本發(fā)明涉及飛行器渦輪發(fā)動機的高壓體和低壓體之間的功率傳輸。本發(fā)明還涉及包括這種設備的飛行器以及相應的功率傳輸方法。

背景技術：

1、氣候變化是世界各地許多立法和監(jiān)管機構的主要關注點。各國已經(jīng)、正在或?qū)⒁扇μ寂欧诺母鞣N限制。特別是，一項高標準既適用于新型飛行器，也適用于現(xiàn)役飛行器，這就需要實施技術解決方案，以使其符合現(xiàn)行法規(guī)。近年來，民用航空持續(xù)致力于應對氣候變化。

2、技術研究工作已經(jīng)促使飛行器的環(huán)保性能取得顯著提升。申請人在所有的設計和開發(fā)階段都考慮了影響因素，以獲得能耗更低、更環(huán)保的航空部件和產(chǎn)品，這些航空部件和產(chǎn)品在民用航空中的集成和使用對環(huán)境影響適中，目的是提高飛行器的能源效率。

3、因此，申請人持續(xù)致力于通過采用最大限度減少溫室氣體排放的良性開發(fā)和制造方法及工藝來減少其對氣候的影響，以減少其活動的環(huán)境足跡。

4、這項持續(xù)的研究和開發(fā)工作涉及新一代飛行器發(fā)動機、飛行器的輕量化(特別是通過所使用的材料和更輕的機載設備)、用于推進的電氣技術的開發(fā)，以及作為技術進步的重要補充的航空生物燃料的開發(fā)。

5、已知使用一種在飛行器渦輪發(fā)動機的高壓體和低壓體之間傳輸功率的設備，該設備包括：

6、-被設計成呈現(xiàn)直流dc電壓的電網(wǎng)；

7、-第一機電系統(tǒng)，該第一機電系統(tǒng)連接到電網(wǎng)并與高壓體耦合；和

8、-第二機電系統(tǒng)，該第二機電系統(tǒng)連接到電網(wǎng)并與低壓體耦合。

9、經(jīng)由被稱為電力傳輸網(wǎng)絡的電網(wǎng)，可在功率傳輸設備內(nèi)選擇性地雙向傳輸功率。另一方面，電力傳輸網(wǎng)絡也可用于向飛行器上的非推進電網(wǎng)供電。在這種情況下，功率傳輸設備提供由非推進電網(wǎng)請求的電功率，且功率傳輸是單向的。

10、因此，重要的是避免與功率傳輸不足相對應的故障情況、或與由電力傳輸網(wǎng)絡產(chǎn)生的電功率與由飛行器的非推進電網(wǎng)的負載消耗的功率之間的不平衡相對應的故障情況，因為這可能會導致電網(wǎng)不穩(wěn)定，達到導致飛行器“下降”的程度。在兩個機電系統(tǒng)之間傳輸?shù)墓β试礁?、或傳輸?shù)斤w行器的非推進電負載的功率越高，電力傳輸網(wǎng)絡的不穩(wěn)定速率就越快。

11、為了避免電力傳輸網(wǎng)絡的這種不穩(wěn)定，電力傳輸網(wǎng)絡可連接到電池，當發(fā)電機供應的功率和負載消耗的功率之間存在不平衡時，電池將能夠向電網(wǎng)供應功率或從電網(wǎng)獲取功率。這導致將這種電池集成到發(fā)動機環(huán)境中的問題，并且必然會增加重量。

12、歐洲專利ep?3?830?399?b1和ep?3?873?810?b1以及法國專利申請fr?3?103647a1各自描述了兩個機電系統(tǒng)，這兩個機電系統(tǒng)連接到電網(wǎng)并且分別耦合到渦輪發(fā)動機的高壓體和低壓體。

13、因此，可能希望提供一種避免上述問題和限制中的至少一些問題和限制的功率傳輸設備。

技術實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明是旨在顯著改善飛行器性能的技術研究的結果，并且在此意義上有助于減少飛行器對環(huán)境的影響。為了該目的，提出了一種用于在飛行器的渦輪發(fā)動機的高壓體和低壓體之間傳輸功率的設備，該設備包括：

2、-被設計成具有直流dc電壓的電網(wǎng)；

3、-第一機電系統(tǒng)，該第一機電系統(tǒng)連接到電網(wǎng)并與高壓體耦合；和

4、-第二機電系統(tǒng)，該第二機電系統(tǒng)連接到電網(wǎng)并與低壓體耦合；

5、其特征在于，所述設備還包括：

6、-控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被設計成：控制第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)中的至少一個機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)所傳輸?shù)墓β?，并且控制第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)中的至少另一個機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)dc電壓。

