WO2015114249A1 - Système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef - Google Patents

Système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef Download PDF

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bus3
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Roland Casimir
Djemouaï HADJIDJ
Vincent GIORGIS
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Safran Electrical and Power SAS
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Labinal Power Systems SAS
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Definitions

  • the present invention relates to an electrical distribution and conversion system for an aircraft.
  • the aircraft is for example an aircraft in which the non-propulsion systems are powered mainly by electric power.
  • the non-propulsive systems of an aircraft are generally powered by three power networks taken from the engines or turbojet engines of the aircraft, namely a hydraulic power network, an electrical power network and a pneumatic power network.
  • the hydraulic power network is generally used to supply actuators for flight control, landing gear extension and retraction systems, front wheel guidance and braking systems.
  • the power grid is typically used to power technical loads such as avionics, lighting, fuel pumps, fans, and commercial loads such as galleys (ie kitchen areas) and passenger entertainment systems.
  • the pneumatic power is mainly used to supply the pressurization and air conditioning system of the cabin, the protection system of the wing and pods against frost and engine start.
  • Such systems are used only when necessary, so that the power draw on the aircraft engines can be optimized. Moreover, the maintenance cost of such systems is lower than the cost of maintenance of hydraulic or pneumatic systems.
  • the document FR 2 907 762 for example discloses an electrical distribution and conversion system for an aircraft in which each converter is dedicated to a particular function (supply of a motor-compressor of the air conditioning system, for example).
  • the invention aims in particular to provide a simple, effective and economical solution to this problem.
  • an electric distribution and conversion system for an aircraft comprising at least one synchronous starter-generator intended to be coupled to an engine of the aircraft, characterized in that it comprises:
  • At least one conversion channel comprising at least a first DC voltage bus connected to a plurality of power converters capable of transforming a DC voltage into an AC voltage or vice versa, at least one line intended to be connected to a load requiring a voltage alternative and at least another line intended to be connected to an AC voltage source, the conversion channel further comprising first switching means capable of selectively connecting or disconnecting each power converter to the first DC voltage bus, and second switching means capable of selectively connecting or disconnecting each of said lines to each converter,
  • At least one distribution channel comprising at least one second DC voltage bus capable of supplying at least one electric load
  • the synchronous generator-starter being connected to the first and / or the second DC voltage bus via at least one line equipped with a voltage rectifier.
  • the invention thus makes it possible to pool a set of power converters, the various switching means making it possible to supply specific electrical loads from the available sources, according to the needs.
  • Such an architecture makes it possible in particular to reduce the cost and the mass of the electrical distribution and conversion system.
  • the distribution channel can be used to supply electrical loads related to flight controls, landing gear, de-icing systems or pumps.
  • the conversion path makes it possible to link:
  • NGS nitrogen generation system
  • a voltage rectifier makes it possible to convert an alternating voltage into a DC voltage.
  • the system may comprise a first generator-starter and a second generator-starter intended to be coupled to the same engine of the aircraft, the first generator-starter being connected to the first DC voltage bus, via a line equipped with a first voltage rectifier, the second generator-starter being connected to the second DC voltage bus via another line equipped with a second voltage rectifier.
  • the first and second DC buses are preferably capable of being interconnected selectively via switching means.
  • the switching means are for example formed by at least one contactor.
  • the first DC voltage bus and / or the second DC voltage bus is connected to at least one battery by a line equipped with a boost converter.
  • a converter-Boost also called parallel chopper
  • Boost is a switching power supply that converts a DC voltage into another DC voltage of higher value.
  • At least one battery is connected to the generator-starter via a line equipped with a transformer-rectifier.
  • a transformer-rectifier makes it possible both to modify the voltage and intensity values of the delivered electric current and to convert an alternating voltage into a DC voltage.
  • the conversion path comprises at least one line connecting an AC voltage bus, intended for a domestic network of the aircraft, to a switching matrix.
  • the line connecting the switching matrix to the AC voltage bus for the home network can be equipped with a sine filter.
  • system may comprise at least one auxiliary synchronous generator-starter intended to be coupled to an Auxiliary Power Unit (APU) and connected by a line to the first DC voltage bus and / or to the second DC voltage bus.
  • APU Auxiliary Power Unit
  • the system comprises:
  • At least a first and a second synchronous starter generator intended to be coupled to the same engine of the aircraft
  • At least a first and a second conversion channel each comprising at least a first DC voltage bus connected to a set of power converters capable of transforming a DC voltage into an AC voltage or vice versa, at least one line intended to be connected a load and at least one other line intended to be connected to an AC voltage source, each conversion channel further comprising first switching means capable of selectively connecting or disconnecting each converter to the first DC voltage bus, and second switching means capable of selectively connecting or disconnecting at least one of said lines to one of the converters,
  • At least one first and one second distribution channel each comprising at least one second DC voltage bus capable of supplying electrical charges
  • the first synchronous generator-starter being connected to the first and / or the second DC voltage bus of the first conversion channel or the first distribution channel via at least one line equipped with a voltage rectifier
  • the second synchronous generator-starter being connected to the first and / or second DC voltage bus of the second conversion channel or the second distribution channel, via at least one line equipped with a voltage rectifier .
  • the invention also relates to an aircraft, such as for example an airplane, characterized in that it comprises at least one system of the aforementioned type.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating an embodiment of an electrical distribution and conversion system for an aircraft, in accordance with the foregoing, this figure being divided into two visible parts respectively in FIG. 1A and FIG. Figure 1B,
  • FIG. 2 is a schematic view illustrating a part of the system of FIG. 1, in particular a power converter,
  • FIG. 1 An electric distribution and conversion system for an aircraft, according to a preferred embodiment is illustrated in FIG.
  • the aircraft conventionally comprises a first engine referenced Engine 1 (or turbojet engine) and a second engine referenced Engine 2.
  • the first engine is coupled in rotation to a first generator-starter S / G1 and a second generator-starter S / G2 synchronous .
  • the second motor is coupled to a third generator / starter S / G3 and a fourth generator / starter S / G4.
  • Each generator-starter is a synchronous machine capable of either starting the corresponding motor when it is powered by an alternating voltage (starter mode), or generating an alternating voltage when the engine is started (generator mode).
