CN108033021A - 油电混合动力装置及其在无人机和飞行汽车中的工作方法 - Google Patents

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张松
李小光
张杜江
严威浩
尹建宏
刘思敏
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Abstract

本发明提供了一种油电混合动力装置及其在无人机和飞行汽车中的工作方法，油电混合动力装置包括带有油箱的发动机和带有控制器的电机，其中发动机通过离合器控制旋翼运动，电机直接控制旋翼运动，电机通过电池连接有轮毂电机，轮毂电机控制车轮运动，可以运用在无人机或飞行汽车等新型交通工具中。本发明采用油电混动技术，大大提高新型交通工具的续航时间，当发动机失效时，备用电池可作为紧急使用能源供给电机，使得新型交通工具实现紧急迫降。

Description

油电混合动力装置及其在无人机和飞行汽车中的工作方法
技术领域
本发明涉及航空飞行动力机械领域，具体是一种油电混合动力装置及其在无人机和飞行汽车中的工作方法。
背景技术
目前，国内外许多公司研发了飞行汽车、陆空两栖无人机、飞行摩托等多种新型交通工具，能够实行陆地行驶及空中飞行功能，提高人们的出行效率。新型陆空两用交通工具是新时代研究的热点领域之一，应用前景十分广泛。通常采用电机驱动旋翼，以电池作为动力来源，续航时间不足30分钟左右。如果能从技术层面，解决续航问题，将极大地拓宽这些新型交通工具的应用场景，而这无疑将引领一场新的市场革命。
限于电池水平的发展，即便是商用电池中量密度最高的理电池，对于提升飞行器的能续航力仍然显得捉襟见肘，如果对飞行器的负载能力又进一步的要求，采用电池作为动力源的现有动力系统设计方案将完全无能为力。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种油电混合动力装置及其在无人机和飞行汽车中的工作方法，采用油电混动技术，大大提高新型交通工具的续航时间，当发动机失效时，备用电池可作为紧急使用能源供给电机，使得新型交通工具实现紧急迫降。
本发明包括带有油箱的发动机和带有控制器的电机，其中发动机通过离合器控制旋翼运动，电机直接控制旋翼运动，电机通过电池连接有轮毂电机，轮毂电机控制车轮运动。
进一步改进，所述的电机连接有备用电池。
本发明还提供了一种油电混合动力装置在无人机中的工作方法，包括以下步骤：
步骤1：启动无人机时，发动机以额定功率和电机同时驱动旋翼，由控制器控制电机输出扭矩，使得燃油利用率最高；
步骤2：无人机启动后，电机停止工作，无人机所有动力有发动机提供；
步骤3：无人机减速降落时，电机此时作为发电机，由发动机驱动给电池进行充电；
步骤4：当发动机发生故障时，此时电池作为备用能源，带动电机驱动旋翼支持无人机紧急迫降。
本发明还提供了一种油电混合动力装置在飞行汽车中的工作方法，包括以下步骤：
步骤1：启动飞行汽车时，发动机以额定功率和电机同时驱动旋翼，由控制器控制电机输出扭矩，使得燃油利用率最高；
步骤2：飞行汽车启动后，电机停止工作，无人机所有动力有发动机提供；
步骤3：飞行汽车减速降落时，电机此时作为发电机，由发动机驱动给电池进行充电；
步骤4：当发动机发生故障时，此时电池作为备用能源，带动电机驱动旋翼支持飞行汽车紧急迫降。
步骤5：地面行驶时，通过离合器断开发动机与旋翼的连接，此时电机作为发电机，由发动机驱动给电池不断充电，电池给轮毂电机提供动力驱动车轮。
本发明有益效果在于：
1、采用油电混动技术，大大提高新型交通工具的续航时间。
2、当发动机失效时，备用电池可作为紧急使用能源供给电机，使得新型交通工具实现紧急迫降。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明结构如图1所示，包括带有油箱的发动机和带有控制器的电机，其中发动机通过离合器控制旋翼运动，电机直接控制旋翼运动，电机通过电池连接有轮毂电机，轮毂电机控制车轮运动。
进一步改进，所述的电机连接有备用电池。
本发明还提供了一种油电混合动力装置在无人机中的工作方法，包括以下步骤：
步骤1：启动无人机时，发动机以额定功率和电机同时驱动旋翼，由控制器控制电机输出扭矩，使得燃油利用率最高；
步骤2：无人机启动后，电机停止工作，无人机所有动力有发动机提供；
步骤3：无人机减速降落时，电机此时作为发电机，由发动机驱动给电池进行充电；
步骤4：当发动机发生故障时，此时电池作为备用能源，带动电机驱动旋翼支持无人机紧急迫降。
本发明还提供了一种油电混合动力装置在飞行汽车中的工作方法，包括以下步骤：
步骤1：启动飞行汽车时，发动机以额定功率和电机同时驱动旋翼，由控制器控制电机输出扭矩，使得燃油利用率最高；
步骤2：飞行汽车启动后，电机停止工作，无人机所有动力有发动机提供；
步骤3：飞行汽车减速降落时，电机此时作为发电机，由发动机驱动给电池进行充电；
步骤4：当发动机发生故障时，此时电池作为备用能源，带动电机驱动旋翼支持飞行汽车紧急迫降。
步骤5：地面行驶时，通过离合器断开发动机与旋翼的连接，此时电机作为发电机，由发动机驱动给电池不断充电，电池给轮毂电机提供动力驱动车轮。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种油电混合动力装置，其特征在于：包括带有油箱的发动机和带有控制器的电机，其中发动机通过离合器控制旋翼运动，电机直接控制旋翼运动，电机通过电池连接有轮毂电机，轮毂电机控制车轮运动。
2.根据权利要求1所述的油电混合动力装置，其特征在于：所述的电机连接有备用电池。
3.一种油电混合动力装置在无人机中的工作方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：启动无人机时，发动机以额定功率和电机同时驱动旋翼，由控制器控制电机输出扭矩，使得燃油利用率最高；
步骤2：无人机启动后，电机停止工作，无人机所有动力有发动机提供；
步骤3：无人机减速降落时，电机此时作为发电机，由发动机驱动给电池进行充电；
步骤4：当发动机发生故障时，此时电池作为备用能源，带动电机驱动旋翼支持无人机紧急迫降。
4.一种油电混合动力装置在飞行汽车中的工作方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：启动飞行汽车时，发动机以额定功率和电机同时驱动旋翼，由控制器控制电机输出扭矩，使得燃油利用率最高；
步骤2：飞行汽车启动后，电机停止工作，无人机所有动力有发动机提供；
步骤3：飞行汽车减速降落时，电机此时作为发电机，由发动机驱动给电池进行充电；
步骤4：当发动机发生故障时，此时电池作为备用能源，带动电机驱动旋翼支持飞行汽车紧急迫降；
步骤5：地面行驶时，通过离合器断开发动机与旋翼的连接，此时电机作为发电机，由发动机驱动给电池不断充电，电池给轮毂电机提供动力驱动车轮。
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