【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及但不限于分布式电推进飞机，尤指一种分布式电推进系统的功率平衡控制方法。
技术介绍
1、长期以来，因航空运输规模的持续增长，航空排放的碳氧化物、氮氧化物、噪音排放一直在增长，需要新的动力方式，而采用电推进技术可大大降低碳氧化物、氮氧化物、噪音排放，促进绿色环保的发展目标实现。另外，采用电推进技术可以提升能源利用效率，提高飞行经济性。
2、目前涡轮风扇发动机对燃料能量的利用效率仅约40％，而电推进系统对电能的利用率能够超过70％，这意味着采用电推进技术具备提高系统整体效率的潜力，能够达到降低燃油消耗，也即提高飞行经济性。得益于“尺度无关”性(一个大功率电动机分解为数个小功率电动机后，整个系统的功率密度和效率基本不变)，分布式电推进电力系统可将飞机动力系统融入飞机气动布局，实现气动、结构、动力的最佳融合，以减少重量和阻力，从而提高全机效率。
3、目前对电推进飞机的研究主要集中在通航用小功率集中式电推进，在分布式电推进系统方面研究尚处于前期理论和缩比地面试验探索阶段，且分布式电推进系统中的蓄电池组存在输出功率不平衡的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的：为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种分布式电推进系统的功率平衡控制方法，以实现灵活的电能调度，大幅削减甚至消除蓄电池组输出功率不平衡的问题。
2、本专利技术的技术方案：本专利技术实施例提供一种分布式电推进系统的功率平衡控制方法，所述分布式电推进系统包括：位于分布式电推进飞机
3、其中，所述分布式电推进系统的功率平衡控制方法包括：
4、当功率平衡的分布式电推进系统出现故障使得4个蓄电池组输出功率不平衡时，检测故障位置和类型；所述故障位置包括：蓄电池组bat、推进电机m、推进电机控制器c，以及馈线故障中的至少一项；
5、根据检测出的故障位置和类型，执行供电转换控制，并在蓄电池组输出功率不平衡时执行功率平衡控制；所述功率平衡控制方式为：通过调节相应推进电机控制器c前端的馈线转换开关，实现汇流条之间的电能调度，以削减或消除蓄电池组输出功率不平衡。
6、可选地，如上所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法中，所述功率平衡控制方法包括：
7、步骤1，获取分布式电推进系统中各部件状态，包括：蓄电池组、接触器、馈线转换开关、推进电机、推进电机控制器、馈线转换开关的故障情况，根据系统中各部件状态判断是否需要执行供电转换控制；
8、步骤2，当系统中各部件的供电状态发生变化时，根据系统的供电模式和供电转换形式，完成系统的供电转换控制；
9、步骤3，检测可用蓄电池组的输出状态，判断蓄电池组输出功率是否平衡；
10、步骤4，当步骤3中判断出可用的蓄电池组输出功率不平衡时，执行功率平衡控制，包括：通过调整馈线转换开关，使每个可用蓄电池组尽可能为同样数量的推进电机控制器供电，从而使得可用蓄电池组实现了功率平衡；当步骤3中判断出可用的蓄电池组输出功率平衡时，跳过功率平衡控制，等待系统中各部件状态的更新，进行新一轮供电转换控制或功率平衡控制。
11、可选地，如上所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法中，所述分布式电推进系统中，蓄电池组bl bat通过主通道接触器blc和汇流条bl bus连接；蓄电池组al bat通过主通道接触器alc和汇流条al bus连接；蓄电池组ar bat通过主通道接触器arc和汇流条ar bus连接；蓄电池组br bat通过主通道接触器brc和汇流条br bus连接；
12、所述分布式电推进系统中，所述馈线转换开关s1控制推进电机控制器c1由汇流条bl bus供电还是由汇流条al bus供电；所述馈线转换开关s7控制推进电机控制器c7由汇流条bl bus供电还是由汇流条al bus供电；所述馈线转换开关s6控制推进电机控制器c6由汇流条bl bus供电还是由汇流条al bus供电；所述馈线转换开关s4控制推进电机控制器c4由汇流条al bus供电还是由汇流条bl bus供电；所述馈线转换开关s10控制推进电机控制器c10由汇流条al bus供电还是由汇流条bl bus供电；所述馈线转换开关s5控制推进电机控制器c5由汇流条al bus供电还是由汇流条bl bus供电；馈线转换开关s3控制推进电机控制器c3由汇流条ar bus供电还是由汇流条br bus供电；所述馈线转换开关s9控制推进电机控制器c9由汇流条ar bus供电还是由汇流条br bus供电；所述馈线转换开关s11控制推进电机控制器c11由汇流条ar bus供电还是由汇流条br bus供电；所述馈线转换开关s2控制推进电机控制器c2由汇流条br bus供电还是由汇流条ar bus供电；所述馈线转换开关s8控制推进电机控制器c8由汇流条br bus供电还是由汇流条ar bus供电；所述馈线转换开关s12控制推进电机控制器c12由汇流条br bus供电还是由汇流条ar bus供电。
13、可选地，如上所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法中，所述4个蓄电池组的状态信息，以及对应的4个主通道接触器和2个转换通道接触器的通断状态，形成分布式电推进系统的16种供电状态，并形成64种供电转换模式；
