交通工具中具有电源选择的容错配电制造技术

本申请公开了交通工具中具有电源选择的容错配电。提供一种交通工具，其包括基本结构、耦合到基本结构的多个电源、推进系统和配电电路。推进系统包括多个电动机，其被配置为给多个推进器供电以产生导致交通工具移动的推进力。配电电路被配置为将直流电力从多个电源传送到多个电动机。配电电路以交错拓扑结构将多个电源与多个电动机电耦合，其中多个电动机的电动机交替地电耦合到多个电源的电源。交错拓扑结构中的每一个电动机与紧邻的各个电动机电耦合到电源中的不同的电源。电耦合到电源中的不同的电源。

【技术实现步骤摘要】
交通工具中具有电源选择的容错配电


[0001]本公开总体涉及配电，尤其涉及诸如车载交通工具的电力系统中的配电。

技术介绍

[0002]电和混合动力交通工具(如空中交通工具、公路交通工具等)由电源(诸如电池)供电。这些交通工具通常包括一个或多个电源和推进系统，一个或多个电动机配置为给一个或多个推进器供电，以产生导致交通工具移动的推进力。根据交通工具的不同，这些推进器可包括转子、螺旋桨、车轮等。推进系统还可包括传动系，该传动系被配置为将电力从电动机传送至推进器；对于某些交通工具，电动机和传动系在某些情况下可能被称为交通工具的动力总成。
[0003]在许多此类交通工具中，来自电源的电力经由集中配电箱分配给电动机，该配电箱被设计用于在某些故障模式下方便电源切换和备用。现有配电设计通常具有电源的多个通道，具有集中监控和控制单元，以检测故障并控制电源和负载之间的连接。一些设计实例经由不同的装置使用额外的通道，并且该通道被设计为对于某些设备(诸如，飞行器中的导航设备)具有更高的可靠性。

