專利名稱：飛機(jī)艙體模塊電壓供給的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過集成傳輸數(shù)據(jù)和電壓供給或供給電路為飛機(jī)艙體模塊，尤其是在飛機(jī)艙體中有關(guān)安全的模塊電壓供給的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖1為飛機(jī)艙體模塊電壓供給的常規(guī)系統(tǒng)。在飛機(jī)的艙體內(nèi)，艙體服務(wù)器(GMS 艙體管理服務(wù)器)通過兩條線連續(xù)連接于多 個(gè)解碼/譯碼單元(DEU)。多個(gè)飛機(jī)艙體模塊連接于每個(gè)解碼/譯碼單元DEU。例如所述 飛機(jī)艙體模塊可為乘客供給單元(PSU 乘客供給單元)或艙體照明單元(IBU 照明鎮(zhèn)流器 單元)。如圖1所示，四個(gè)乘客供給單元(PSUs)和四個(gè)艙體照片單元(IBUs)連接于每個(gè)解 碼/譯碼單元。所述乘客艙體模塊可通過電纜和插頭連接件相連接。每根電纜包括六根單獨(dú)的線，即兩根用于傳輸數(shù)據(jù)的線、一根用于傳輸交流電壓 的電壓供給線、一根用于所述交流電壓的接地線、一根直流電壓供給線以及一根直流電壓 供給接地線。當(dāng)所述數(shù)據(jù)線連接于CIDS數(shù)據(jù)總線(CIDS:艙體交互數(shù)據(jù)系統(tǒng))的所述解碼 /譯碼單元時(shí)，所述電壓供給線連接于飛機(jī)的供電網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示，所述數(shù)據(jù)線和所述電壓供給線的電纜線路在常規(guī)系統(tǒng)中是分開的， 不同的連接插頭也用于所述數(shù)據(jù)線和所述電壓供給線。圖1所示的所述常規(guī)系統(tǒng)具有缺點(diǎn) 是由于大量的布線數(shù)據(jù)和電壓供給線，所述電纜線路非常復(fù)雜，特別是在大型客機(jī)中。不 僅是大量的各種線，而且用于數(shù)據(jù)和電壓供給線的不同插塞接頭使得安裝更加困難。由于所述大量的布線，重量被大量增加，特別是在大型客機(jī)中。這進(jìn)而導(dǎo)致飛機(jī)飛 行中燃料消耗增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種飛機(jī)艙體模塊，所述模塊可通過最小支出的電纜 相連。本發(fā)明提供一種具有用于連接電纜的連接插頭的飛機(jī)艙體模塊，所述電纜具有至 少一根電數(shù)據(jù)線，所述飛機(jī)艙體模塊包括隔離電路，所述隔離電路將數(shù)據(jù)從外加補(bǔ)償直流 電壓隔離，由所述飛機(jī)艙體模塊經(jīng)所述電數(shù)據(jù)線接收所述外加補(bǔ)償直流電壓和所述數(shù)據(jù)信號(hào)。


下面將參照附圖描述按照本發(fā)明裝置和按照本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施例以描述對(duì) 本發(fā)明重要的特征。圖中圖1示出通過電纜連接飛機(jī)艙體模塊的常規(guī)系統(tǒng)；圖2示出按照本發(fā)明的所述飛機(jī)艙體模塊可能實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖3示出按照本發(fā)明的通過電纜連接飛機(jī)艙體模塊系統(tǒng)的實(shí)施例；圖4示出信號(hào)圖以解釋按照本發(fā)明的為飛機(jī)艙體模塊電壓供給的方法的實(shí)施例； 以及圖5示出在按照本發(fā)明的飛機(jī)艙體模塊內(nèi)包含的隔離電路的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，在所示實(shí)施例中，飛機(jī)艙體模塊1具有連接插頭2，所述連接插頭構(gòu)造 為與電纜3相連。所述電纜3包括至少一根電數(shù)據(jù)線。