航空器地面启动电源的制作方法
【专利摘要】本发明公开了航空器地面启动电源。它由第由模块组合式车架、三个电芯模块、控制模块、输出电缆组成。所述电芯模块、控制模块和模块组合式车架连接，所述输出电缆和控制模块连接。本发明的优点：国内首创在电芯部位采用磷酸铁锂电池组替代7?HK?182铅酸电瓶，可靠性高；外形采用优化设计，体型小巧，充电完全智能化，大幅度提高设备的使用寿命；启动电源采用模块化设计特别适用于地形复杂、应急救援等场景的飞机启动和通电检查作业；电池容量是国内、外现有同类型设备中最大的，可以实现长时间连续作业任务的需求；设备可以满足各类中小型固定翼飞机和直升机的地面启动和通电检查作业。
【专利说明】
航空器地面启动电源
技术领域
[0001]本发明属于航空器地面供电设备技术。具体是航空器地面启动电源，可用于各类直升机和中小型固定翼飞机的地面启动和通电检查作业。
【背景技术】
[0002]航空器在地面启动和通电检查作业时，为有效保存机载电瓶电量作为空中应急电源使用，同时因机载电瓶使用成本高昂、寿命有限，所以一般采用外接地面电源的方式进行作业。现有国内外航空器地面供电设备的现状和不足之处:
[0003]1、国内现有航空器地面启动电源分车载式和牵引式两种类型，设备电芯部位多采用7-HK-182铅酸电瓶，设备体积较大，重量大(大于200KG)，不适合道路运输，仅适用于机场内飞机启动、通电检查作业，同时铅酸电瓶维护要求高，使用寿命短(小于500次循环，周期一般为2年)，因含铅和酸性电解液，环境污染严重。
[0004]2、国外通用航空发达国家，地面航空配套设施齐全、机场网点密集，所生产的航空器地面电源采用手提箱式设计，便于携带，但储电量(小于75AH)有限，主要用于满足公务机在地面静态设备通电检查，仅能对轻型飞机进行一次启动操作。由于设备的储电量较小，用于飞机应急启动操作时，对机载电子设备存在较大的损害风险。
[0005]3、现有航空器地面启动电源作业时往往会低于额定电压，使其与飞机发电机之间存在电压差，常会发生低于飞机发电机电压的情况，这样会使得原本作为电源供给方的航空地面电源转变为机载发电机的负载，会引发机载发电机过载，造成机载发电机的损坏。航空业内解决此类技术问题的方法是使用反流割断器，该技术复杂，体积大，成本高，因此仅用于军、民航大型机场。
[0006]上述国内、外功能相近设备的技术参数和设计理念，无法满足航空器在野外执行巡线、护林、抢险、救援等高强度作业任务的需要，也不适应我国通用航空产业的发展趋势。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供了一种航空器地面启动电源，以解决现有技术中的缺点和不足之处。
[0008]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
[0009]航空器地面启动电源由模块组合式车架、三个电芯模块、控制模块、输出电缆组成。所述电芯模块、控制模块3和模块组合式车架I连接。所述输出电缆4和控制模块3连接。
[0010]1.各部件结构
[0011]I)所述模块组合式车架为便携式可转换型承重车架，由车身架、第一快卸式卡槽、第二快卸式卡槽、第三快卸式卡槽、刹车片和导向轮组成。第一快卸式卡槽、第二快卸式卡槽和第三快卸式卡槽置于在车身架上，导向轮在车身架下前端，刹车片在车身架下后端。
[0012]2)所述电芯模块由第一磷酸铁锂电池组、第二磷酸铁锂电池组和第三磷酸铁锂电池组组成。
[0013]所述第一磷酸铁锂电池组由第一磷酸铁锂电池、第一温度传感器、第一航空充电接头、第一快卸式接头组成；第一航空充电接头分别与第一磷酸铁锂电池、第一快卸式接头、第一温度传感器连接，第一磷酸铁锂电池与第一快卸式接头连接。
[0014]所述第二磷酸铁锂电池组由第二磷酸铁锂电池、第二温度传感器、第二航空充电接头、第二快卸式接头组成；第二航空充电接头分别与第二磷酸铁锂电池、第二快卸式接头、第二温度传感器连接，第二磷酸铁锂电池与第二快卸式接头连接。
