[發(fā)明專利]混合動(dòng)力設(shè)備中的電池加熱

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911022374.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN111106414A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.朱利安;S.杜索
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 普拉特-惠特尼加拿大公司
• 主分類號(hào): H01M10/615
• 分類號(hào): H01M10/615;H01M10/663;B64D27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 畢錚;劉春元

提供了混合動(dòng)力設(shè)備中的電池加熱。一種在寒冷氣候中操作混合動(dòng)力設(shè)備的方法，其包括：吸收由內(nèi)燃機(jī)生成的熱，以及使用從內(nèi)燃機(jī)吸收的熱的至少一部分來給操作性地連接至電動(dòng)機(jī)的電池組加溫。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)總地涉及用于飛行器應(yīng)用的混合動(dòng)力設(shè)備（hybrid electric powerplant），并且更具體地，涉及用于在這樣的動(dòng)力設(shè)備中給電池加溫的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

溫度在電池性能方面起著重要作用。電池根據(jù)化學(xué)反應(yīng)而變化。在寒冷的天氣中，化學(xué)物質(zhì)不能像在溫暖的天氣中反應(yīng)得那么快。因此，冷的電池將不會(huì)具有與溫的電池相同的電力。為了在所有天氣條件下提供足夠的電力，因此有時(shí)有必要增加電池?cái)?shù)量或使用更大的電池。然而，這導(dǎo)致重量增加，這使得混合動(dòng)力設(shè)備對(duì)飛行器應(yīng)用不太有吸引力。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，提供了一種操作混合動(dòng)力設(shè)備的方法，所述混合動(dòng)力設(shè)備具有內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)和電池組，所述方法包括：a）吸收由內(nèi)燃機(jī)生成的熱，以及b）使用從內(nèi)燃機(jī)吸收的熱來給電池組加溫。

在另一方面，提供了一種在寒冷氣候中操作飛行器的混合動(dòng)力設(shè)備的方法，所述方法包括：啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)；循環(huán)與內(nèi)燃機(jī)有熱交換關(guān)系的冷卻劑，以吸收由內(nèi)燃機(jī)生成的廢熱；循環(huán)與電池組有熱交換關(guān)系的、被內(nèi)燃機(jī)加熱的冷卻劑，冷卻劑將熱傳遞到電池組來給電池組加溫；以及然后使用電池組來為電動(dòng)機(jī)供電。

在另一方面，提供了一種混合動(dòng)力設(shè)備，其包括：壓縮機(jī)；內(nèi)燃機(jī)，其具有流體地連接到壓縮機(jī)的出口的入口，內(nèi)燃機(jī)具有冷卻劑回路；渦輪，其具有流體地連接到內(nèi)燃機(jī)的出口的入口；電動(dòng)機(jī)；以及電池組，其被配置成向電動(dòng)機(jī)提供電力，電池組與內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑回路有熱交換關(guān)系。

附圖說明

現(xiàn)在對(duì)附圖進(jìn)行參考，在附圖中：

圖1是適于在混合動(dòng)力飛行器上使用的動(dòng)力設(shè)備的示意圖；

圖2是適于在圖1中所示出的動(dòng)力設(shè)備中使用的復(fù)合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；

圖3是適于在圖2中所示出的復(fù)合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的示意剖視圖；以及

圖4示出了作為周圍環(huán)境溫度的函數(shù)的鋰離子電池的典型特性。

具體實(shí)施方式

圖1圖示了適于在混合動(dòng)力飛行器上使用的動(dòng)力設(shè)備10的示例。動(dòng)力設(shè)備10可以采用各種配置。例如，動(dòng)力設(shè)備10可以被配置為用于驅(qū)動(dòng)螺旋槳18的渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)另一示例，其可以被配置為用于驅(qū)動(dòng)直升機(jī)轉(zhuǎn)子或任何其他待驅(qū)動(dòng)負(fù)載的渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。混合動(dòng)力設(shè)備10也可以被用在輔助動(dòng)力單元（APU）設(shè)施中。還設(shè)想到其他應(yīng)用。

根據(jù)特定的實(shí)施例，動(dòng)力設(shè)備10一般包括化石燃料供電的發(fā)動(dòng)機(jī)12和電動(dòng)發(fā)電機(jī)14以及電連接至電動(dòng)發(fā)電機(jī)14的電池組16。電動(dòng)發(fā)電機(jī)14可以由兩個(gè)不同的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)機(jī)器組成，或者其可以被集成到一個(gè)單元中。發(fā)動(dòng)機(jī)12可以經(jīng)由輸出軸15'驅(qū)動(dòng)地連接至電動(dòng)發(fā)電機(jī)14。電動(dòng)發(fā)電機(jī)14又經(jīng)由減速齒輪箱（RGB）17驅(qū)動(dòng)地連接至負(fù)載（在圖示的示例中的螺旋槳18）。根據(jù)一種可能的布置，化石燃料供電的發(fā)動(dòng)機(jī)12和電動(dòng)發(fā)電機(jī)14兩者都可以連接至RGB 17以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。這樣的布置被稱為并行混合系統(tǒng)。根據(jù)另一可能的布置，當(dāng)在發(fā)電機(jī)模式下使用發(fā)動(dòng)機(jī)12用于對(duì)電池組16的電池充電時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)12只能被用來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)14，并且負(fù)載只能由電動(dòng)機(jī)14經(jīng)由RGB 17來驅(qū)動(dòng)。該布置可以被稱為串行混合系統(tǒng)。