供給電壓(外加直流電壓)和數(shù)據(jù) 信號(hào)經(jīng)該數(shù)據(jù)線傳輸。所述連接插頭2經(jīng)內(nèi)部線連接于隔離電路5，所述隔離電路在所述飛 機(jī)艙體模塊1內(nèi)成為一體。所述隔離電路5將所述數(shù)據(jù)信號(hào)從外加于其上的所述供給電壓 隔離。所述被隔離的供給電壓用于所述飛機(jī)艙體模塊1內(nèi)另外部件的電壓或電路供給。所 述供給電壓和所述數(shù)據(jù)信號(hào)都經(jīng)包含在所述電纜3內(nèi)的所述數(shù)據(jù)線傳輸。在此情況下，在 可能的實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)信號(hào)附加疊置于所述供給電壓，例如彌補(bǔ)直流電壓上。在一可能 的實(shí)施例中，所述電纜3包括電數(shù)據(jù)供給線和電數(shù)據(jù)返回線。在一可能的實(shí)施例中，所述兩 數(shù)據(jù)線可被用于電磁防護(hù)的電纜外殼層包覆。圖2所示的所述飛機(jī)艙體模塊可例如為乘客供給單元PSU (乘客供給單元)、艙體 照明單元IBU(照明鎮(zhèn)流器單元)或復(fù)雜單元(比如FAPs (乘務(wù)員面板)、CVMS (艙體視頻 監(jiān)視系統(tǒng))、PID(乘客信息顯示器)、信息標(biāo)記、煙探測器等。如圖2所示，所述飛機(jī)艙體模 塊1可具有另一連接插頭并可連續(xù)連接于另一飛機(jī)艙體模塊1以形成飛機(jī)艙體模塊鏈(鏈 環(huán))。在按照?qǐng)D2所述飛機(jī)艙體模塊1的可能實(shí)施例中，被所述隔離電路5從所述供給電壓 隔離的數(shù)據(jù)在所述飛機(jī)艙體模塊1中被提供給數(shù)據(jù)處理單元。所述分開的供給電壓為直流 供給電壓。在一可能的實(shí)施例中，彌補(bǔ)直流電壓DC經(jīng)所述電纜3的數(shù)據(jù)線傳輸，數(shù)據(jù)信號(hào)被 另外疊置在所述彌補(bǔ)直流電壓DC上。在一可能的實(shí)施例中，圖2所示的所述飛機(jī)艙體模塊1可經(jīng)接口裝配。在此構(gòu)造 中，經(jīng)所述數(shù)據(jù)線另外傳輸?shù)乃龉┙o電壓的振幅可被設(shè)定。例如，將所述飛機(jī)艙體模塊1 的使所述供給電壓設(shè)定為振幅28伏的DC直流電壓。在另一構(gòu)造的舉例中，將所述飛機(jī)艙體模塊1的所述供給電壓設(shè)定為直流電壓 DC。在可能的實(shí)施例中，例如，相對(duì)于供給電壓，飛機(jī)艙體模塊1的構(gòu)造可通過安裝于 飛機(jī)艙體模塊1內(nèi)的尺寸隔離電路5手動(dòng)安裝。在另一可選的實(shí)施例中，相對(duì)于供給電壓，所述隔離電路5經(jīng)所述電纜3傳輸相應(yīng) 的構(gòu)造數(shù)據(jù)來單獨(dú)安裝。圖3示出按照本發(fā)明飛機(jī)艙體模塊1的電纜和電壓供給系統(tǒng)的實(shí)施例。解碼/譯碼單元6經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線7連接于飛機(jī)艙體服務(wù)器8。來源于單元9的 供給電壓VS在所述解碼/譯碼單元6上被插入。在圖3所示的實(shí)施例中，16個(gè)飛機(jī)艙體模 塊1經(jīng)3個(gè)不同電纜3-1、3-2、3-3連接于所述解碼/譯碼單元6。四個(gè)上部電纜照明單元 1A、1B、1C、1D經(jīng)第一電纜3-1而連接。八個(gè)乘客供給單元(PSU) IE到IL經(jīng)第二電纜3_2而 連接于所述解碼/譯碼單元6。四個(gè)下部艙體照明模塊(IBU) 1M、1N、10、1P也經(jīng)第三電纜3-3連接于所述解碼/譯碼單元6。在圖3所示的實(shí)施例中，所述三個(gè)電纜3-1、3-2、3-3的 每一個(gè)具有電數(shù)據(jù)供給線HDL和電數(shù)據(jù)返回線RDL。每組所述飛機(jī)艙體模塊1經(jīng)所述各電 纜3而連續(xù)連接于另一飛機(jī)艙體模塊1以形成飛機(jī)艙體模塊鏈(鏈環(huán))。