[01813640]航空电源变换技术

本项目属航空航天技术领域。该技术广泛用于飞机二次电源系统和航空地面保障电源中，它不仅直接关系到飞机飞行的安全性和可靠性，同时也是决定航空电气系统技术水平的主要因素之一。本项目针对现役和未来飞机对航空二次电源和航空地面保障电源的需求，在DC-AC、DC-DC、AC-DC变换三个方面，围绕高效率、高功率密度、高可靠性等核心技术需求开展了研究。本项目涉及电力电子、控制、机械设计等技术领域，技术复杂，研制难度大。主要发明点有： 1.发明了双降压式逆变器系列拓扑及其控制策略，克服了传统逆变电路存在的桥臂直通和体二极管反向恢复损耗大的问题，大幅度提高了逆变器的变换效率和可靠性，为实现航空静止变流器的高可靠和高功率密度奠定了重要的理论和技术基础。 2.发明了高可靠的逆变器模块化组合技术，具有很强的通用性和抗干扰能力，模块化程度高、热源分布均匀、功率器件应力低，可显著降低三相逆变产品的研发周期和成本，对提高维护性，实现产品的通用化、系列化和模块化具有重要意义。 3.发明了静止变流器输入电流低频交流分量抑制、输出短路可靠运行控制等控制方法，大幅度减小了输入电流的低频分量和变换器短路运行状况下的功率器件损耗，显著提高了电源系统的可靠性。 4.发明了软开关PWM交错并联双管正激变换器系列拓扑及其控制策略，具有无桥臂直通、器件应力低、可靠性高的优点；发明了带箝位电容的交错反激式变换器等拓扑及控制方法，大幅度减小了输入输出滤波器的体积和重量，显著提高了DC-DC变换器的功率密度。 5.发明了双升压式能馈型PWM整流电路，实现高功率因数、高效率能馈型整流功能，降低了机载电源设备对飞机交流电网的影响；发明了软开关正反激双向DC-DC变换器，将传统飞机中蓄电池充电器与应急电源变换器合二为一，显著提高了电源系统的集成度。 该项目具有完全自主知识产权，共申请国家发明专利32项，其中27项已授权；采用上述技术研制的产品，整机变换效率比国内外同类产品提高4.5%，在体积、重量、可靠性、维护性等方面均具有明显优势。 鉴定委员会认为：“本项目技术水平居国内领先，达到国际先进，其中在航空静止变流器的效率和功率密度方面处于国际领先水平”，为提高我国飞机二次电源技术水平奠定了基础。