[0015]所述第三磷酸铁锂电池组由第三磷酸铁锂电池、第三温度传感器、第三航空充电接头、第三快卸式接头组成；第三航空充电接头分别与第三磷酸铁锂电池、第三快卸式接头、第三温度传感器连接，第三磷酸铁锂电池与第三快卸式接头连接。
[0016]3)所述控制模块由智能充电装置、单体保护装置、控制指示装置、防反充电装置、输出控制装置、电源输出装置构成，其中:单体保护装置分别与智能充电装置、控制指示装置、输出控制装置连接;控制指示装置与防反充电装置连接;电源输出装置分别与输出控制装置、防反充电装置连接。
[0017]2.各部件连接关系
[0018]所述控制模块的智能充电装置分别与第一磷酸铁锂电池组的第一航空充电接头、第二磷酸铁锂电池组的第二航空充电接头、和第三磷酸铁锂电池组的第三航空充电接头连接;所述输出电缆分别与控制模块的电源输出装置、第三磷酸铁锂电池组的第三快卸式接头连接;所述控制模块的防反充电装置与第一磷酸铁锂电池组的第一快卸式接头连接;第一磷酸铁锂电池组的第一快卸式接头与第二磷酸铁锂电池组的第二快卸式接头连接，第三磷酸铁锂电池组的第三快卸式接头连接。所述控制模块、第一磷酸铁锂电池组、第二磷酸铁锂电池组和第三磷酸铁锂电池组连接在模块组合式车架。
[0019]本发明的有益效果:
[0020]1.本发明的储电量大，电芯部位采用磷酸铁锂电池组，储电量达到180AH。可以给飞机进行多次启动作业，便于飞机的长时间、多批次保障。采用磷酸铁锂电池可靠性高，无酸性电解液，环境污染小。
[0021]2.本发明采用模块化设计，体积、重量控制在70KG以内。可通过模块拆装的方式达到单人无辅助设备条件下装车运输，采用快拆快装设计，单人无工具条件下拆装10分钟内可完成。拆装后的模块可用普通家用小轿车运输，也可以由人力搬运，具备较强地域适应性，可以满足飞机在野外执行巡线、护林、抢险、救援等高强度作业任务的需要。
[0022]3.本发明内设单体保护装置，采用电芯模块单体单充技术，充电过程实现智能化控制，创新解决锂电池在充电过程中的单体均衡需求，大幅度提高设备的使用寿命，可循环使用2000次以上。
[0023]4.可快卸电芯模块间通过快卸式接头和车架内的预埋线路实现串联，串联后额定电压为直流28.6伏，额定电流300A，短时电流1500A，可以满足航空器在地面启动和通电检查作业过程中对电压和电流的参数要求。较大的电池容量有利于实现飞机和充电电源间的电压均衡，保护飞机在启动过程中避免因与启动电源间存在的电压差，造成机载设备受到电流的伤害，同时大大提高飞机发动机的启动点火可靠性。
[0024]5.采用创新型防反冲电技术，起到与军、民航大型机场内固定式飞机充电装置内电源反流割断器同等的技术效果，可以大幅度减小航空器地面启动电源的体积，大幅度减少生产成本。
【附图说明】
[0025]图1为本发明航空器地面启动电源的结构示意图。
[0026]在图中:模块组合式车架1、电芯模块2、控制模块3、输出电缆4。
[0027]图2是本发明航空器地面启动电源的车架结构示意图。
[0028]在图中:车身架1-1、第一快卸式卡槽1-2-1、第二快卸式卡槽1-2-2、第三快卸式卡槽1-2-3、刹车片1-3、导向轮1-4。
[0029]图3是本发明航空器地面启动电源电芯模块和控制模块连接示意图。
[0030]在图中:模块组合式车架1、第一磷酸铁锂电池组2-1、第二磷酸铁锂电池组2-2、第三磷酸铁锂电池组2-3、第一磷酸铁锂电池2-1-1、第二磷酸铁锂电池2-2-1、第三磷酸铁锂电池2-3-1、第一快卸式接头2-1-2、第二快卸式接头2-2-2、第三快卸式接头2-3-2、第一航空充电接头2-1-3、第二航空充电接头2-2-3、第三航空充电接头2-3-3、第一温度传感器2-