在所述解碼/譯 碼單元6上與所述數(shù)據(jù)信號(hào)一起插入的所述供給電壓VS在線路上經(jīng)所述電纜3的所述電 數(shù)據(jù)線(支配數(shù)據(jù))而被傳輸?shù)剿鲞B續(xù)連接的飛機(jī)艙體模塊1。如果圖3所示的所述系 統(tǒng)與圖1所示的所述常規(guī)系統(tǒng)相比，可以看出，按照?qǐng)D3，用于由電纜連接的所述十六個(gè)飛 機(jī)艙體模塊1的布線數(shù)量在按照本發(fā)明的所述系統(tǒng)中被大量減少。一方面，這充分簡化了 所述飛機(jī)艙體模塊1的安裝，而另一方面，減少了飛機(jī)的重量，因此在飛機(jī)飛行運(yùn)轉(zhuǎn)過程中 節(jié)省了燃料。在一可能的實(shí)施例中，所述插入供給電壓VS可在各電壓水平間切 換。在一可能的 實(shí)施例中，所述插入供給電壓VS為彌補(bǔ)直流電壓，所述彌補(bǔ)直流電壓可在三個(gè)不同電壓水 平，即正常直流電壓水平、緊急直流電壓水平和高支流電壓水平之間切換。所述切換可憑借 用于所述單元9的控制信號(hào)CRTL的功能而實(shí)現(xiàn)。在一可能的實(shí)施例中，圖3所示的所述電纜3鋪設(shè)于飛機(jī)的供給管路中。在按照 本發(fā)明的所述系統(tǒng)中，如圖3所示，通過使用子網(wǎng)絡(luò)而減少所鋪設(shè)線路的數(shù)量，所述子網(wǎng)絡(luò) 在每種情況下由飛機(jī)艙體模塊1的鏈環(huán)構(gòu)成。圖4示出信號(hào)圖表以解釋按照本發(fā)明的用于 飛機(jī)艙體模塊1的所述電壓供給方法的可能實(shí)施例。在圖4所示的實(shí)施例中，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過附加疊置而被加在電壓DC彌補(bǔ)供給電 壓上。經(jīng)所述電纜的數(shù)據(jù)線傳輸?shù)男盘?hào)以總和信號(hào)示出。在所示出的例子中，所述數(shù)據(jù)信 號(hào)是交互數(shù)據(jù)值+1、_1的順序。然而，任何希望的數(shù)據(jù)信號(hào)可經(jīng)所述數(shù)據(jù)線傳輸。此外，在 一可能的實(shí)施例中，所述彌補(bǔ)直流電壓可在各種振幅值之間切換。圖5示出包含在按照本發(fā)明的飛機(jī)艙體模塊1內(nèi)的隔離電路5的實(shí)施例。在圖5 所示的實(shí)施例中，所述隔離電路5包括兩隔離變壓器10A、10B，所述變壓器在各種情況下都 具有主線圈和副線圈。所述兩隔離變壓器10AU0B中的所述主線圈在各種情況下都經(jīng)節(jié)流 閥IlAUlB而連接于所述連接插頭2。所述節(jié)流閥IlAUlB用于抑制所述信號(hào)。所述兩隔 離變壓器10AU0B中的所述副線圈可連接于數(shù)據(jù)處理單元，從而例如憑借以太網(wǎng)PHY處理 所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)。為所述飛機(jī)艙體模塊1的供給電壓經(jīng)所述電纜3傳輸?shù)乃鲋绷鞴┙o 電壓在所述兩隔離變壓器10AU0B中的所述主線圈的中央分接頭被分流。如圖5所示所述 主線圈的所述兩中央分接頭連接于由四個(gè)二極管構(gòu)成的橋式整流電路。所述橋式整流電路 為所述飛機(jī)艙體模塊提供，例如24伏DC或48伏DC的直流供給電壓。例如所述連接插頭 2適合于將100兆以太網(wǎng)電纜連接于兩供給和兩返回線。在一可能的實(shí)施例中，在飛行運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可憑借所述連接插頭2插上或拔掉所述 飛機(jī)艙體模塊1的電源，或者換句話說，可能是熱拔插。這可能是由于在所述飛機(jī)艙體模塊 1被插上或拔掉電源時(shí)阻尼電壓峰值的所述線圈。