  • starter mode the voltage generated has a variable frequency which is a function of the speed of rotation of the motor.
  • the voltage generated is for example 230 V and the frequency is for example between 360 and 800 Hz.
  • the aircraft also comprises a first and a second AUX S / G1 and AUX S / G2 auxiliary synchronous starter generators coupled to an auxiliary power unit referenced AUX (or Auxiliary Power Unit, in English).
  • the first generator-starter S / G1 is connected to a BUS bus busbar BUS1 intended to deliver a DC voltage, for example of the order of 540V, via a successively equipped line (of the first generator-starter S / G1 to the first busbar DC BUS1) of a contactor CTG1, a bus bus conductor bus BUS1 intended to deliver an alternating voltage of the order of 230V at a variable frequency of between 360 and 800 Hz (by example), a contactor CT1, a rectifier RU1, an LC filter rated LC1 and a contactor CTR1.
  • the rectifier RU1 makes it possible to convert the AC voltage coming from the AC BUS1 bar into a DC voltage.
  • the function of the LC1 filter is to limit the inrush current, to stabilize the DC voltage and to filter the current harmonics.
  • the DC BUS1 bar belongs to a conversion channel.
  • This conversion channel comprises a set of n power converters denoted CV1, CV2, CVn, connected in parallel to the busbar DC BUS1 via lines equipped with DC1 contactors, DC2, ... DCn.
  • the power converters are connected to loads or alternating voltage sources, via lines equipped with three-phase inductors L1, L2, Ln, contactors AC1, AC2, Acn, a matrix switching device (composed of contactors M1, M2, ... Mn), and contactors S1 to S5.
  • the power converters CV1, CV2, CVn make it possible to convert a DC voltage into an AC voltage (inverter mode), or conversely (rectifier mode).
  • the switch S1 equips a line connected for example to the starter generator S / G1, to the generator / starter AUX S / G1 and to the starter generator S / G3, respectively via contactors DEMI, DEM2 and DEM3 equipping separate branches. of the above line.
  • the contactor S2 equips a connected line for example:
  • the AC2 BUS1 bar is intended to power a home network of the aircraft, at an alternating voltage of 1 15V to 400Hz.
  • the S3, S4 and S5 contactors equip lines intended to feed motorized loads.
  • These charges may, for example, be respectively compressors of an air conditioning circuit of the cabin of the aircraft CAC1 and CAC3 and a pump P1.
  • the second generator-starter S / G2 is connected to a BUS bus busbar BUS2 intended to deliver a DC voltage, for example of the order of 540V, via a successively equipped line (of the second generator-starter S / G2 to the second conductor DC BUS2) of a CTG2 contactor, a BUS bus BUS2 bus conductor intended to deliver an AC voltage of the order of 230V at a variable frequency, for example between 360 and 800 Hz, a contactor CT2, a rectifier RU2, an LC filter noted LC2 and a contactor CTR2.
  • a BUS bus busbar BUS2 intended to deliver a DC voltage, for example of the order of 540V, via a successively equipped line (of the second generator-starter S / G2 to the second conductor DC BUS2) of a CTG2 contactor, a BUS bus BUS2 bus conductor intended to deliver an AC voltage of the order of 230V at a variable frequency, for example between 360 and 800 Hz
  • the DC BUS1 and DC BUS2 busbars are connected by a line equipped with a DC BUS TIE1 contactor.
  • AC BUS1 and AC BUS2 are connected by a line equipped with a AC BUS TIE1 contactor.
  • the busbar AC BUS1 and / or the AC busbar 2 are connected to a HOT bus busbar1 intended to deliver a DC voltage, for example of the order of 28V, via a line equipped successively (from the ACBUS1 or ACBUS 2 bar to the HOT BUS1) bar of a CTTRU 1 1 contactor, a TRU1 transformer-rectifier and a CTTRU12 contactor.
  • a BATT1 battery is connected to the HOT BUS1 bar.
  • the BATT1 battery is also connected to the DC BUS1 bus via (from the BATT1 battery to the DC BUS1 busbar), the HOT BUS1 busbar, a CTBATCONV12 switch, a Boost BC converter and a contactor CTBATCONV1 1.
  • the DC BUS2 bar belongs to a distribution channel making it possible to supply one or more so-called technical electrical loads, connected in parallel with the DC BUS2 bar:
  • contactors CT1 1, CT12,... CT1 n in the case of high power technical loads, such as, for example, a flight control supply system, a deicing system, , a landing gear braking system, etc. ,
  • SW1 1, SW12, SW1 n (or Solid State Power Controller, in English), when it comes to lower power technical loads, such as, for example the actuators of secondary flight control.
  • Such an architecture is therefore mixed in that it includes a distribution channel and a conversion channel.
  • the third generator-starter S / G3 is connected to a BUS BUS busbar BUS3 intended to deliver a DC voltage, by example of the order of 540V, via a successively equipped line (from the third generator-starter S / G3 to the busbar DC BUS3) of a contactor CTG3, a bus bus conductor bus BUS3 for to deliver an alternating voltage of the order of 230V at a variable frequency, for example between 360 and 800 Hz, a contactor CT3, a rectifier RU3, an LC filter LC3 and a contactor CTR3.
  • the BUS3 DC bar belongs to a conversion channel.
  • This conversion channel comprises a set of n power converters rated CV'1, CV'2, CV'n, connected in parallel to the DC bus BUS3 via lines equipped with DC'1, DC'2 contactors, ... DC'n.
  • the power converters are connected to loads or alternating voltage sources, by means of lines equipped with inductors L 1, L 2, L n, of contactors AC '1, AC' 2, AC n, a switching matrix (composed of contactors ⁇ , M'2, ... M'n), and contactors S'1 to S'5.
  • the CV'1, CV'2, CV'n power converters convert a DC voltage into an AC voltage (inverter mode), or vice versa (rectifier mode).
  • the contactor S'1 equips a line connected for example to the generator-starter S / G2, the generator-starter AUX S / G2 and the generator-starter S / G4, respectively via contactors DEM'1, DEM'2 and DEM'3 equipping separate branches of the aforementioned line.