技术实现思路

[0004]如上所述，电和混合动力交通工具中的现有配电设计已经利用集中配电箱提供备用或故障隔离。在推进器处使用由各个电动机驱动的分布式推进器的交通工具中，新的推进架构已经提供了简化集中式配电箱的机会，具有在可用电源之间的自仲裁，并提高了备用和故障隔离覆盖率以及推进系统的可靠性。
[0005]本公开的示例实施方式涉及配电，并且更具体地涉及诸如交通工具上那些电力系统的电力系统中的配电。根据一些示例实施方式的交通工具包括多个电源，以及包括多个电动机的推进系统，电动机被配置为给多个推进器供电。交通工具还包括配电电路，该配电电路诸如以交错拓扑结构将多个电源电耦合多个电动机，其中多个电动机的电动机交替地电耦合到多个电源的电源。示例实施方式采用自控容错，该自控容错基于电源正常运行或出现失效或故障的情况在电源之间进行选择。
[0006]因此，本公开包括但不限于以下示例实施方式。
[0007]一些示例实施方式提供了一种交通工具，该交通工具包括：基本结构；以及耦合到基本结构的多个电源；包括多个电动机的推进系统，电动机被配置为给多个推进器供电以产生导致交通工具移动的推进力；以及配电电路，其被配置为将直流(DC)电力从多个电源传送到多个电动机，配电电路以交错拓扑结构将多个电源电耦合到多个电动机，其中多个电动机的电动机交替地电耦合到多个电源的电源，每一个电动机与与紧邻的各个电动机电耦合到不同的电源。
[0008]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，多个推进器包括转子、螺旋桨或车轮中的一个或更多个。
[0009]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，在交通工具的俯仰轴或翻滚轴的任一方向或两个方向上，每一个电动机与紧邻的各个电动机电耦合到电源中的不同的电源。
[0010]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，基本结构包括具有机身的机体和从机身相对侧延伸的一对或多对机翼，多个电动机安装到一对或多对机翼上，每个机翼都有安装到机翼的多个电动机。
[0011]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，多个电动机至少包括分别电耦合到第一电源和第二电源的第一电动机和第二电动机。
[0012]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，配电电路包括：多条电力母线，其将多个电源电耦合到多个电动机的各个组；多个开关，其电耦合到或者电耦合在多个电源和多条电力母线之间，多个开关在多个电源的正常操作期间闭合；一个或多个母联开关，其电耦合到并且电耦合在多个电源的电力母线之间，一个或多个母联开关在多个电源的正常操作期间断开；以及电力控制电路，其被配置为自动直接响应于多个电源中的第一电源处的失效或故障，断开多个开关中的一个以从多条电力母线中的第一电力母线断开连接多个电源中的第一电源，以及闭合一个或多个母联开关中的一个，以将多条电力母线中的第一电力母线连接到多条电力母线中的第二电力母线。
[0013]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，多条电力母线中的第一电力母线和多条电力母线中的第二电力母线将多个电源中的第一电源和多个电源中的第二电源分别电耦合到多个电动机的第一组和第二组，其中，电源控制电路被配置为断开多个开关中的一个开关，并闭合一个或多个母联开关中的一个母联开关，以将多个电源中的第二电源电耦合到多个电动机的第一组和第二组。
[0014]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，配电电路包括：多条电力母线，其将多个电源电耦合到多个电动机；以及分离且独立的多个源选择电路，其电耦合到并且电耦合在多条电力母线和多个电动机之间，其中，多个源选择电路的一组被配置为在多个电源中的第一电源的正常操作期间，将多条电力母线中的第一电力母线可切换地连接到多个电动机的第一组并且从而将多个电源中的第一电源可切换地连接到多个电动机的第一组，以及自动地直接响应于多个电源中的第一电源处的失效或故障，将多条电力母线中的第二电力母线连接到多个电动机的第一组并且从而将多个电源中的第二电源连接到多个电动机的第一组。
[0015]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，多个源选择电路中的第二组被配置为在多个电源中的第二电源的正常操作期间，将多条电力母线中的第二电力母线可切换地连接到多个电动机的第二组，以及自动直接响应于多个电源中的第二电源处的失效或故障，将多条电力母线中的第一电力母线连接到多个电动机中的第二组。
[0016]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，配电电路包括：多条电力母线，其将多个电源电耦合到多个电动机；
分离且独立的多个源选择电路，其电耦合到并且电耦合在多个电源和多条电力母线之间，并且其中多个源选择电路的源选择电路被配置成在多个电源中的第一电源的正常操作期间将多个电源中的第一电源可切换地连接到多条电力母线中的第一电力母线，以及自动直接响应于多个电源中的第一电源处的失效或故障，将多个电源中的第二电源连接到多条电力母线中的第一电力母线。