7、因此，由于本發(fā)明，電網(wǎng)的dc電壓被調(diào)節(jié)以保持在機電系統(tǒng)的運行極限內(nèi)，而不需要大容量電池并且同時確保傳輸所需功率。

8、本發(fā)明還可以以任何技術上可能的組合包括以下可選特征中的一個或多個。

9、可選地，控制系統(tǒng)一方面被設計成：當從高壓體向低壓體傳輸功率時，僅控制第一機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)所傳輸?shù)墓β?，并且僅控制第二機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)dc電壓；控制系統(tǒng)在另一方面被設計成：當從低壓體向高壓體傳輸功率時，僅控制第二機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)所傳輸?shù)墓β?，并且僅控制第一機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)dc電壓。

10、同樣可選地，控制系統(tǒng)被設計成：當從高壓體向低壓體傳輸功率時，以及當從低壓體向高壓體傳輸功率時，僅控制第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)中的一個機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)所傳輸?shù)墓β?，并且僅控制第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)中的另一個機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)dc電壓。

11、同樣可選地，控制系統(tǒng)被設計成：當從高壓體向低壓體傳輸功率時，以及當從低壓體向高壓體傳輸功率時，僅控制第一機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)所傳輸?shù)墓β剩⑶覂H控制第二機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)dc電壓。

12、同樣可選地，控制系統(tǒng)被設計成：控制第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)所傳輸?shù)墓β剩蛘呖刂频谝粰C電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)以調(diào)節(jié)dc網(wǎng)絡電壓。

13、同樣可選地，第一機電系統(tǒng)包括：連接到dc電網(wǎng)的第一直流dc/交流ac電轉(zhuǎn)換器、和連接到第一電轉(zhuǎn)換器并與高壓體耦合的第一電機，控制系統(tǒng)包括第一控制模塊，第一控制模塊被設計成：基于第一電機的電流設定點來控制第一dc/ac電轉(zhuǎn)換器，其中，第二機電系統(tǒng)包括：連接到dc電網(wǎng)的第二dc/ac電轉(zhuǎn)換器、和連接到第二電轉(zhuǎn)換器并與低壓體耦合的第二電機，并且，控制系統(tǒng)包括第二控制模塊，第二控制模塊被設計成基于第二電機的電流設定點來控制第二dc/ac電轉(zhuǎn)換器。

14、同樣可選地，控制系統(tǒng)包括：-第一設定點模塊，該第一設定點模塊被設計成計算用于調(diào)節(jié)dc網(wǎng)絡電壓的第一部分設定點和第二部分設定點；-第二設定點模塊，該第二設定點模塊被設計成計算用于調(diào)節(jié)所傳輸?shù)墓β实牡谝徊糠衷O定點和第二部分設定點；-第一加法模塊，該第一加法模塊被設計成將兩個第一部分設定點相加以提供用于第一控制模塊的電流設定點；以及-第二加法模塊，該第二加法模塊被設計成將兩個第二部分設定點相加以提供用于第二控制模塊的電流設定點。

15、同樣可選地，第一設定點模塊被設計成接收第一系數(shù)，以用于計算用于調(diào)節(jié)dc網(wǎng)絡電壓的第一部分設定點和第二部分設定點，并且，第二設定點模塊被設計成接收第二系數(shù)，以用于計算用于調(diào)節(jié)所傳輸功率的第一部分設定點和第二部分設定點，第一系數(shù)和第二系數(shù)能夠隨時間變化。

16、還提出了一種飛行器，包括：

17、-渦輪發(fā)動機，該渦輪發(fā)動機包括高壓體和低壓體；以及

18、-根據(jù)本發(fā)明的用于在高壓體和低壓體之間傳輸功率的設備。

19、還提出了一種用于在飛行器的渦輪發(fā)動機的高壓體和低壓體之間傳輸功率的方法，該方法包括：

20、-通過分別與高壓體和低壓體耦合的第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)以及被設計成具有dc電壓并與第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)連接的電網(wǎng)來傳輸功率；

21、其特征在于，該方法還包括：在傳輸功率的期間，

22、-控制第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)中的至少一個機電系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)所傳輸?shù)墓β?；?/p>

23、-控制第一機電系統(tǒng)和第二機電系統(tǒng)中的至少另一個機電系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)dc電壓。