  • the contactor S'2 equips a connected line for example:
  • the AC2 BUS2 bar is intended to power a home network of the aircraft, at an alternating voltage of 1 15V to 400Hz.
  • the contactors S'3, S'4 and S'5 equip lines for supplying motorized loads, respectively compressors of an air conditioning circuit of the cabin of the aircraft CAC2 and CAC4 and a pump P2.
  • the fourth generator-starter S / G4 is connected to a BUS bus busbar BUS4 intended to deliver a DC voltage, for example of the order of 540V, via a successively equipped line (of the fourth generator-starter S / G4 to the second busbar DC BUS4) of a contactor CTG4, a BUS bus bus conductor bus4 intended to deliver an alternating voltage of the order of 230V at a variable frequency, for example between 360 and 800 Hz , a contactor CT4, a rectifier RU4, an LC filter noted LC4 and a contactor CTR4.
  • the DC bus BUS3 and DC BUS4 are connected by a line equipped with a DC BUS TIE2 contactor.
  • AC BUS3 and AC BUS4 are connected by a line equipped with a AC BUS TIE2 contactor.
  • the busbar AC BUS3 and / or the busbar BUS4 are connected to a bus busbar HOT BUS2 intended to deliver a DC voltage, for example of the order of 28V, via a line equipped successively (of the ACBUS3 or ACBUS4 bar to the HOT BUS2) of a CTTRU21 contactor, a TRU2 transformer-rectifier and a CTTRU22 contactor.
  • a BATT2 battery is connected to the HOT BUS2 bar.
  • the BATT2 battery is also connected to the DC BUS3 bus via (from the BATT2 battery to the BUS1 busbar) of the HOT BUS2 busbar, a CTBATCONV22 switch, a Boost BC converter and a contactor CTBATCONV21.
  • the DC BUS4 bar belongs to a distribution channel that can supply one or more technical electrical loads, connected in parallel to the DC BUS4 bar:
  • contactors CT21, CT22,... CT2n in the case of high-power technical loads such as, for example, a flight control supply system, a de-icing system, a system braking of the landing gear, etc. ,
  • bus bars AC BUS1 and ACBUS 4 are interconnected by a line equipped with contactors A1 1 and A13, said line being also connected at a point between the two aforementioned contactors, AUX S-generator generator / G1.
  • the AUX S / G1 generator-starter is connected to the bus bars AC BUS1, AC BUS2 and AC BUS4 via lines respectively equipped with contactors A1 1, A12 and A13. Furthermore, the second AUX-S / G2 generator-starter is connected to the bus bars AC BUS3, AC BUS4 and AC BUS2 via lines respectively equipped with contactors A21, A22 and A23.
  • the DC BUS1 and DC BUS3 busbars are interconnected by a line equipped with a DC BUS TIE3 contactor.
  • the contactors mentioned above can be controlled between opening and closing states, so as to allow or not the passage of current through the power line or the corresponding branch.
  • FIG. 2 illustrates in particular the structure of a power converter CV1, CVn, CV'1, CV'n.
  • Each power converter has a conventional structure of three-phase converter type, comprising six switching cells, each cell comprising a diode and a transistor, in particular an insulated gate bipolar transistor (IGBT or Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the inductances L1, Ln are three-phase inductances, these inductances facilitating the parallel operation of the power converters and their reversibility.
  • This mixed architecture makes it possible to pool and standardize the power electronics (power converters, etc.) while adapting to different modes of operation.
  • the supply of electrical charges can be carried out in whole or in part using the BATT1 and BATT2 batteries connected to the HOT BUS1 and HOT BUS2 bars, particularly through Boost BC and BC converters.

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Abstract

L'invention concerne un système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef, le système comportant au moins un générateur- démarreur synchrone (S/G1, S/G2) destiné à être couplé à un moteur (Moteur1) de l'aéronef, au moins une voie de conversion comportant plusieurs convertisseurs de puissance (CVn, CV'n) associé à des moyens de commutation aptes à alimenter au moins unecharge (CAC1, CAC2, CAC3, CAC4, P1, P2) à partir d'au moins une source (S/G1, S/G2, AUX S/G1, AUX S/G2, GPU1, GPU2), et au moins une voie de distribution apte à alimenter des charges électriques (CT1n, SW1n, CT2n, SW2n).

Description

Système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef
La présente invention concerne un système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef.
L'aéronef est par exemple un avion dans lequel les systèmes non propulsifs sont alimentés principalement par de la puissance électrique.
Les systèmes non-propulsifs d'un avion sont généralement alimentés par trois réseaux de puissance prélevée sur les moteurs ou turboréacteurs de l'avion, à savoir un réseau de puissance hydraulique, un réseau de puissance électrique et un réseau de puissance pneumatique.
Le réseau de puissance hydraulique sert généralement à alimenter des actionneurs destinés à la commande de vol, des systèmes d'extension et de rétractation des trains d'atterrissage, de guidage de la roue avant et de freinage.
Le réseau de puissance électrique sert généralement à alimenter les charges techniques comme l'avionique, l'éclairage, les pompes à carburant, des ventilateurs, et des charges commerciales comme les offices (c'est-à-dire les zones de cuisine) et les systèmes de divertissement des passagers.
Enfin, la puissance pneumatique sert principalement à alimenter le système de pressurisation et de conditionnement d'air de la cabine, le système de protection de la voilure et des nacelles contre le givre et le démarrage des moteurs.
De nouvelles architectures de systèmes non-propulsifs nécessitant une part plus importante d'énergie électrique sont apparues récemment. Les avancées technologiques dans le domaine de la conversion d'énergie électrique offrent la possibilité de réaliser l'ensemble des fonctions précitées avec des systèmes alimentés en puissance électrique. L'utilisation de systèmes électriques ou électromécaniques comprenant, entre autres, de l'électronique de puissance et des actionneurs, présente les avantages suivants.
De tels systèmes ne sont utilisés que lorsque cela est nécessaire, de sorte que le prélèvement de puissance sur les moteurs de l'avion peut être optimisé. Par ailleurs, le coût de maintenance de tels systèmes est plus faible que le coût de maintenance des systèmes hydrauliques ou pneumatiques.
