[發明專利]一種無人機油電混合動力耦合系統

在審

• 申請號: 201710070636.7
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN108408060A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 康維國;李久坤;陳彥宇;宋揚;李適然
• 申請（專利權）人: 朗星無人機系統有限公司
• 主分類號: B64D27/02
• 分類號: B64D27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種無人機油電混合動力耦合系統，該無人機油電混合動力耦合系統包括：油動發動機；電機；螺旋槳；耦合裝置。耦合裝置包括：軸I；軸II；軸III；箱體；超越離合器I；超越離合器II；齒輪I；齒輪II；齒輪III。齒輪III在齒輪I和齒輪II之間嚙合，并同軸III相連。軸I和軸II是輸入軸，軸III是輸出軸。發動機與電機提供的動力在箱體處進行耦合，共同輸出功率帶動螺旋槳轉動。油動發動機和電機既可以單獨為螺旋槳提供動力，也可以耦合共同為螺旋槳提供動力。可以有效提升系統安全裕度，大大的簡化了混合動力系統的切換和控制，提高了動力系統的效率，降低耗油率，延長無人機續航時間，增強了無人機安全可靠性。

技術領域

本發明涉及無人機混合動力技術領域，特別是一種無人機油電混合動力耦合系統。

背景技術

限制無人機發展的主要問題中，動力系統續航時間、發動機燃油效率以及動力系統安全性問題尤為突出。傳統的無人機動力系統使用單一油動發動機，起飛時所需功率大，巡航所需功率僅占起飛時的一半左右，發動機的選型必須滿足無人機起飛需求，這就導致整個在飛行剖面動力系統效率不高，巡航動力大量冗余，造成燃油浪費，降低無人機續航時間；電動無人機動力系統受限于電機的功率與電池重量，對于大型無人機的長時間續航要求以及垂直起降無能為力。因此，無人機油電混合動力耦合系統成為解決這一問題的方案。

已有的混合動力系統工作時，油動發動機和電機能夠將動力耦合輸出，但往往不能單獨輸出，不能解決無人機續航要求及動力系統效率問題；當其中一種動力失效時，另外一種動力也難以繼續為無人機提供動力，這樣無疑為無人機安全帶來隱患；已有的無人機混合動力系統，需要為發動機考慮額外的起動方式，不能充分利用混合動力系統中的電機，這無疑增加了無人機系統的復雜性和重量。在無人機領域，現有技術方案無法很好解決上述問題。

發明內容

針對現有技術中的上述問題，本發明提供了一種既能滿足大型垂直起降無人機重量和功率需求，又能降低耗油率、延長續航時間、增加動力系統安全性的無人機油電混合動力耦合系統，用于解決現有無人機動力系統的續航時間短、發動機效率低、安全可靠性不足等無法滿足現有要求的問題。

本發明提供了一種無人機油電混合動力耦合系統，所述的無人機油電混合動力耦合系統包括：油動發動機；電機，所述的電機和油動發動機在同側；螺旋槳；耦合裝置，所述耦合裝置設置在螺旋槳和發動機、電機之間。

優選地，所述的耦合裝置包括：軸I；軸II；軸III；箱體，所述的軸I、軸II、軸III分別安裝在箱體上；超越離合器I，所述的超越離合器I與軸I相連；超越離合器II，所述的超越離合器II與軸II相連；齒輪I，所述的齒輪I的內圈與超越離合器I的外圈配合；齒輪II，所述的齒輪II的內圈與超越離合器II的外圈配合；齒輪III，所述的齒輪III在齒輪I和齒輪II之間嚙合，并同軸III相連。

優選地，所述的箱體安裝有三根轉動軸，其中軸I和軸II是輸入軸，軸I連接油動發動機，軸II連接電機；軸III是輸出軸，與螺旋槳相連。

優選地，所述的軸I不轉動時，軸II可以單獨工作；軸II不轉動時，軸I可以單獨工作；軸I的轉速低于軸II通過齒輪III傳遞的轉速時，軸I保持自由轉動，不會對軸II的工作造成影響；軸II的轉速低于軸I通過齒輪III傳遞的轉速時，軸II保持自由轉動，不會對軸I的工作造成影響。

優選地，所述的軸II上所連接電機反轉可以作為油動發動機的起動電機，帶動油動發動機正常起動。。

本發明無人機油電混合動力耦合系統的有益效果：通過引入兩個超越離合器，解決了在無人機油電混合動力耦合系統中，油動發動機和電機既能單獨工作，又能進行動力耦合輸出帶動負載工作，同時可以有效提升系統安全裕度。大大的簡化了混合動力系統的切換和控制，提高了動力系統的效率，降低耗油率，延長無人機續航時間，增強了無人機安全可靠性。

附圖說明