右发动机32的发电机36a为转子破裂区38前方的通过前联络母线76相互连接的一对主电力开关母线96a供电。左发动机30的发电机34b和右发动机32的发电机36b为转子破裂区38后方的通过后联络母线78连接的另一对主电力开关母线96a供电。中联络母线80将前主电力开关母线96a中的至少一条与后主电力开关母线96a中的至少一条连接。因此，当发动机30、32经历操作不一致时，由于从其余发动机30、32以前后方式分配电力，飞行器10继续沿着飞行器10的整个长度在一侧具有电力和控制。电力和控制是在没有增加布线量的情况下在转子破裂区38的前后方均从单个发动机30、32分配的。图2还示出主电力开关母线96a向次MEC 46分配电力，以针对设备负载50进行电力转换和分配，如以下更详细说明的。备用MEC 48可连接到次MEC 46，以在主干线AC电源不可用时向主电力开关母线96a提供备用电力，如以下更详细说明的。
[0073]出现一个或更多个区中的设备负载50未被服务主要是出于两个原因。发电机34、36中的任一个都故障，因此主电力不再可用于MEC 44、46中的任一个，或者由于诸如转子或轮胎爆裂的事件，导致母线96中的一条或更多条物理上受损。通过如图3中描绘的主电力汇流网络系统90所示的开关的组合的断开和闭合，经由联络母线76、78、80，在主母线级发生基于一个或更多个主要主电源故障而从四个发电机34、36中的任一个或辅助电力单元发电机54重新路由高电压电力。在一个或更多个实施方式中，在主电力开关网络系统90上包括一个或更多个独立的固态开关(例如，接触器)。固态开关均具有自包含的控制功能，被构造成与其它电力系统组件的可用性无关地提供本地化保护、电压感测和电流感测中的一个或更多个。独立的固态开关可在不需要来自其它电力系统组件的数据的情况下发挥作用。固态开关的断开和闭合中断主电力并且跨主电力开关母线中的一个或更多个将主电力路由到MEC 44、46、48中的一个或更多个。从图3开始，将特定接触器描绘为主要是闭合的或者主要是断开的。断开接触器的符号是两条平行线。常闭的接触器的符号是一样的，不同的是绘制了穿过平行线的对角线。独立的固态开关还可包括脉宽调制，以限制电流流过独立的固态开关。通过如图3中描绘的主电力汇流网络系统90所示的开关的组合断开和闭合，发生基于高电压母线的故障而在MEC 44、46、48之间重新路由二次电力和低电压DC并且进行转换。
[0074]各MEC 44、46、48均具有主电力和二次电力并且能够独立地执行闭环处理和传感器本地控制，而并不依赖于中央计算机系统。分布式电力系统控制架构允许在MEC 44、46、48之间共享整体交通工具电力分配状态，但各MEC 44、46、48只负责服务接近各MEC的设备负载50，不同的是MEC 48还向所有其它MEC 44、46分配备用电力。各MEC 44、46、48管理与最近的设备负载50的区关联的数据，使得各MEC 44、46、48独立地执行它自己区的设备负载50的操作。
[0075]各MEC44、46、48还优选地具有用于母线电力控制的固态开关并且还提供电路保护。在图3中，来自与发电机34、36连接的主馈电线40、42的电力为主电力开关母线96a提供能量。各主电力开关母线96a分支到MEC 44内的主电力开关母线96b和MEC 46内的主电力开关母线96c。用配电馈线98连接到主电力开关母线96b的各主电力开关母线96a对应于单个主MEC 44，如图4中所示和以下更详细描述的。
[0076]参照图4，各主MEC 44的具有主电力开关母线96a的一部分是高电力部分120而主MEC 44的具有主电力开关母线96b的另一部分是主MEC 44的低电力部分122。主MEC 44的高电力部分120被构造成从飞行器10可用的任何高电力主要源接收主电力并且有时被称为主电力开关网络装置302(图12A至图12C)。飞行器10内的主MEC 44的高电力部分120的网络限定了高电压主电力开关网络。
[0077]低电力部分122优选地被构造成处理来自板上电源的电力中的一小部分，但仍然能够处理与高电力部分120相同的电压。主电力开关母线96c对应于图4中示出的次MEC 46。图4最佳地示出次MEC 46和主MEC 44的低电力部分122之间的相似度。主MEC 44包括次MEC46没有的、用于跨飞行器10重新路由主电源的主电力开关母线96a的主要级电力网络汇流结构。在正常操作以及异常操作期间，主MEC 44和次MEC 46均具有主电力和备用电力。次MEC 46服务最近的设备负载50，就像主MEC 44—样。
[0078]回头参照图3，配电馈线98在各主MEC 44的主电力开关母线96a和96b之间延伸，而配电馈线100在主MEC 44的各母线96b和从同一电源直接接收电力的次MEC 46的主电力开关母线96c之间延伸。另外，交叉联络102在主MEC 44的与左发电机34a关联的主电力开关母线96b和主MEC 44的与右发电机36a关联的主电力开关母线96b之间延伸。交叉联络104在次MEC 46的与左发电机34a关联的主电力开关母线96c和次MEC 48的与右发电机36a关联的主电力开关母线96c之间延伸。交叉联络106在主MEC 44的与左发电机34b关联的主电力开关母线96b和主MEC 44的与右发电机36b关联的主电力开关母线96b之间延伸。交叉联络108在次MEC 46的与发电机34b关联的主电力开关母线96b和次MEC 46的与右发电机36b关联的主电力开关母线96b之间延伸。辅助电力单元发电机54分别连接到交叉联络102、106。
[0079]图5A示出飞行器10内的主MEC 44、次MEC 46和备用MEC 48的故障容忍的组合的主和二次电力分配网络的一种构造。出于更详细图示的目的，图5B至图5E示出可彼此靠近地定位以组装图5A中描绘的完整系统的四个单独部分的特写局部视图。图5B至图5E中的每个上的两条点划线指代各局部视图被断开的边缘。图5B示出图5A的左上部分。图5C示出图5A的右上部分。图示出图5A的左下部分而图5E示出图5A的右下部分。另外，图5F示出图5A的系统的备用MEC 48的一种构造。图3中示出的接触器在图5A至图5F中也用符号示出，但为了简化图5A至图5F，并不带参考标号，并且还可在没有任何参考标号或具有不同参考标号的情况下在其它附图中示出。
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