Le principal inconvénient est cependant la généralisation de systèmes électriques ayant des éléments d'électronique de puissance dédiés (convertisseurs de puissance dédiés, etc.).
Le document FR 2 907 762 par exemple divulgue un système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef dans lequel chaque convertisseur est dédié à une fonction particulière (alimentation d'un moto- compresseur du système de conditionnement d'air, par exemple).
Il apparaît donc nécessaire de pouvoir disposer d'un système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef, permettant de réduire le nombre d'éléments électroniques de puissance, tels par exemple que des convertisseurs, tout en assurant un maximum de fonctions au sein de l'aéronef.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème.
A cet effet, elle propose un système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef, le système comportant au moins un générateur-démarreur synchrone destiné à être couplé à un moteur de l'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte :
- au moins une voie de conversion comportant au moins un premier bus de tension électrique continue raccordé à plusieurs convertisseurs de puissance aptes à transformer une tension continue en une tension alternative ou inversement, au moins une ligne destinée à être raccordée à une charge nécessitant une tension alternative et au moins une autre ligne destinée à être raccordée à une source de tension alternative, la voie de conversion comportant en outre des premiers moyens de commutation aptes à connecter ou déconnecter sélectivement chaque convertisseur de puissance au premier bus de tension continue, et des second moyens de commutation aptes à connecter ou déconnecter sélectivement chacune desdites lignes à chaque convertisseur,
- au moins une voie de distribution comportant au moins un deuxième bus de tension continue apte à alimenter au moins une charge électrique,
le générateur-démarreur synchrone étant connecté au premier et/ou au second bus de tension continue par l'intermédiaire d'au moins une ligne équipée d'un redresseur de tension.
L'invention permet ainsi de mutualiser un ensemble de convertisseurs de puissance, les différents moyens de commutation permettant d'alimenter des charges électriques déterminées à partir des sources disponibles, en fonction des besoins.
Une telle architecture permet notamment de réduire le coût et la masse du système de distribution et de conversion électrique.
A titre d'exemple, la voie de distribution peut permettre d'alimenter des charges électriques liées aux commandes de vol, au train d'atterrissage, aux systèmes de dégivrage ou à des pompes.
La voie de conversion permet notamment de faire le lien entre :
- des charges nécessitant une alimentation en tension alternative et appartenant au système de conditionnement d'air de la cabine ou au système de génération d'azote (système NGS - « Nitrogen Generating System »), et
- des sources de tension alternative telles que le générateur- démarreur fonctionnant en mode générateur ou encore des groupes de parc au sol ou GPU (« Ground Power Unit »).
On rappelle qu'un redresseur de tension permet de convertir une tension alternative en une tension continue. Le système peut comporter un premier générateur-démarreur et un second générateur-démarreur destinés à être couplés à un même moteur de l'aéronef, le premier générateur-démarreur étant relié au premier bus de tension continue, par l'intermédiaire d'une ligne équipée d'un premier redresseur de tension, le second générateur-démarreur étant relié au second bus de tension continue par l'intermédiaire d'une autre ligne équipée d'un second redresseur de tension.
Dans ce cas, les premier et second bus de tension continue sont de préférence aptes à être reliés entre eux sélectivement par l'intermédiaire de moyens de commutation. Les moyens de commutation sont par exemple formés par au moins un contacteur.
De cette manière, il est notamment possible d'alimenter les charges liées au second bus de tension continue à l'aide des sources liées au premier bus de tension continue.
Par ailleurs, le premier bus de tension continue et/ou le second bus de tension continue est relié à au moins une batterie par une ligne équipée d'un convertisseur Boost.
On rappelle qu'un convertisseur-Boost (également appelé hacheur parallèle) est un organe d'alimentation à découpage qui convertit une tension continue en une autre tension continue de plus forte valeur.
De cette manière, il est possible d'alimenter le bus de tension continue correspondant à partir de la batterie précitée.
Selon une caractéristique notable, au moins une batterie est reliée au générateur-démarreur par l'intermédiaire d'une ligne équipée d'un transformateur-redresseur.
On rappelle qu'un transformateur-redresseur permet à la fois de modifier les valeurs de tension et d'intensité du courant électrique délivré et de convertir une tension alternative en une tension continue.
Selon une autre caractéristique notable, la voie de conversion comporte au moins une ligne reliant un bus de tension alternative, destiné à un réseau domestique de l'aéronef, à une matrice de commutation. En particulier, la ligne reliant la matrice de commutation au bus de tension alternative destiné au réseau domestique peut être équipée d'un filtre sinus.
De plus, le système peut comporter au moins un générateur- démarreur synchrone auxiliaire destiné à être couplé à un groupe auxiliaire de puissance (ou Auxiliary Power Unit - APU, en anglais) et relié par une ligne au premier bus de tension continue et/ou au second bus de tension continue.
De cette manière, en cas de panne de l'un des deux générateurs-démarreurs, il reste possible d'alimenter tout ou partie des fonctions (et en priorité les fonctions nécessitant les plus forts taux de disponibilité) à l'aide de l'autre générateur-démarreur, par l'intermédiaire du premier et/ou du second bus de tension continue.
Selon une forme de réalisation intéressante, le système comporte :
- au moins un premier et un second générateurs-démarreurs synchrones destinés à être couplés à un même moteur de l'aéronef,
- au moins une première et une seconde voies de conversion comportant chacune au moins un premier bus de tension continue raccordé à un ensemble de convertisseurs de puissance aptes à transformer une tension continue en une tension alternative ou inversement, au moins une ligne destinée à être raccordée à une charge et au moins une autre ligne destinée à être raccordée à une source de tension alternative, chaque voie de conversion comportant en outre des premiers moyens de commutation aptes à connecter ou déconnecter sélectivement chaque convertisseur au premier bus de tension continue, et des second moyens de commutation aptes à connecter ou déconnecter sélectivement au moins l'une desdites lignes à l'un des convertisseurs,
- au moins une première et une seconde voies de distribution comportant chacune au moins un deuxième bus de tension continue apte à alimenter des charges électriques, le premier générateur-démarreur synchrone étant connecté au premier et/ou au second bus de tension continue de la première voie de conversion ou de la première voie de distribution par l'intermédiaire d'au moins une ligne équipée d'un redresseur de tension,
le second générateur-démarreur synchrone étant connecté au premier et/ou au second bus de tension continue de la seconde voie de conversion ou de la seconde voie de distribution, par l'intermédiaire d'au moins une ligne équipée d'un redresseur de tension.
