[發明專利]用于調節螺旋槳的流動特性的方法和設備

在審

• 申請號: 202110270894.6
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113386932A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 延斯·比巴赫;弗蘭克·迪皮諾克斯
• 申請（專利權）人: 托奇多有限責任公司
• 主分類號: B63H3/10
• 分類號: B63H3/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;劉剛

本發明涉及一種用于根據運行狀態調節用于水上交通工具(1000)，尤其艇和船舶的驅動系統(100)的螺旋槳(103)的流動特性的方法(1)和設備(10)，所述方法包括如下步驟：確定驅動系統(100)的運行狀態(2)，其中在驅動系統(100)中存在推進狀態或發電機狀態，尤其通過水力發電獲得能量的水力發電狀態；和基于所確定的運行狀態調節螺旋槳(103)的流動特性(3)。

技術領域

本發明公開了一種用于根據運行狀態來調節用于水上交通工具，尤其用于艇或船舶的驅動系統的螺旋槳的流動特性的方法和設備，以及一種包括所述設備的驅動系統和一種包括所述驅動系統的水上交通工具。

背景技術

越來越多地使用驅動系統來驅動水上交通工具，驅動系統具有電動機作為驅動器。電動機與內燃機相比具有一些優點。包括近似恒定的扭矩、非常高的效率，并且不會直接產生燃燒產物，如二氧化碳、一氧化碳和氮氧化物。電池或蓄電池用作為蓄能器。但是，電池和蓄電池的存儲容量是有限的。因此，期望一定程度的自給自足，使得電池或蓄電池不必那么頻繁地經由電網充電，或者能夠提高活動范圍。

諸如艇和船舶之類的水上交通工具的驅動系統尤其具有螺旋槳，所述螺旋槳將驅動器的轉動或扭矩轉換為推進力或推力。螺旋槳具有螺旋槳翼，所述螺旋槳翼成形和定向為，使得所述螺旋槳翼在螺旋槳的轉動運動中由周圍的介質，在此即水傾斜地或不對稱地繞流。螺旋槳翼經受動態的推進力，一方面所述推進力的軸向分量由螺旋槳的軸承吸收并且稱為推力，而另一方面引起介質相反取向的流動，這稱為轉子射流(Rotorabstrahl)。

經由螺旋槳也能夠驅動用于產生電能的發電機。如果發電機經由螺旋槳被水流驅動，那稱之為水力發電。

已知通過未連接到電網的系統如太陽能電池給電池和蓄電池充電，所述電池或蓄電池為水上交通工具的驅動系統供給電能。還已知在水上交通工具中攜帶水力發電機以便產生用于電池或蓄電池的電能。在此，利用相對于水上交通工具的流動。但是，單獨的水力發電機是一個附加的系統，所述附加的系統具有一定的空間需求和重量，這恰好在較小的水上交通工具中需避免。

發明內容

本發明的目的是避免或至少減少現有技術的所提到的缺點和問題，并且尤其根據運行狀態來調節驅動系統的螺旋槳的流動特性。

該目的通過根據本發明的方法以及根據本發明的設備以及驅動系統和水上交通工具來實現。獨立權利要求的主題的設計方案和改進形式是從屬權利要求的主題。下述對象的特征以及設計方案和改進形式能夠以任何技術上有意義的方式相互組合，除非明確地將其描述為是排他性的。

第一方面涉及一種用于根據運行狀態來調節水上交通工具尤其艇和船舶的驅動系統的螺旋槳的流動特性的方法。所述方法包括以下步驟：

確定驅動系統的運行狀態。在此，存在推進狀態或自由狀態或鎖止狀態或發電機狀態，尤其水力發電狀態，在所述水力發電狀態中通過水力發電獲取能量。

基于所確定的運行狀態調節流動特性。

所述步驟能夠相繼執行也能夠并行執行。

能夠自動地調節驅動系統的運行狀態，或者能夠首先通過用戶預設運行狀態，并且用戶優選將推進狀態和/或自由狀態和/或鎖止狀態和/或發電機狀態預設為運行狀態。

確定這種自動調節的或由用戶預設的運行狀態。

第二方面涉及一種用于根據運行狀態來調節用于水上交通工具尤其用于艇和船舶的驅動系統的螺旋槳的流動特性的設備。所述設備包括用于確定運行狀態的模塊和用于調節流動特性的調節機構。用于確定運行狀態的模塊設計和配置用于，確定驅動系統的運行狀態。在此，存在推進狀態或自由狀態或鎖止狀態或發電機狀態，尤其水力發電狀態，在所述水力發電狀態中，通過水力發電獲得能量。用于調節流動特性的調節機構設計和配置用于，以基于所確定的運行狀態來調節流動特性。