1-4、第二温度传感器2-2-4、第三温度传感器2-3-4、控制模块3、充电装置3_1、单体保护装置3-2、控制指示装置3-3、防反充电装置3-4、输出控制装置3-5、电源输出装置3-6、输出电缆4。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和具体使用对本发明作进一步描述。
[0032]本发明航空器地面启动电源的结构如图1、图2、图3所示:
[0033 ]航空器地面启动电源由模块组合式车架1、三个电芯模块2、控制模块3、输出电缆4组成。所述电芯模块2、控制模块3和模块组合式车架I连接。所述输出电缆4和控制模块3连接。如图1所示。
[0034]本发明航空器地面启动电源的模块组合式车架结构如图2所示:
[0035]所述模块组合式车架I为便携式可转换型承重车架，由车身架1-1、第一快卸式卡槽1-2-1、第二快卸式卡槽1-2-2、第三快卸式卡槽1-2-3、刹车片1-3和导向轮1-4组成，第一快卸式卡槽1-2-1、第二快卸式卡槽1-2-2和第三快卸式卡槽1-2-3置于在车身架1-1上，导向轮1-4在车身架1-1下前端，刹车片1-3在车身架1-1下后端。
[0036]本发明航空器地面启动电源电芯模块和控制模块结构如图3所示:
[0037]1.所述电芯模块2由第一磷酸铁锂电池组2-1、第二磷酸铁锂电池组2-2和第三磷酸铁锂电池组2-3组成。
[0038]所述第一磷酸铁锂电池组2-1由第一磷酸铁锂电池2-1-1、第一温度传感器2-1-4、第一航空充电接头2-1-3、第一快卸式接头2-1-2组成;第一航空充电接头2-1-3分别与第一磷酸铁锂电池2-1-1、第一快卸式接头2-1-2、第一温度传感器2-1-4连接，第一磷酸铁锂电池2-1-1与第一快卸式接头2-1-2连接。
[0039]所述第二磷酸铁锂电池组2-2由第二磷酸铁锂电池2-2-1、第二温度传感器2-2-4、第二航空充电接头2-2-3、第二快卸式接头2-2-2组成;第二航空充电接头2-2-3分别与第二磷酸铁锂电池2-2-1、第二快卸式接头2-2-2、第二温度传感器2-2-4连接，第二磷酸铁锂电池2-2-1与第二快卸式接头2-2-2连接。
[0040]所述第三磷酸铁锂电池组2-3由第三磷酸铁锂电池2-3-1、第三温度传感器2-3-4、第三航空充电接头2-3-3、第三快卸式接头2-3-2组成;第三航空充电接头2-3-3分别与第三磷酸铁锂电池2-3-1、第三快卸式接头2-3-2、第三温度传感器2-3-4连接，第三磷酸铁锂电池2-3-1与第三快卸式接头2-3-2连接。
[0041]2.所述控制模块3由智能充电装置3-1、单体保护装置3-2、控制指示装置3-3、防反充电装置3-4、输出控制装置3-5、电源输出装置3-6构成，其中:单体保护装置3-2分别与智能充电装置3-1、控制指示装置3-3、输出控制装置3-5连接;控制指示装置3-3与防反充电装置3-4连接;电源输出装置3-6分别与输出控制装置3-5、防反充电装置3-4连接。如图3所示。
[0042]3.各部件连接关系
[0043]所述控制模块3的智能充电装置3-1分别与第一磷酸铁锂电池组2-1的第一航空充电接头2-1-3、第二磷酸铁锂电池组2-2的第二航空充电接头2-2-3、和第三磷酸铁锂电池组2-3的第三航空充电接头2-3-3连接;所述输出电缆4分别与控制模块3的电源输出装置3-6、第三磷酸铁锂电池组2-3的第三快卸式接头2-3-2连接;所述控制模块3的防反充电装置3-4与第一磷酸铁锂电池组2-1的第一快卸式接头2-1-2连接;第一磷酸铁锂电池组2-1的第一快卸式接头2-1-2与第二磷酸铁锂电池组2-2的第二快卸式接头2-2-2连接，第三磷酸铁锂电池组2-3的第三快卸式接头2-3-2连接。所述控制模块3、第一磷酸铁锂电池组2-1、第二磷酸铁锂电池组2-2和第三磷酸铁锂电池组2-3连接在模块组合式车架I。
【主权项】