對(duì)于按照本發(fā)明的用于飛機(jī)艙體模塊1的電壓供給的所述電纜系統(tǒng)，將在幾百瓦 水平的高輸出以高電流消耗傳輸?shù)斤w機(jī)艙體模塊1，例如到用于艙體照明的LED條或閱讀 燈是可能的。具有電數(shù)據(jù)供給線和電數(shù)據(jù)返回線的所述電纜3通常已具有用于電磁防護(hù)的 外殼層。由于保護(hù)飛機(jī)不受閃電襲擊在此處尤為重要，所以按照本發(fā)明的所述系統(tǒng)尤其適 合于機(jī)身由碳纖維制成的飛機(jī)。通過使用已具有電磁防護(hù)的電纜3，即使發(fā)生可能的閃電襲擊，在所述飛機(jī)中的所述飛機(jī)艙體模塊1間可靠地傳輸數(shù)據(jù)是可能的。無論使用何種類型 的數(shù)據(jù)總線，所述電壓供給都能被傳輸。所述飛機(jī)艙體模塊1通過電纜在所謂的鏈環(huán)內(nèi)而 非以星形連續(xù)連接。此外，在飛行運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，隨時(shí)可插上或拔掉所述飛機(jī)艙體模塊1的電 源而不削弱各飛機(jī)艙體模塊鏈外的數(shù)據(jù)傳輸。
此外，由于附加的備份供給電壓，例如緊急電壓經(jīng)所述數(shù)據(jù)線而被插入，增加用于 所述飛機(jī)艙體模塊1的所述電壓供給的安全和可靠性是可能的。普通數(shù)據(jù)供給和能量供給 還極大方便了飛機(jī)艙體模塊1的簡單安裝。在按照本發(fā)明的所述系統(tǒng)中，所述供給電壓憑 借線圈而供給所連接的飛機(jī)艙體模塊1。因此，所鋪設(shè)電纜3的數(shù)量被極大減少，并且，飛機(jī) 的總重和因而的飛行運(yùn)轉(zhuǎn)成本被減少。必要線路數(shù)量的減少還使使用小直徑電纜3成為可 能，因此可以節(jié)省場地的方式執(zhí)行安裝。
權(quán)利要求
一種飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于包括a)連接插頭(2)，所述連接插頭用于連接電纜(3)和外殼，所述電纜具有至少一根電數(shù)據(jù)線，所述外殼用于電磁防護(hù)；b)隔離電路(5)，所述隔離電路將數(shù)據(jù)信號(hào)從直流供給電壓隔離，其中所述直流供給電壓和附加疊置于所述直流供給電壓上的所述數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)所述電纜(3)的所述電數(shù)據(jù)線而被接收，且所述直流供給電壓可在多種電壓水平間切換。
2.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)艙體模塊，其特征在于包括接口，經(jīng)過所述接口，可設(shè)定 經(jīng)所述數(shù)據(jù)線傳輸?shù)乃鲋绷鞴┙o電壓的振幅。
3.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述電纜(3)具有至少一電數(shù) 據(jù)供給線和至少一電返回?cái)?shù)據(jù)線。
4.如權(quán)利要求1至3所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述飛機(jī)艙體模塊(1)為 乘客供給單元(PSU)或艙體照明單元(IBU)。
5.如權(quán)利要求1至4所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述飛機(jī)艙體模塊(1)可 經(jīng)所述電纜(3)連續(xù)連接于另一飛機(jī)艙體模塊以形成飛機(jī)艙體模塊鏈。
6.如權(quán)利要求5所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于飛機(jī)艙體模塊鏈可連接于解碼 /譯碼單元(6)。
7.如權(quán)利要求6所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述解碼/譯碼單元(6)連接 于飛機(jī)艙體服務(wù)器(8)。
