金勇

【摘 要】固態(tài)配電控制方式，在提高電氣負載管理自動化水平的同時，也提高了配電系統(tǒng)的效率和可靠性。本文主要說明在固態(tài)控制配電方式中，通過對負載的分組和飛行過程中的構(gòu)型管理，實現(xiàn)電氣負載的自動管理，并介紹了主動被動兩種負載管理理念。

【關(guān)鍵詞】自動配電；負載管理

0 引言

采用飛機電氣負載自動管理技術(shù)是先進飛機配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。電氣負載管理中心是實現(xiàn)航空電氣負載控制與管理自動化的重要組成部分，是飛機電氣系統(tǒng)的樞紐部件，其主要任務(wù)是通過機載總線接受來自電源系統(tǒng)的控制信息，同時對先進飛機二次配電中心的分布式電力匯流條和固態(tài)功率控制器進行控制與監(jiān)測，并將檢測及處理完的信息通過機載總線送到電源系統(tǒng)。

負載自動管理的基本原則是，通過采用微機技術(shù)、總線技術(shù)和新型的配電裝置，在不同的供配電模式下，確保處于工作狀態(tài)的電氣負載的用電需求，始終在電源系統(tǒng)當(dāng)前可提供的電源容量范圍以內(nèi)，以免由于過載或構(gòu)型轉(zhuǎn)換等原因造成當(dāng)前供電電源的喪失。

1 飛機負載的分類

飛機電氣負載按重要性可分為關(guān)鍵飛行負載、關(guān)鍵任務(wù)負載、飛關(guān)鍵飛行負載。

1）關(guān)鍵飛行負載：它為保證飛機飛行安全所必需的用電設(shè)備。如果這些設(shè)備失效，不僅會引起飛行任務(wù)的中止，還會導(dǎo)致?lián)p毀飛機。因此，對于此種負載，要求有冗余備份

2）關(guān)鍵任務(wù)負載：它為完成特定的任務(wù)所需的用電設(shè)備。其功能失效將使飛機無法完成預(yù)定的任務(wù)。飛機上多數(shù)負載屬于關(guān)鍵任務(wù)負載，這些負載多數(shù)具有硬件冗余或者功能冗余。

3）非關(guān)鍵飛行負載：指飛機上除了關(guān)鍵飛行負載、關(guān)鍵任務(wù)負載之外的其他用電設(shè)備。這種用電設(shè)備一般是為了讓用戶得到更好的飛行體驗與舒適度。

定量地分析，按照AC25.1309定義，可以根據(jù)負載失效后對飛機的影響，將負載劃分為表1所示的4種類型

2 負載管理的實施

負載管理的實施，靠的是負載管理計算機通過總線對下游固態(tài)功率控制器的控制和監(jiān)測。目前，負載按供電對象，分為大功率負載和一般負載兩類。大功率負載，是指交聯(lián)電流在7.5A，直流電流在15A以上的負載。一般負載，是指交流電流在7.5A，直流電流在15A以下的負載。目前，受限于功率和散熱，SSPC只能給一般負載進行配電。對于大負載，一般采用機電式控制器，即在給負載配電的電路中接入繼電器，繼電器線圈采用SSPC進行控制，并對大負載進行電流監(jiān)測。這樣，就實現(xiàn)了對大負載的控制和監(jiān)測，使得大負載也一并進行負載管理。

2.1 負載分組

要利用計算機對負載進行管控，必須將同一安全性級別的負載進行分組，逐漸進行加卸載。這里舉例如表2所示，并做分組要點說明。

這里對分組的要點如下：

1）按照安全性等級，可以設(shè)置，GROUP1～3，安全性等級逐漸升高；

2）同一組別的負載數(shù)量和總功率，不應(yīng)造成一次性上電后對電網(wǎng)造成沖擊；

3）同一組別的負載，盡量是任務(wù)功能相近的一些負載，如，可以設(shè)置，GROUP 1中，可以是廚房衛(wèi)生間負載，GROUP 2中，可以是客艙視頻負載。

4）同一組別中，不應(yīng)出現(xiàn)，功能與其他組交聯(lián)的負載。如，GROUP1中l(wèi)oad15的卸載，不應(yīng)該造成對GROUP2中l(wèi)oad25的影響。

2.2 飛行任務(wù)中的配電構(gòu)型

負載管理本質(zhì)上是負載管理計算機按照當(dāng)前的任務(wù)或者構(gòu)型程序化地對所選擇的負載進行通斷控制?？梢园凑諜M坐標(biāo)為飛行任務(wù)，縱坐標(biāo)為故障模式（即機上電源數(shù)）對飛行中的情況進行構(gòu)型控制，舉例如表3所示

表3 負載管理中的構(gòu)型

對于表3中，標(biāo)識的部分進行說明。假設(shè)在巡航中，只有一臺發(fā)電機給全機進行供電。這時候，負載管理計算機會接收到來自發(fā)電機的信息，按照當(dāng)前的構(gòu)型矩陣，為了將飛機剩余的電源過載的風(fēng)險降低，并為了使得關(guān)鍵任務(wù)負載能更好地用電，將對負載進行卸載。這種情況下，將GROUP1，GROUP2中的負載進行卸載，則負載管理計算機將構(gòu)型傳遞到遠程配電中心的各個SSPC，SSPC進行關(guān)斷，卸載被執(zhí)行。而后將卸載信息顯示到駕駛艙，機組成員只要被告知即可，無需在判斷單發(fā)后手動去按開關(guān)進行卸載。

3 常用的兩種負載管理模式

負載管理模式，按照理念來說，分為主動加卸載和被動加卸載兩種。以上第二節(jié)介紹的，為主動加卸載模式。

被動加卸載模式下，監(jiān)測系統(tǒng)主要任務(wù)為檢測所屬電源的功率，當(dāng)且僅當(dāng)電源功率過大時，且超過一定時間后，進行卸載，而后繼續(xù)監(jiān)測，如若仍舊超出電源容量，繼續(xù)卸載。

如當(dāng)飛機到達表3中的條件后，監(jiān)測系統(tǒng)并不監(jiān)測并生成當(dāng)前構(gòu)型，而是繼續(xù)供電。然而，一臺發(fā)電機帶載情況下，很有可能會過載。當(dāng)監(jiān)測到電源輸出功率達到電源額定能力，并超過3分鐘后，GROUP1被卸載。卸載后，如若不再過載，則其余負載保持原狀，如若繼續(xù)過載1分鐘，GROUP2被卸載，依次監(jiān)測并執(zhí)行。

兩者的卸載理念，各有特點。并且，在負載組類分組方面，亦存在少許差異。需要根據(jù)飛機總體的需求進行合理應(yīng)用。

4 結(jié)語

本文介紹了負載自動管理的基本原則和分類，提出了兩種負載管理的理念并對主動型加卸載管理的工作邏輯和要點舉例進行了說明。對于在多電飛機中，負載管理的主動和被動模式可以混合使用，大負載也可以分成多個階段，以更好的管理和分配機上電能。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]