L'utilisation de deux générateurs-démarreurs permet de répondre à une panne éventuelle de l'un des générateurs-démarreurs.
L'invention concerne également un aéronef, tel par exemple qu'un avion, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système du type précité.
L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique illustrant une forme de réalisation d'un système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef, conformément à ce qui précède, cette figure étant découpée en deux parties visibles respectivement à la figure 1 A et à la figure 1 B,
- la figure 2 est une vue schématique illustrant une partie du système de la figure 1 , notamment un convertisseur de puissance,
Un système de distribution et de conversion électrique pour un avion, selon une forme de réalisation privilégiée est illustré à la figure 1 .
L'avion comporte classiquement un premier moteur référencé Moteur 1 (ou turboréacteur) et un second moteur référencé Moteur 2. Le premier moteur est couplé en rotation à un premier générateur-démarreur S/G1 et à un second générateur-démarreur S/G2 synchrones. De même, le second moteur est couplé à un troisième générateur-démarreur S/G3 et à un quatrième générateur-démarreur S/G4. Chaque générateur-démarreur est une machine synchrone capable, soit de démarrer le moteur correspondant lorsqu'il est alimenté par une tension alternative (mode démarreur), soit de générer une tension alternative lorsque le moteur est démarré (mode générateur). On notera que, en mode générateur, la tension générée a une fréquence variable qui est fonction de la vitesse de rotation du moteur. La tension générée est par exemple de 230 V et la fréquence est par exemple comprise entre 360 et 800 Hz.
L'avion comporte également un premier et un second générateurs- démarreurs synchrones auxiliaires AUX S/G1 et AUX S/G2 couplés à un groupe auxiliaire de puissance référencé AUX (ou Auxiliary Power Unit, en anglais).
Le premier générateur-démarreur S/G1 est relié à une barre conductrice de bus DC BUS1 destinée à délivrer une tension continue, par exemple de l'ordre de 540V, par l'intermédiaire d'une ligne équipée successivement (du premier générateur-démarreur S/G1 vers la première barre conductrice DC BUS1 ) d'un contacteur CTG1 , d'une barre conductrice de bus AC BUS1 destinée à délivrer une tension alternative de l'ordre de 230V à une fréquence variable comprise entre 360 et 800 Hz (par exemple), d'un contacteur CT1 , d'un redresseur RU1 , d'un filtre LC noté LC1 et d'un contacteur CTR1 .
Le redresseur RU1 permet de convertir la tension alternative issue de la barre AC BUS1 en une tension continue. Le filtre LC1 a pour fonction de limiter le courant d'appel, de stabiliser la tension continue et de filtrer les harmoniques de courant.
La barre DC BUS1 appartient à une voie de conversion. Cette voie de conversion comporte un ensemble de n convertisseurs de puissance notés CV1 , CV2, CVn, raccordés en parallèle à la barre DC BUS1 par l'intermédiaire de lignes équipées de contacteurs DC1 , DC2, ... DCn. Les convertisseurs de puissance sont reliés à des charges ou à des sources de tension alternatives, par l'intermédiaire de lignes équipées d'inductances triphasées L1 , L2, Ln, de contacteurs AC1 , AC2, Acn, d'une matrice de commutation (composée de contacteurs M1 , M2, ... Mn), et de contacteurs S1 à S5.
Les convertisseurs de puissance CV1 , CV2, CVn permettent de convertir une tension continue en une tension alternative (mode onduleur), ou inversement (mode redresseur).
Le contacteur S1 équipe une ligne reliée par exemple au générateur- démarreur S/G1 , au générateur-démarreur AUX S/G1 et au générateur- démarreur S/G3, respectivement par l'intermédiaire de contacteurs DEMI , DEM2 et DEM3 équipant des branches distinctes de la ligne précitée.
Le contacteur S2 équipe une ligne reliée par exemple :
- d'une part à une barre conductrice de bus AC2 BUS1 via une branche équipée d'un filtre sinus FS1 dont la fonction est de filtrer les hautes fréquences de manière à ne laisser passer que le fondamental de l'onde de tension générée par les convertisseurs,
- d'autre part à une branche destinée à être raccordée à un premier groupe de parc GPU1 , via un contacteur CT GP1 .
La barre AC2 BUS1 est destinée à alimenter un réseau domestique de bord de l'avion, à une tension alternative de 1 15V à 400Hz.
Les contacteurs S3, S4 et S5 équipent des lignes destinées à alimenter des charges motorisées. Ces charges peuvent, par exemple, être respectivement des compresseurs d'un circuit de conditionnement d'air de la cabine de l'aéronef CAC1 et CAC3 et une pompe P1 .
Le deuxième générateur-démarreur S/G2 est relié à une barre conductrice de bus DC BUS2 destinée à délivrer une tension continue, par exemple de l'ordre de 540V, par l'intermédiaire d'une ligne équipée successivement (du deuxième générateur-démarreur S/G2 vers la deuxième barre conductrice DC BUS2) d'un contacteur CTG2, d'une barre conductrice de bus AC BUS2 destinée à délivrer une tension alternative de l'ordre de 230V à une fréquence variable par exemple comprise entre 360 et 800 Hz, d'un contacteur CT2, d'un redresseur RU2, d'un filtre LC noté LC2 et d'un contacteur CTR2.
Les barres DC BUS1 et DC BUS2 sont reliées par une ligne équipée d'un contacteur DC BUS TIE1 . Les barres AC BUS1 et AC BUS2 sont reliées par une ligne équipée d'un contacteur AC BUS TIE1 .
La barre AC BUS1 et/ou la barre AC BUS 2 sont reliées à une barre conductrice de bus HOT BUS1 destinée à délivrer une tension continue, par exemple de l'ordre de 28V, par l'intermédiaire d'une ligne équipée successivement (de la barre ACBUS1 ou ACBUS 2 vers la barre HOT BUS1 ) d'un contacteur CTTRU 1 1 , d'un transformateur-redresseur TRU1 et d'un contacteur CTTRU12. Une batterie BATT1 est reliée à la barre HOT BUS1 .