1.航空器地面启动电源，其特征在于，由模块组合式车架(I)、三个电芯模块(2)、控制模块(3)、输出电缆(4)组成:所述电芯模块(2)、控制模块(3)和模块组合式车架(I)连接，所述输出电缆(4)和控制模块(3)连接；. 1)各部件结构 . 1.1)所述模块组合式车架(I)为便携式可转换型承重车架，由车身架(1-1)、第一快卸式卡槽(1_2_1)、第二快卸式卡槽(1-2-2 )、第二快卸式卡槽(1-2-3)、刹车片(1-3)和导向轮(1-4)组成，第一快卸式卡槽(1-2-1 )、第二快卸式卡槽(1-2-2)和第三快卸式卡槽(1-2-3)置于在车身架(1-1)上，导向轮(1-4)在车身架(1-1)下前端，刹车片(1-3)在车身架1-1下后端；. 1.2)所述电芯模块(2)由第一磷酸铁锂电池组(2-1)、第二磷酸铁锂电池组(2-2)和第三磷酸铁锂电池组(2-3)组成； 所述第一磷酸铁锂电池组(2-1)由第一磷酸铁锂电池(2-1-1)、第一温度传感器(2-1-.4)、第一航空充电接头(2-1-3)、第一快卸式接头(2-1-2)组成;第一航空充电接头(2-1-3)分别与第一磷酸铁锂电池(2-1-1)、第一快卸式接头(2-1-2)、第一温度传感器(2-1-4)连接，第一磷酸铁锂电池(2-1-1)与第一快卸式接头(2-1-2)连接； 所述第二磷酸铁锂电池组(2-2)由第二磷酸铁锂电池(2-2-1)、第二温度传感器(2-2-.4)、第二航空充电接头(2-2-3)、第二快卸式接头(2-2-2)组成;第二航空充电接头(2-2-3)分别与第二磷酸铁锂电池(2-2-1)、第二快卸式接头(2-2-2)、第二温度传感器(2-2-4)连接，第二磷酸铁锂电池(2-2-1)与第二快卸式接头(2-2-2)连接； 所述第三磷酸铁锂电池组(2-3)由第三磷酸铁锂电池(2-3-1)、第三温度传感器(2-3-.4)、第三航空充电接头(2-3-3)、第三快卸式接头(2-3-2)组成;第三航空充电接头(2-3-3)分别与第三磷酸铁锂电池(2-3-1)、第三快卸式接头(2-3-2)、第三温度传感器(2-3-4)连接，第三磷酸铁锂电池(2-3-1)与第三快卸式接头(2-3-2)连接； .1.3)所述控制模块(3)由智能充电装置(3-1)、单体保护装置(3-2)、控制指示装置(3-.3)、防反充电装置(3-4)、输出控制装置(3-5)、电源输出装置(3-6)构成，其中:单体保护装置(3-2)分别与智能充电装置(3-1)、控制指示装置(3-3)、输出控制装置(3-5)连接;控制指示装置(3-3)与防反充电装置(3-4)连接；电源输出装置(3-6)分别与输出控制装置(3-5)、防反充电装置(3-4)连接； . 2)各部件连接关系 所述控制模块(3)的智能充电装置(3-1)分别与第一磷酸铁锂电池组(2-1)的第一航空充电接头(2-1-3)、第二磷酸铁锂电池组(2-2)的第二航空充电接头(2-2-3)、和第三磷酸铁锂电池组(2-3)的第三航空充电接头(2-3-3)连接;所述输出电缆(4)分别与控制模块(3)的电源输出装置(3-6)、第三磷酸铁锂电池组(2-3)的第三快卸式接头(2-3-2)连接;所述控制模块(3)的防反充电装置(3-4)与第一磷酸铁锂电池组(2-1)的第一快卸式接头(2-1-2)连接;第一磷酸铁锂电池组(2-1)的第一快卸式接头(2-1-2)与第二磷酸铁锂电池组(2-2)的第二快卸式接头(2-2-2)连接，第三磷酸铁锂电池组(2-3)的第三快卸式接头(2-3-2)连接；所述控制模块(3)、第一磷酸铁锂电池组(2-1)、第二磷酸铁锂电池组(2-2)和第三磷酸铁锂电池组(2-3)连接在模块组合式车架(I)。
【文档编号】H02H11/00GK105958597SQ201610464999
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】宋正仕, 谢毅, 冯振杰
【申请人】广西悟空航空科技有限公司