模块化装备中心雷电威胁减少结构的制作方法_4

文档序号:8240817阅读:来源:国知局
162使用该数据以配置它的MEC44、46,48内的断路器和接触器,并且接着将关于其区域内的装备负荷50的配置数据写到信道A或B上,以广播到其他的MEC44、46、48,以便其他的MEC44、46、48能够进行相同操作。每个CNI模块162检验其接收到的通信输入/输出和环境数据的有效性,并且如果有必要,对其进行提炼以确定其自身的环境数据和其断路器的状态。一旦CNI模块162计算出它想要如何命令它的区域内的它的断路器和接触器,则CNI模块162之后将其配置数据传送到其他的 MEC44、46、48。
[0078]每个MEC44、46、48的CNI模块162仅控制被指定到该MEC44、46、48的边界内的装备负荷50。特定MEC44、46、48的每个CNI模块162不设定其他MEC44、46、48的装备负荷50配置或者不设定如何配置它们的断路器或接触器。然而,所有的MEC44、46、48仍然可与彼此交互以向飞行器10的初级和次级电力系统提供相干的且统一的电力传输功能。恰当运行的MEC44、46、48的CNI模块162能够对具有操作性问题的MEC44、46、48作出反应,并且即便结合额外的故障,仍跨越电力连结总线76、78、80、分配馈送98、100以及横梁102、104、106、108重新路由电力。计算和网络机构是故障安全的而且容错。如果CNI模块162具有操作性问题,则所有它的连接的负荷将进入预定义的默认的“故障安全”状态。邻近的CNI模块162没有能力或权限来控制它们的区域外的其他装备负荷。
[0079]图9中所示的CNI模块162包括在CNI模块162的一侧上的与信道A对应的一个网络开关182、184、186和在另一侧上的与信道B对应的另一个网络开关182、184、186。两个网络开关182、184、186都具有一个或多个端口 206,以便进行外部的数据通信连接。CNI模块162的每一侧也具有一个或多个端口 208,以便在如以下详细说明的MEC44、46、48内进行内部数据通信连接。CNI模块162包含两个多核处理器242、244,以便运行与处理信道A和信道B数据通信相关的多个指令。每个处理器242、244能够处理指令以便在端口 208处接收和传递MEC44、46、48内的通信数据或者通过端口 206接收和传递具有任一网络开关182、184、186的MEC44、46、48的外部的通信数据。在CNI模块162的一侧上的处理器242、244之一与一个通信信道对应,并且在CNI模块162的另一侧上的另一个处理器244与另一个通信信道对应。然而,每个处理器242、244具有到用于另一个通信信道的另一网络开关182、184、186的交叉,以便每个处理器242、244能够读取和处理信道A和信道B通信。
[0080]被放置在MEC44、46、48的桁架系统上的每个组件或LRU52 (例如CNI模块162)可包含用于光学读取标签的条形码阅读器248。条形码阅读器248可以是用于读取QR代码的快速响应(QR)代码阅读器。条形码(未显示)可以被放置在MEC44、46、48内或者飞行器10内靠近条形码阅读器248的其他地方。读取条形码的条形码阅读器248允许MEC44、46、48输入信息,例如识别、定位、时间跟踪以及其他配置信息,以设定MEC44、46、48的CNI模块162的软件参数。例如,条形码阅读器248可读取CNI模块162的位置以便MEC44、46、48知道它位于飞行器10的哪个区段或哪一侧。同样地,确定CNI模块162的位置允许MEC44、46,48确定最近的装备负荷50。配置信息也可被传递给在飞行器10内的其他位置的其他MEC44、46、48,或者飞行器10外侧的中心设施(例如维修设施)。
[0081]根据从MEC44、46、48中分配多少电力,从如下解释的桁架系统的一个或多个传输层中,CNI模块162可以要求一个或多个另外的电力输入288 (例如28VDC或115VAC)和电力调节器238。例如,28VDC被输入到使用调节器280的点以用于条形码阅读器248。每个CNI模块162还从一个或多个其他MEC44、46、48的CNI模块162的电力输出286中接收一个或多个DC电力输入284,以供电给一个或两个网络开关182、184、186。电力输入284和电力调节器246提供冗余以防止单一电力故障使任何处理或通信信道崩溃