La batterie BATT1 est également reliée à la barre DC BUS1 , par l'intermédiaire (de la batterie BATT1 vers la barre DC BUS1 ), de la barre HOT BUS1 , d'un contacteur CTBATCONV12, d'un convertisseur Boost BC et d'un contacteur CTBATCONV1 1 .
La barre DC BUS2 appartient à une voie de distribution permettant d'alimenter une ou plusieurs charges électriques dites techniques, raccordées en parallèle à la barre DC BUS2 :
- par l'intermédiaire de contacteurs CT1 1 , CT12, ... CT1 n, lorsqu'il s'agit de charges techniques de forte puissance, telles par exemple qu'un système d'alimentation des commandes de vol, un système de dégivrage, un système de freinage du train d'atterrissage, etc . ,
- par l'intermédiaire de groupes statiques de puissance SW1 1 , SW12, SW1 n (ou Solid State Power Controller, en anglais), lorsqu'il s'agit de charges techniques de plus faible puissance, telles que, par exemple les actionneurs de commande de vol secondaires.
Une telle architecture est donc mixte en ce qu'elle comporte une voie de distribution et une voie de conversion.
Le troisième générateur-démarreur S/G3 est relié à une barre conductrice de bus DC BUS3 destinée à délivrer une tension continue, par exemple de l'ordre de 540V, par l'intermédiaire d'une ligne équipée successivement (du troisième générateur-démarreur S/G3 vers la barre conductrice DC BUS3) d'un contacteur CTG3, d'une barre conductrice de bus AC BUS3 destinée à délivrer une tension alternative de l'ordre de 230V à une fréquence variable par exemple comprise entre 360 et 800 Hz, d'un contacteur CT3, d'un redresseur RU3, d'un filtre LC noté LC3 et d'un contacteur CTR3.
Comme précédemment, la barre DC BUS3 appartient à une voie de conversion. Cette voie de conversion comporte un ensemble de n convertisseurs de puissance notés CV'1 , CV'2, CV'n, raccordés en parallèle à la barre DC BUS3 par l'intermédiaire de lignes équipées de contacteurs DC'1 , DC'2, ... DC'n. Les convertisseurs de puissance sont reliés à des charges ou à des sources de tension alternatives, par l'intermédiaire de lignes équipées d'inductances L'1 , L'2, L'n, de contacteurs AC'1 , AC'2, AC'n, d'une matrice de commutation (composée de contacteurs ΜΊ , M'2, ... M'n), et de contacteurs S'1 à S'5.
Les convertisseurs de puissance CV'1 , CV'2, CV'n permettent de convertir une tension continue en une tension alternative (mode onduleur), ou inversement (mode redresseur).
Le contacteur S'1 équipe une ligne reliée par exemple au générateur-démarreur S/G2, au générateur-démarreur AUX S/G2 et au générateur-démarreur S/G4, respectivement par l'intermédiaire de contacteurs DEM'1 , DEM'2 et DEM'3 équipant des branches distinctes de la ligne précitée.
Le contacteur S'2 équipe une ligne reliée par exemple :
- d'une part à une barre conductrice de bus AC2 BUS2 via une branche équipée d'un filtre sinus FS2 dont la fonction est de découper l'onde de tension de manière à filtrer les hautes fréquences,
- d'autre part à une branche destinée à être raccordée à un premier groupe de parc GPU2, via un contacteur CT GP2. La barre AC2 BUS2 est destinée à alimenter un réseau domestique de bord de l'avion, à une tension alternative de 1 15V à 400Hz.
Les contacteurs S'3, S'4 et S'5 équipent des lignes destinées à alimenter des charges motorisées, respectivement des compresseurs d'un circuit de conditionnement d'air de la cabine de l'aéronef CAC2 et CAC4 et une pompe P2.
Le quatrième générateur-démarreur S/G4 est relié à une barre conductrice de bus DC BUS4 destinée à délivrer une tension continue, par exemple de l'ordre de 540V, par l'intermédiaire d'une ligne équipée successivement (du quatrième générateur-démarreur S/G4 vers la deuxième barre conductrice DC BUS4) d'un contacteur CTG4, d'une barre conductrice de bus AC BUS4 destinée à délivrer une tension alternative de l'ordre de 230V à une fréquence variable par exemple comprise entre 360 et 800 Hz, d'un contacteur CT4, d'un redresseur RU4, d'un filtre LC noté LC4 et d'un contacteur CTR4.
Les barres DC BUS3 et DC BUS4 sont reliées par une ligne équipée d'un contacteur DC BUS TIE2. Les barres AC BUS3 et AC BUS4 sont reliées par une ligne équipée d'un contacteur AC BUS TIE2.
La barre AC BUS3 et/ou la barre AC BUS4 sont reliées à une barre conductrice de bus HOT BUS2 destinée à délivrer une tension continue, par exemple de l'ordre de 28V, par l'intermédiaire d'une ligne équipée successivement (de la barre ACBUS3 ou ACBUS4 vers la barre HOT BUS2) d'un contacteur CTTRU21 , d'un transformateur-redresseur TRU2 et d'un contacteur CTTRU22. Une batterie BATT2 est reliée à la barre HOT BUS2.
La batterie BATT2 est également reliée à la barre DC BUS3, par l'intermédiaire (de la batterie BATT2 vers la barre DC BUS1 ) de la barre HOT BUS2, d'un contacteur CTBATCONV22, d'un convertisseur Boost BC et d'un contacteur CTBATCONV21 . La barre DC BUS4 appartient à une voie de distribution permettant d'alimenter une ou plusieurs charges électriques dites techniques, raccordées en parallèle à la barre DC BUS4 :
- par l'intermédiaire de contacteurs CT21 , CT22, ... CT2n, lorsqu'il s'agit de charges techniques de forte puissance tels par exemple qu'un système d'alimentation des commandes de vol, un système de dégivrage, un système de freinage du train d'atterrissage, etc . ,
- par l'intermédiaire de groupes statiques de puissance SW21 , SW22, ... , SW2n (ou Solid State Power Controller, en anglais), lorsqu'il s'agit de charges techniques de plus faible puissance tels par exemple que des actionneurs de commande de vol secondaires.
