[發(fā)明專利]用于飛行器的容錯性混合電動推進系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910769698.6
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110844088B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 羅伯特·查爾斯·弘;保羅·羅伯特·杰明
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B64D27/02
• 分類號: B64D27/02;B64D31/00;B64D43/00
• 代理公司: 上海華誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

提供了一種混合電動推進系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開涉及用于飛行器的混合電動推進系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，其被構(gòu)造為響應于扭矩源(例如發(fā)動機)上的快速電負載變化而快速且自動地采取動作。還提供了用于操作飛行器的混合電動推進系統(tǒng)的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題大體涉及用于飛行器的混合電動推進系統(tǒng)及其操作方法。更具體地，本主題涉及用于飛行器的混合電動推進系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，其被構(gòu)造用于響應于快速電負載變化來檢測和采取動作。

背景技術(shù)

用于飛行器的并聯(lián)混合電力推進系統(tǒng)通常包括內(nèi)燃機或其他機械驅(qū)動的動力裝置，其驅(qū)動發(fā)電機以產(chǎn)生電力。內(nèi)燃機還可以驅(qū)動飛行器的推力源，例如螺旋槳。由發(fā)電機產(chǎn)生的電力用于驅(qū)動另外的推力源。例如，可以將電力提供給電動機，該電動機利用電力來驅(qū)動附加推力源，例如飛行器另一側(cè)的螺旋槳。

這種系統(tǒng)固有地包含單一故障，由于電聯(lián)接，這些故障可以產(chǎn)生比非混合系統(tǒng)更嚴重的航行器推力和推力不對稱的變化。此外，快速的電負載變化可能導致重大且不安全的飛行器處理問題。另外，發(fā)動機扭矩的快速變化可導致超速問題等。

因此，解決上述一個或多個挑戰(zhàn)的用于飛行器的混合電動推進系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和方法將是有用的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點將部分地在以下描述中闡述，或者可以從描述中顯而易見，或者可以通過實踐本發(fā)明來學習。

在一個方面，本公開涉及一種用于飛行器的混合電動推進系統(tǒng)。混合電動推進系統(tǒng)包括發(fā)動機和第一電機，第一電機與發(fā)動機機械地聯(lián)接，并且構(gòu)造成在被發(fā)動機驅(qū)動時產(chǎn)生電力。混合電動推進系統(tǒng)還包括一個或多個耗電負載，其與第一電機電聯(lián)接并且被構(gòu)造為從第一電機接收電力。一個或多個耗電負載包括第二電機，以及其他可能的耗電負載。此外，混合電動推進系統(tǒng)包括推進組件，推進組件與第二電機機械地聯(lián)接并且構(gòu)造成在被第二電機驅(qū)動時產(chǎn)生推力。此外，混合電動推進系統(tǒng)包括位于飛行器上的一個或多個感測裝置，用于檢測指示發(fā)動機上的電負載的一個或多個性能指示器。另外，混合電動推進系統(tǒng)包括與一個或多個傳感器通信地聯(lián)接的一個或多個控制器。一個或多個控制器被構(gòu)造為從一個或多個感測裝置接收指示發(fā)動機上的電負載的一個或多個性能指示器；至少部分地基于一個或多個性能指示器來確定是否存在電負載變化；并且如果存在快速電負載變化，響應于電負載變化產(chǎn)生控制動作。

在另一方面，本公開涉及一種用于操作飛行器的混合電動推進系統(tǒng)的方法。該方法包括從位于飛行器上的一個或多個感測裝置接收指示發(fā)動機上的電負載的一個或多個性能指示器，該發(fā)動機與電機機械地聯(lián)接，該電機構(gòu)造成在被發(fā)動機驅(qū)動時產(chǎn)生電力，電機與一個或多個耗電裝置電聯(lián)接，其中一個或多個耗電裝置中的至少一個與推進組件機械地聯(lián)接。該方法還包括至少部分地基于一個或多個性能指示器來確定是否存在發(fā)動機上的電負載減小。該方法進一步包括：如果存在發(fā)動機上的電負載減小，則響應于電負載減小產(chǎn)生控制動作，其中產(chǎn)生控制動作包括減少到發(fā)動機的燃料流。

在另一方面，本公開涉及一種用于飛行器的混合電動推進系統(tǒng)。混合電動推進系統(tǒng)包括發(fā)動機。混合電動推進系統(tǒng)還包括第一推進組件，該第一推進組件與發(fā)動機機械地聯(lián)接并且構(gòu)造成在被發(fā)動機驅(qū)動時產(chǎn)生推力。此外，混合電動推進系統(tǒng)包括第一電機，該第一電機與發(fā)動機機械地聯(lián)接并且被構(gòu)造為在被發(fā)動機驅(qū)動時產(chǎn)生電力。此外，混合電動推進系統(tǒng)包括第二電機，該第二電機與第一電機電聯(lián)接并且被構(gòu)造為從第一電機接收電力。此外，混合電動推進系統(tǒng)包括第二推進組件，該第二推進組件與第二電機機械地聯(lián)接并且構(gòu)造成在被第二電機驅(qū)動時產(chǎn)生推力。混合電動推進系統(tǒng)還包括位于飛行器上的一個或多個感測裝置，用于檢測指示發(fā)動機上的電負載的一個或多個性能指示器。此外，混合電動推進系統(tǒng)包括與一個或多個傳感器通信地聯(lián)接的一個或多個控制器，一個或多個控制器構(gòu)造成：從一個或多個感測裝置接收指示發(fā)動機上的電負載的一個或多個性能指示器；至少部分地基于一個或多個性能指示器來確定是否存在電負載變化；并且如果存在電負載變化，響應于電負載變化產(chǎn)生控制動作。