8.如權(quán)利要求7所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述供給電壓被插入在所述解 碼/譯碼單元(6)。
9.如權(quán)利要求1至8所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述直流供給電壓包括正 常直流電壓、緊急直流電壓和高支流電壓。
10.如權(quán)利要求1至9所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述電纜(3)鋪設(shè)在飛 機(jī)的供給管路中。
11.如權(quán)利要求1至10所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述隔離電路(5)具 有兩隔離變壓器(10AU0B)，所述隔離變壓器在各種情況下都經(jīng)用于抑制信號(hào)的節(jié)流閥 (IlAUlB)而連接于所述連接插頭(2)。
12.如權(quán)利要求11所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述隔離變壓器(10AU0B) 在各種情況下都具有主線圈和副線圈，所述主線圈經(jīng)節(jié)流閥(IlAUlB)而連接于所述連接 插頭(2)，所述副線圈連接于數(shù)據(jù)處理單元以處理所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于為所述飛機(jī)艙體模塊(1)的 供給電壓所傳輸?shù)墓┙o電壓可在所述隔離變壓器(10AU0B)的所述主線圈的中央分接頭 被分流。
14.如權(quán)利要求13所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述隔離變壓器(10AU0B) 的所述主線圈的所述兩中央分接頭連接于橋式整流電路。
15.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于所述正常直流電壓為28V或42V。
16.如權(quán)利要求1至15所述的飛機(jī)艙體模塊(1)，其特征在于可憑借所述連接插頭 (2)在飛行運(yùn)轉(zhuǎn)過程中插入或拔掉所述飛機(jī)艙體模塊(1)的電源。
17. —種網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至16所述的飛機(jī)艙體模 塊(1)，且經(jīng)所述電纜(3)而彼此連續(xù)相連。
18. 一種用于至少一飛機(jī)艙體模塊(1)電壓供給的方法，其特征在于包括以下步驟 將附加疊置于直流供給電壓上的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)匹配電纜(3)的電數(shù)據(jù)線被所述飛機(jī)艙體模塊⑴接收；將所述直流供給電壓從所述疊置數(shù)據(jù)信號(hào)分離；以及 將所述直流供給電壓在多種電壓水平間切換。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于經(jīng)所述數(shù)據(jù)線傳輸?shù)乃鲋绷鞴┙o電壓 的振幅經(jīng)所述飛機(jī)艙體模塊1的接口設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于飛機(jī)艙體模塊(1)的電壓供給的系統(tǒng)和方法。電供給電壓和附加的數(shù)據(jù)信號(hào)可經(jīng)電纜(3)傳輸。所述飛機(jī)艙體模塊(1)具有用于插在所述電纜(3)上的連接插頭(2)和隔離電路(5)，所述隔離電路將所傳輸?shù)墓┙o電壓從所述數(shù)據(jù)信號(hào)隔離。
文檔編號(hào)B64D11/00GK101821163SQ200980100667
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者克里斯汀·力多, 史溫-奧拉夫·伯克漢, 漢斯-阿西米·保爾 申請(qǐng)人:空中客車控股有限公司