Les barres AC BUS1 et ACBUS 4 sont reliées entre elles par une ligne équipée de contacteurs A1 1 et A13, ladite ligne étant également raccordée en un point situé entre les deux contacteurs précités, au générateur-démarreur AUX S/G1 .
Le générateur-démarreur AUX S/G1 est relié aux barres AC BUS1 , AC BUS2 et AC BUS4 par l'intermédiaire de lignes équipées respectivement de contacteurs A1 1 , A12 et A13. Par ailleurs, 2e générateur-démarreur AUX S/G2 est relié aux barres AC BUS3, AC BUS4 et AC BUS2 par l'intermédiaire de lignes équipées respectivement de contacteurs A21 , A22 et A23.
Les barres DC BUS1 et DC BUS3 sont reliées entre elles par une ligne équipée d'un contacteur DC BUS TIE3.
Les contacteurs évoqués plus précédemment peuvent être commandés entre des états d'ouverture et de fermeture, de manière à permettre ou non le passage de courant au travers de la ligne électrique ou de la branche correspondante.
La figure 2 illustre notamment la structure d'un convertisseur de puissance CV1 , CVn, Cv'1 , CV'n. Chaque convertisseur de puissance a une structure classique de type convertisseur triphasé, comportant six cellules de commutations, chaque cellule comportant une diode et un transistor, en particulier un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT ou Insulated Gâte Bipolar Transistor, en anglais). En outre, les inductances L1 , Ln sont des inductances triphasées, ces inductances facilitant le fonctionnement en parallèle des convertisseurs de puissance ainsi que leur réversibilité.
Cette architecture mixte (conversion/distribution) permet de mutualiser et de standardiser l'électronique de puissance (convertisseurs de puissance, ...) tout en s'adaptant à différents modes de fonctionnement.
En particulier, il est possible d'alimenter les charges électriques précitées, à l'aide des sources S/G1 , S/G2, S/G3, S/G4, par l'intermédiaire des voies de conversion et des voies de distribution. En cas de défaillance de l'un des générateurs-démarreurs, il est possible d'assurer l'alimentation d'au moins une partie des charges précitées (en particulier les charges dites vitales) à l'aide des autres générateurs-démarreurs.
De même, au sol, il est possible d'alimenter tout ou partie des charges, à l'aide des groupes de parc GPU1 et/ou GPU2, ou des générateurs-démarreurs AUX S/G1 et AUX S/G2.
Enfin, l'alimentation des charges électriques peut être réalisée en tout ou partie à l'aide des batteries BATT1 et BATT2 reliées aux barres HOT BUS1 et HOT BUS2, par l'intermédiaire notamment des convertisseurs Boost BC et BC.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système de distribution et de conversion électrique pour un aéronef, le système comportant au moins un générateur-démarreur synchrone (S/G1 , S/G2, S/G3, S/G4) destiné à être couplé à un moteur (Moteurl , Moteur2) de l'aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
- au moins une voie de conversion comportant au moins un premier bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS3) raccordé à plusieurs convertisseurs de puissance (CVn, CV'n) aptes à transformer une tension continue en une tension alternative ou inversement, au moins une ligne destinée à être raccordée à une charge (CAC1 , CAC2, CAC3, CAC4, P1 , P2) nécessitant une tension alternative et au moins une autre ligne destinée à être raccordée à une source de tension alternative (S/G1 , S/G2, S/G3, S/G4, AUX S/G1 , AUX S/G2, GPU1 , GPU2), la voie de conversion comportant en outre des premiers moyens de commutation (DCn, DC'n) aptes à connecter ou déconnecter sélectivement chaque convertisseur de puissance (CVn, CV'n) au premier bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS3), et des second moyens de commutation (Mn, M'n) aptes à connecter ou déconnecter sélectivement chacune desdites lignes à chaque convertisseur (CVn, CV'n),
- au moins une voie de distribution comportant au moins un deuxième bus de tension continue (DC BUS2, DC BUS 4) apte à alimenter au moins une charge électrique (CT1 n, SW1 n, CT2n, SW2n),
le générateur-démarreur synchrone (S/G1 , S/G2, S/G3, S/G4) étant connecté au premier et/ou au second bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS2, DC BUS3, DC BUS4) par l'intermédiaire d'au moins une ligne équipée d'un redresseur de tension (RU1 , RU2, RU3, RU4).
2. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte un premier générateur-démarreur (S/G1 , S/G3) et un second générateur-démarreur (S/G2, S/G4) destinés à être couplés à un même moteur de l'aéronef (Moteur 1 , Moteur 2), le premier générateur-démarreur (S/G1 , S/G3) étant relié au premier bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS3), par l'intermédiaire d'une ligne équipée d'un premier redresseur de tension (RU1 , RU3), le second générateur-démarreur (S/G2, S/G4) étant relié au second bus de tension continue (DC BUS2, DC BUS4) par l'intermédiaire d'une autre ligne équipée d'un second redresseur de tension (RU2, RU4).
3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les premier et second bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS2, DC BUS3, DC BUS3) sont aptes à être reliés entre eux sélectivement par l'intermédiaire de moyens de commutation (DC BUS TIE1 , DC BUS TIE2, DC BUS TIE3).
4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS3) et/ou le second bus de tension continue (DC BUS2, DC BUS4) est relié à au moins une batterie (BATT1 , BATT2) par une ligne équipée d'un convertisseur Boost (BC, BC).
5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une batterie (BATT1 , BATT2) est reliée au générateur- démarreur (S/G1 , S/G2, S/G3, S/G4) par l'intermédiaire d'une ligne équipée d'un transformateur-redresseur (TRU1 , TRU2).
6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la voie de conversion comporte au moins une ligne reliant un bus de tension alternative (AC2 BUS1 , AC2 BUS2), destiné à un réseau domestique de l'aéronef, à une matrice de commutation (Mn).
7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la ligne reliant la matrice de commutation (Mn) au bus de tension alternative (AC2 BUS1 , AC2 BUS2) destiné au réseau domestique est équipée d'un filtre sinus (FS1 , FS2).