[0082]如果在来自桁架系统的传输层的输入端288处具有到MEC44、46、48的电力的完全丢失,那么具有CNI模块162、网络开关182、184、186、电力调节器246以及条形码阅读器248的MEC44、46、48仍可被供电。由于一个或多个DC电力输入端284从其他MEC44、46、48的其他CNI模块162的冗余的电力输出端286被路由,所以未被供电的MEC44、46、48的CNI模块从不丢失电力,并且能够从相邻的MEC重新路由电力并且然后对其自身的MEC44、46、48的一个或多个传输层加电。接着,MEC44、46、48能够仍然服务于一些或所有其装备负荷50,并且CNI模块162依然是充分发挥功能的,并且能够与其他的CNI模块162通信,因而保持MEC44、46、48的桁架系统和通信网络激活。
[0083]图10A-10D说明了在图5A-5E中所示的每个初级MEC44的高压初级电力切换总线结构的不同配置。根据哪个发电机34a、34b、36a、36b直接供电给四个初级MEC44中的每个、四个初级MEC44是在前部还是后部、以及它们是否在飞行器10的左侧或右侧上,每个初级MEC44可被指定为Rl、R2、LI或L2。Rl对应于从发电机36a接收初级电力的右前部初级MEC44。R2对应于从发电机36b接收初级电力的右后部初级MEC44。LI对应于从发电机34a接收初级电力的左前部初级MEC44。L2对应于从发电机34b接收初级电力的左后部初级 MEC44。
[0084]图1OA说明了具有初级电力切换总线96a的高电力部分120和图5A和图5B的右前部初级MEC44(R1)的固态开关设备。图1OB说明了具有初级电力切换总线96a的高电力部分120和图5A和图5C的右后部初级MEC44(R2)的固态开关设备。图1OC说明了具有初级电力切换总线96a的高电力部分120和图5A和图的左前部初级MEC44 (LI)的固态开关设备。图1OD说明了具有初级电力切换总线96a的高电力部分120和图5A和图5E的左后部初级MEC44(L2)的固态开关设备。集合地,图10A-10D描述了能够为每个初级MEC44提供连接的固态开关设备的共同的机构和布局。
[0085]图1OA最佳地说明了初级总线结构、固态元件以及与定位在别处的其他初级MEC44相比具有最少数量的固态元件的用于右前部初级MEC44(R1)的连接。然而,在图1OA中描述的最小结构可以被扩展为包含另外的固态元件(以虚线显示),以便包含用于任何其他的初级MEC44的要求的功能。另外的固态元件可以或可以不被填充在所有已安装的MEC44、46、48内的所有凹槽内。
[0086]针对四个初级MEC44的图10A-10D的四种配置中的每个具有自主发电机34a、34b、36a、36b中的一个的初级电力连接210和到前部或者后部连结76、78的连接212。每个配置也包含到相关次级MEC46的输出连接214。每个配置也包含两个高电流固态接触器216、218和两个低电流固态接触器220、222。两个高电流接触器216、218在连接224处被连接到一起。一个高电流接触器216也被连接在连接210处以便打开和关闭主初级电力,并且根据初级MEC44是在飞行器10的前部还是后部区段内,其他的高电流接触器218也被连接在用于前部或后部连结76、78的连接212处。低电流接触器220被连接到用于相关次级MEC46的连接214。另一个低电流接触器222结合如在以下更详细说明的分配馈送98用于打开和关闭每个初级MEC44的高电力部分120和低电力部分122之间的电力。
[0087]图1OC中描述的左前部初级MEC44(L1)包含在从中部连结80的连接252和用于前部连结总线76的连接212之间的另一高电流接触器250。图1OD中描述的左后部初级MEC44(L2)包含左前部初级MEC44(L1)包含的另外的高电流接触器250以及在中部连结总线80的连接252和辅助电力单元发电机54的输入连接262之间的另一高电流接触器260。左后部初级MEC44(L2)也包含到高压AC电力被跨越连结270传送的备用MEC48和到自耦变压器整流器单元(ATRU) 272以及到总线274的相同的低电流接触器232。
[0088]图1OB中描述的右后部初级MEC44(R2)也包含低电流接触器232以便跨越连结234连接备用MEC48和高压AC电力到ATRU236以及到总线240。所有的四种配置也具有带有另外的接触器(例如低电流接触器278)的选择,以便打开和关闭如在图10A-10D的每个图中所示的要求230VAC的电力。