14、所述分布式电推进系统的供电逻辑表为：
15、
16、
17、64种供电转换模式包括以下状态本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，所述分布式电推进系统包括：位于分布式电推进飞机两侧对称分布的左侧A通道(AL)和右侧A通道(AR)以及对称分布的左侧B通道(BL)和右侧B通道(BR)，A通道位于B通道内侧，4个通道中包括4个汇流条(BLBUS、AL BUS、AR BUS、BR BUS)，4个蓄电池组(BL BAT、AL BAT、AR BAT、BR BAT)，4个主通道接触器(BLC、ALC、ARC、BR)，2个转换通道接触器(BTC1、BTC2)，4n个馈线转换开关、4n个熔断器、4n个推进电机控制器、4n个推进电机、4n个断路器和4n个螺旋桨，以及系统控制单元，所述n为大于等于1的正整数；其中，每个通道中的蓄电池组通过1个主通道接触器与汇流条连接，通过蓄电池组向汇流条供电，通过主通道接触器控制每个通道中蓄电池组与汇流条的通断状态；左侧A通道的汇流条AL BUS和右侧A通道的汇流条AR BUS通过转换通道接触器BTC1连接，左侧B通道的汇流条BL BUS和右侧B通道的汇流条BR BUS通过转换通道接触器BTC2连接，且通过每个转换通道接触器控制与其连接的两
2.根据权利要求1所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，所述功率平衡控制方法包括：
3.根据权利要求2所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，所述分布式电推进系统中，蓄电池组BL BAT通过主通道接触器BLC和汇流条BL BUS连接；蓄电池组AL BAT通过主通道接触器ALC和汇流条AL BUS连接；蓄电池组AR BAT通过主通道接触器ARC和汇流条AR BUS连接；蓄电池组BR BAT通过主通道接触器BRC和汇流条BR BUS连接；
4.根据权利要求3所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，所述4个蓄电池组的状态信息，以及对应的4个主通道接触器和2个转换通道接触器的通断状态，形成分布式电推进系统的16种供电状态，并形成64种供电转换模式；
5.根据权利要求4所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，所述步骤4中，分布式电推进系统执行功率平衡控制通过蚁群算法实现，所述蚁群算法设计方式包括：
6.根据权利要求5所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，所述S2中的各约束条件，分别为：
7.根据权利要求6所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，基于所设计的蚁群算法实现功率平衡控制的方式包括：
8.根据权利要求7所述的分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，所述步骤53中，计算蚂蚁从第i个可用蓄电池组转移到所选择的未被供电第j个推进电机的转移概率的计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种分布式电推进系统的功率平衡控制方法，其特征在于，所述分布式电推进系统包括：位于分布式电推进飞机两侧对称分布的左侧a通道(al)和右侧a通道(ar)以及对称分布的左侧b通道(bl)和右侧b通道(br)，a通道位于b通道内侧，4个通道中包括4个汇流条(blbus、al bus、ar bus、br bus)，4个蓄电池组(bl bat、al bat、ar bat、br bat)，4个主通道接触器(blc、alc、arc、br)，2个转换通道接触器(btc1、btc2)，4n个馈线转换开关、4n个熔断器、4n个推进电机控制器、4n个推进电机、4n个断路器和4n个螺旋桨，以及系统控制单元，所述n为大于等于1的正整数；其中，每个通道中的蓄电池组通过1个主通道接触器与汇流条连接，通过蓄电池组向汇流条供电，通过主通道接触器控制每个通道中蓄电池组与汇流条的通断状态；左侧a通道的汇流条al bus和右侧a通道的汇流条ar bus通过转换通道接触器btc1连接，左侧b通道的汇流条bl bus和右侧b通道的汇流条br bus通过转换通道接触器btc2连接，且通过每个转换通道接触器控制与其连接的两端汇流条之间的通断状态；左侧a通道(al)和左侧b通道(bl)中，每个推进电机控制器通过1个馈线转换开关选择性的通过blbus或al bus供电，右侧a通道(ar)和右侧b通道(br)中，每个推进电机控制器通过1个馈线转换开关选择性的通过ar bus或br bus供电，其推进电机控制器与馈线转换开关之间连接有用于过流保护的熔断器；所述系统控制单元分别与每个蓄电池组、每个汇流条、每个主通道接触器、...
【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，刘雅丽，段晓丽，钟兴宇，张润，
申请(专利权)人：陕西航空电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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