[0017]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例实施方式的任何组合中，多个源选择电路的第二源选择电路被配置成在多个电源中的第二电源的正常操作期间将多个电源中的第二电源可切换地连接到多条电力母线中的第二电力母线，以及自动直接响应于多个电源中的第二电源处的失效或故障，将多个电源中的第一电源连接到多条电力母线中的第二电力母线。
[0018]在任何先前示例实施方式的交通工具的一些示例实施方式中，或任何先前示例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交通工具(100)，其包括：基本结构(102)；以及耦合到所述基本结构的多个电源(114)；推进系统(116)，所述推进系统(116)包括多个电动机(118)，所述电动机(118)被配置成为多个推进器(120)供电以产生导致所述交通工具移动的推进力；以及配电电路(122)，其被配置为从所述多个电源向所述多个电动机传送直流电力即DC电力，所述配电电路以交错拓扑结构将所述多个电源电耦合到所述多个电动机，在所述交错拓扑结构中，所述多个电动机的电动机交替地电耦合到所述多个电源的电源，每一个所述电动机电与紧邻的各个所述电动机耦合到所述电源中的不同的电源。2.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中所述多个推进器(120)包括转子、螺旋桨或车轮中的一个或更多个。3.根据权利要求1或2所述的交通工具(100)，其中每一个所述电动机(118)在所述交通工具的俯仰轴或翻滚轴的任一方向或两个方向上与紧邻的各个所述电动机电耦合到所述电源中的不同的电源(114)。4.根据上述权利要求中的任一项所述的交通工具(100)，其中所述基本结构(102)包括机体(104)，所述机体(104)具有机身(106)和从所述机身相对侧延伸的一对或更多对机翼(108)，所述多个电动机(118)安装到所述一对或更多对机翼上，并且每个机翼具有安装到该机翼上的多个电动机。5.根据上述权利要求中的任一项所述的交通工具(100)，其中所述配电电路(122、200)包括：多条电力母线(202)，其将所述多个电源(114)电耦合到所述多个电动机(118)的各组(204)；多个开关(206)，其电耦合到并且电耦合在所述多个电源和所述多条电力母线之间，所述多个开关在所述多个电源的正常操作期间闭合；一个或更多个母联开关(208)，其电耦合到并且电耦合在所述多个电源的电力母线之间，所述一个或更多个母联开关在所述多个电源的正常操作期间断开；和电力控制电路(210)，其被配置成自动直接响应于所述多个电源中的第一电源(114A)处的失效或故障，断开所述多个开关中的一个开关以从所述多条电力母线中的第一电力母线(202A)断开连接所述多个电源中的所述第一电源，以及闭合所述一个或更多个母联开关中的一个母联开关以将所述多条电力母线中的所述第一电力母线连接到所述多条电力母线中的第二电力母线(202B)。6.根据上述权利要求中的任一项所述的交通工具(100)，其中所述配电电路(122、300)包括：多条电力母线(302)，其将所述多个电源(114)电耦合到所述多个电动机(118)；以及多个源选择电路(304)，其是分离且独立的，并且电耦合到且电耦合在所述多条电力母线和所述多个电动机之间，并且其中，所述多个源选择电路的一组(306A)被配置成在所述多个电源的第一电源的正常操作期间，将所述多条电力母线的第一电力母线(302A)可切换地连接到所述多个电动机的第一组(308A)，从而将所述多个电源的第一电源(114A)可切换地连接到所述多个电动机的
所述第一组(308A)，以及自动直接响应于所述多个电源中的所述第一电源处的失效或故障，将所述多条电力母线中的第二电力母线(302B)连接到所述多个电动机的所述第一组，从而将所述多个电源中的第二电源(114B)连接到所述多个电动机的所述第一组。7.根据上述权利要求中的任一项所述的交通工具(100)，其中所述配电电路(122、400)包括：多条电力母线(402)，其将所述多个电源(114)电耦合到所述多个电动机(118)；多个源选择电路(404)，其是分离且独立的，并且电耦合到且电耦合在所述多个电源和所述多条电力母线之间，以及其中，所述多个源选择电路中的源选择电路(404A)被配置成在所述多个电源中的第一电源(114A)的正常操作期间，将所述多个电源中的所述第一电源可切换地连接到所述多条电力母线中的第一电力母线(402A)，以及自动直接响应于多个电源中的所述第一电源处的失效或故障，将所述多个电源中的第二电源(114B)连接到所述多条电力母线中的所述第一电力母线。8.根据上述权利要求中的任一项所述的交通工具(100)，其中所述配电电路(122，500)包括：具有多条馈线(504)的多条电力母线(502)，所述多条馈线(504)将所述多个电源(114)电耦合到所述多个电动机(118)；和多个联锁装置(506)，其电耦合到并且电耦合在所述多条电力母线的所述多条馈线之间，包括被配置为自动且直接响应于电耦合到所述多条电力母线中的第一电力母线的所述多个电源的第一电源(114A)处的失效或故障，将所述多条电力母线中的第一电力母线(502A)的馈线电耦合到所述多条电力母线中的不同的其他电力母线(502B、502C)的不同馈线的联锁装置。9.一种管理交通工具(100)中的电力的方法(600)，所述方法包括：提供(602)所述交通...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：极光飞行科学公司，
类型：发明
国别省市：