[0089]为了便于制造和库存可用性,根据初级电力切换配置和如上所述的MEC44在飞行器10内的位置,图10A-10D的每个图中所示的变化的机构能够被重新布置为单个结构,该单个结构具有与初级电力切换网络设备(PPSND) 302相似的布局,如图11所示,具有用于各种负荷的可选的接触器232、250、260、278。每个PPSND302对应于每个初级MEC44的高电力部分120并且被配置为共享具有用于另外的接触器232、250、260、278的选择的共有的电源和输出端,以便从备用MEC48中直接接收初级电力或者从辅助电力单元发电机54中接收初级电力,所述辅助电力单元发电机根据需要通过前部、后部以及中部连结总线76、78、80连接。如图5C中所示,右后部初级MEC44的高电力初级电力切换总线96a采用连结234连接到备用MEC48。在图中,左前部初级MEC44通过具有接触器218a_c的前部连结总线76连接到右前部初级MEC44并且通过具有接触器250a-c的中部连结总线80连接到左后部初级MEC44。如图1OD所示,由于采用后部和中部连结总线78、80连接到其他的初级MEC44以及通过连结270连接到具有接触器232a-c的备用MEC48,所以左后部初级MEC44具有最多的接触器。
[0090]如图12A-12C所示,一组基本上相同的PPSND302a_c能够与初级MEC44 —起使用以从发电机34、36中的一个接收三相初级电力。尽管显示的PPSND302a-c被标明为与右前部初级MEC44(R1)组合使用,但是三个PPSND302a-c也可被用于接收用于任一其他的初级MEC44的三相电力。每个初级电力馈线40、42优选地为被连接到每个初级MEC44的四根导线电力线路,在所述初级MEC44中,三根导线携带三相电力中的任一相A、B或C。第四根导线可以是被连接到第四PPSND的中性线路。
[0091]仍然参考图11和图12A-12C,A相电力在连接210a处被接收以供电给图12A的PPSND302a的初级电力切换总线96a,B相电力在连接210b处被接收以供电给图12B的PPSND302b的初级电力切换总线96b,以及C相电力在连接210c处被接收以供电给图12C的PPSND302C的初级电力切换总线96c。固态元件用图12A-12C中的每个图中的正方形描述,并且多组固态元件构成如图11中描述的接触器216、218、220、222、232、250、260以及278。
[0092]在图12A-12C中,以“a”、“b”或者“c”结束的参考标记可以分别指利用A相电力、B相电力或者C相电力的组件。然而,这种参考标记本身也可共同地和/或一般地指不具体地参考特定相的电力的相同组件。接触器210a_c分别供电给高电力的初级电力切换总线96a_c。初级电力来自每个初级电力切换总线96a_c,其跨越接触器218a_c到达前部连结总线76a-c (或者到达后部连结总线78a-c,这取决于初级MEC44是在飞行器10的前部区段还是在后部区段)。可替换地,电力可来自前部连结总线76a_c,跨越接触器218a_c到达初级电力切换总线96a_c。初级电力也可被提供到和来自于在连接252a_c处并且跨越与初级电力切换总线96a_c相关的接触器250a_c的中部连结总线80a_c。初级电力也可采用电力连结130被提供给辅助电力单元发电机54,所述电力连结130被连接到连接262a-c处并且跨越接触器260a_c到达初级电力切换总线96a_c。
[0093]初级电力被从初级电力切换总线96a_c跨越接触器220a_c提供给次级MEC46的输出连接214a_c。初级电力也被从初级电力切换总线96a_c跨越接触器222a_c提供给输出连接390a-c并且跨越分配馈送98以供电给初级MEC44的低电力部分122。来自PPSND302a-c的输出连接390a_c的三相初级电力可以通过桁架系统被传送到与PPSND302a-c相同的MEC44、48内的其他组件。分配馈送98优选为四线路导线,其中用于A相电力的第一线路被连接到输出连接390a、第二线路被连接到输出连接390b以及第三线路被连接到输出连接390c。
[0094]通过利用在图12A-12C中所示的PPSND302a_c上的输出连接340a_c或者输出连接342a-c,三相高电力可以从初级MEC44的高电力部分120直接分配到可选的或者辅助的负荷。在图11显示的接触器232和接触器278对应于在图12A-12C中显示的输出连接340a-c和输出连接342a-c。往返辅助负荷的230VAC的电力被PPSND302a_c的接触器232a-c、278a-c控制。如果PPSND302a_c正被用于如图5A和5E中显示的左后部初级MEC44 (L2)中,则被连接到PPSND302a-c的输出连接340a_c的一个辅助三相负荷将是备用MEC48。在这种情况下,从备用MEC48中提供三相电力的连结270将是采用分隔线路的四线路导线,所述四线路被连接到三个PPSND302a-c中的每个并且作为中性的第四线路被连接到第四PPSND302。尽管
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