8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un générateur-démarreur synchrone auxiliaire (AUX S/G1 , AUX S/G2) destiné à être couplé à un groupe auxiliaire de puissance (AUX) et relié par une ligne au premier bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS3) et/ou au second bus de tension continue (DC BUS2, DC BUS4).
9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte :
- au moins un premier et un second générateurs-démarreurs (S/G1 , S/G2 ; S/G3, S/G4) synchrones destinés à être couplés à un même moteur (Moteur 1 , Moteur 2) de l'aéronef,
- au moins une première et une seconde voies de conversion comportant chacune au moins un premier bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS3) raccordé à un ensemble de convertisseurs de puissance (CVn, CV'n) aptes à transformer une tension continue en une tension alternative ou inversement, au moins une ligne destinée à être raccordée à une charge (CAC1 , CAC2, CAC3, CAC4, P1 , P2) et au moins une autre ligne destinée à être raccordée à une source de tension alternative (S/G1 , S/G2, S/G3, S/G4, AUX S/G1 , AUX S/G2, GPU1 , GPU2), chaque voie de conversion comportant en outre des premiers moyens de commutation (DCn, DC'n) aptes à connecter ou déconnecter sélectivement chaque convertisseur (CVn, CV'n) au premier bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS3), et des second moyens de commutation (Mn, M'n) aptes à connecter ou déconnecter sélectivement au moins l'une desdites lignes à l'un des convertisseurs (CVn, CV'n),
- au moins une première et une seconde voies de distribution comportant chacune au moins un deuxième bus de tension continue (DC BUS2, DC BUS4) apte à alimenter des charges électriques (CT1 n, SW1 n, CT2n, SW2n),
le premier générateur-démarreur synchrone (S/G1 , S/G3) étant connecté au premier et/ou au second bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS2, DC BUS3, DC BUS4) de la première voie de conversion ou de la première voie de distribution par l'intermédiaire d'au moins une ligne équipée d'un redresseur de tension (RU1 , RU3),
le second générateur-démarreur synchrone (S/G2, S/G4) étant connecté au premier et/ou au second bus de tension continue (DC BUS1 , DC BUS2, DC BUS3, DC BUS4) de la seconde voie de conversion ou de la seconde voie de distribution, par l'intermédiaire d'au moins une ligne équipée d'un redresseur de tension (RU2, RU4).
10. Aéronef, tel par exemple qu'un avion, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système selon l'une des revendications 1 à 9.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110556814A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 上海航空电器有限公司 单通道多电飞机电源系统左右正常直流配电汇流条功率输入优先级结构
CN110635516A (zh) * 2018-05-31 2019-12-31 上海航空电器有限公司 单通道多电飞机电源系统左右应急配电汇流条功率输入优先级结构

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3017257B1 (fr) * 2014-01-31 2017-11-10 Hispano-Suiza Systeme de distribution et de conversion electrique pour un aeronef
JP6764338B2 (ja) * 2016-12-27 2020-09-30 川崎重工業株式会社 電源システム
CN107370154B (zh) * 2017-08-16 2024-01-30 威海广泰空港设备股份有限公司 一键供电的航空电源车
JP6894821B2 (ja) * 2017-10-20 2021-06-30 川崎重工業株式会社 電源システム
CN108288853B (zh) * 2018-04-04 2024-05-28 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 飞机直流供电系统及供电方法
CN110667866B (zh) * 2018-07-03 2022-09-06 上海航空电器有限公司 汇流条功率控制器的外部电源电压、过载、频率、缺相保护结构
GB201811536D0 (en) 2018-07-13 2018-08-29 Ge Aviat Systems Ltd Battery power source
KR102918144B1 (ko) * 2025-11-10 2026-01-26 국방과학연구소 컨택터 기반 비행체 전력 분배 시스템 및 이의 제어 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2907760A1 (fr) * 2006-10-25 2008-05-02 Airbus France Sas Systeme et procede d'alimentation en puissance a bord d'un aeronef.
FR2907762A1 (fr) 2006-10-27 2008-05-02 Airbus France Sas Systeme de generation, conversion, distribution et demarrage electrique a bord d'un aeronef

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7327113B2 (en) * 2004-11-15 2008-02-05 General Electric Company Electric starter generator system employing bidirectional buck-boost power converters, and methods therefor
FR2899734B1 (fr) * 2006-04-05 2016-04-15 Thales Sa Dispositif d'alimentation d'une pluralite de charges a partir d'un reseau de fourniture d'energie electrique
FR2930084B1 (fr) * 2008-04-09 2012-06-08 Thales Sa Procede de gestion d'un reseau electrique
US20110273010A1 (en) 2008-04-09 2011-11-10 Thales Electrical network
FR2930085B1 (fr) * 2008-04-09 2012-06-08 Thales Sa Reseau electrique
FR2990573B1 (fr) * 2012-05-11 2015-11-20 Hispano Suiza Sa Systeme de commande et d'alimentation en energie des turbomachines d'un helicoptere
FR3017258B1 (fr) * 2014-01-31 2016-01-15 Hispano Suiza Sa Systeme de distribution et de conversion electrique pour un aeronef
FR3017257B1 (fr) * 2014-01-31 2017-11-10 Hispano-Suiza Systeme de distribution et de conversion electrique pour un aeronef

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2907760A1 (fr) * 2006-10-25 2008-05-02 Airbus France Sas Systeme et procede d'alimentation en puissance a bord d'un aeronef.
FR2907762A1 (fr) 2006-10-27 2008-05-02 Airbus France Sas Systeme de generation, conversion, distribution et demarrage electrique a bord d'un aeronef

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3100332A1

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110556814A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 上海航空电器有限公司 单通道多电飞机电源系统左右正常直流配电汇流条功率输入优先级结构
CN110635516A (zh) * 2018-05-31 2019-12-31 上海航空电器有限公司 单通道多电飞机电源系统左右应急配电汇流条功率输入优先级结构
CN110556814B (zh) * 2018-05-31 2023-08-25 上海航空电器有限公司 飞机电源左右正常直流配电汇流条功率输入优先级结构
CN110635516B (zh) * 2018-05-31 2023-08-25 上海航空电器有限公司 飞机电源系统左右应急配电汇流条功率输入优先级结构

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