CN206231175U - 飞行汽车的动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行汽车的动力系统，该动力系统包括：发动机；发电机；储能装置，储能装置包括至少一个的超级电容；以及飞行驱动装置。通过包括超级电容的储能装置在飞行汽车行驶时利用电能进行充电、并在飞行汽车启动飞行后能够为飞行汽车提供充足的飞行动力，利用超级电容的高功率密度，克服了飞行汽车垂直起降及短距离飞行时动力不足的问题，避免了为飞行汽车的车体附加过多的重量。

Description

飞行汽车的动力系统

技术领域

本实用新型涉及一种陆空两用的飞行汽车的动力系统。

背景技术

在申请号为201310093273.0的中国专利申请中，公开了一种垂直升降陆空两用车传动系统，包括恒转速的涡轴式燃气轮机，轴式燃气轮机的前端设有前动力输出轴，轴式燃气轮机的后端设有后动力输出轴。利用涡轴式燃气轮机带动前动力输出轴和后动力输出轴以驱动飞行。但是该垂直升降陆空两用车传动系统结构复杂，动力总成的重量过大。

在申请号为201520891118.8的中国专利申请中，公开了一种纯电动飞行车，由车轮、车架、车身、螺旋桨、发动机、与车身通过单孔铰链连接的机翼结合构成，车轮由车轮电动机、动力蓄电池、调速控制器结合构成的电动动力系提供驱动力。其中动力蓄电池设置为两组各自独立的动力蓄电池组，动力电池组为锂电池或锂空气电池或锌空气电池或铝空气电池、镍氢电池、燃料电池、石墨烯电池。但是该纯电动飞行车利用动力蓄电池和电动机驱动飞行器，整体重量过大，有效负载占比低，续航时间短。

针对相关技术中的汽车整体质量过大问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的汽车整体质量过大问题，本实用新型提出一种飞行汽车的动力系统，能够为飞行汽车提供动力，同时避免汽车本身质量增加过多的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种飞行汽车的动力系统，包括依次连接的：发动机；发电机；储能装置，所述储能装置包括至少一个的超级电容；以及飞行驱动装置。

在一个实施例中，还包括：能量分配装置，所述能量分配装置与所述发动机连接，将所述发动机产生的机械能分配为第一部分能量和第二部分能量。

在一个实施例中，还包括：行驶驱动装置，所述行驶驱动装置与所述能量分配装置连接，所述第一部分能量驱动所述行驶驱动装置运转。

在一个实施例中，所述行驶驱动装置包括依次连接的：变速器、差速器、半轴和车轮，通过所述第一部分能量而实现所述飞行汽车陆地行驶。

在一个实施例中，所述能量分配装置与所述发电机连接，并提供所述第二部分能量给所述发电机。

在一个实施例中，所述发电机通过所述第二部分能量产生电能并对所述超级电容充电，所述超级电容储存电能。

在一个实施例中，所述飞行驱动装置包括电机、以及与所述电机连接的至少一个涵道风扇。

在一个实施例中，所述电机与所述超级电容连接，所述超级电容释放电能，使所述电机驱动所述涵道风扇转动。

在一个实施例中，所述飞行汽车依靠所述超级电容释放的电能飞行时，所述发动机停止运作。

在一个实施例中，还包括：燃料箱，所述燃料箱连接于所述发动机，所述发动机将燃料的化学能转化为机械能。

本实用新型通过行发电机在飞行汽车行驶时生成电能，并通过包括超级电容的储能装置在飞行汽车行驶时利用电能进行充电、并在飞行汽车启动飞行后能够为飞行汽车提供充足的飞行动力，利用超级电容的高功率密度，克服了飞行汽车垂直起降及短距离飞行时动力不足的问题，避免了为飞行汽车的车体附加过多的重量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的飞行汽车的动力系统的框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种飞行汽车的动力系统。

如图1所示，根据本实用新型实施例的飞行汽车的动力系统包括依次连接的：发动机20、发电机40、储能装置50以及飞行驱动装置60；其中，储能装置50包括至少一个的超级电容(未示出)。当飞行汽车在陆地行驶过程中，发动机20生成机械能，此时发电机40利用发动机20生成的机械能进行发电而生成电能，且储能装置50可以利用发电机40生成的电能为超级电容充电；当飞行汽车启动飞行时，储能装置50为飞行驱动装置60供电以使飞行驱动装置60运转进而驱动飞行汽车飞行。

超级电容是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。超级电容不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。在超级电容储能的过程中并不发生化学反应，而且此储能过程是可逆的，因此超级电容可以反复充放电数十万次。超级电容的基本原理和其它种类的双电层电容器相同，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构来获得超大的容量。

飞行汽车在起飞时需要较大功率，动力电机相比于油机具有功率密度大的特点，是理想的飞行汽车的动力来源。但是由于目前电池的功率密度较小，达到电机需要的起飞功率时需要重量极大的电池包，限制了电机在飞行汽车中的应用，因此利用超级电容作为飞行汽车飞行的能量来源。超级电容本身具有功率密度大的特点，很小质量的超级电容便可以满足飞行汽车起飞时的功率要求。因此上述方案能够为飞行汽车提供充足的飞行动力，且有效的减少了动力系统本身的重量需求；克服了飞行汽车垂直起降及短距离飞行时动力不足的问题。

在一个实施例中，同样如图1所示，本实用新型的动力系统还可以包括：与发动机20连接的燃料箱10，燃料箱10为发动机20提供燃料，发动机20将燃料的化学能转化为机械能。

在一个实施例中，本实用新型的动力系统还可以包括能量分配装置30，能量分配装置30与发动机20连接，能量分配装置30将发动机20在飞行汽车行驶过程中产生的机械能分配为第一部分能量和第二部分能量。

在一个实施例中，能量分配装置30还与发电机40连接，并提供上述第二部分能量给发电机40。

进一步地，发电机40利用第二部分能量产生电能并对储能装置50中的超级电容充电，超级电容储存电能。

在一个实施例中，飞行驱动装置60包括电机61、以及与电机61连接的至少一个涵道风扇62。

进一步地，电机61与储能装置50的超级电容连接，超级电容释放电能，使电机61驱动涵道风扇62转动。当飞行汽车启动飞行时，储能装置50中的超级电容开始利用在飞行汽车行驶过程中储存的电能向电机61供电，进而使得涵道风扇62运转产生升力而使飞行汽车飞行。

更进一步地，飞行汽车依靠超级电容释放的电能飞行时，发动机20停止运作。

在一个实施例中，本实用新型的动力系统还包括行驶驱动装置70，行驶驱动装置70与能量分配装置30连接，上述第一部分能量驱动行驶驱动装置70运转。

具体地，行驶驱动装置70可包括依次连接的变速器71、差速器72、半轴73和车轮74。即行驶驱动装置70是与普通汽车相同的行驶驱动装置。通过上述第一部分能量而实现飞行汽车陆地行驶。

下面结合图1对本实用新型的动力系统的工作过程进行说明。在飞行汽车陆地行驶的过程中，燃料箱10中的燃料提供给发动机20，燃料的化学能经过发动机20转化为机械能。能量分配装置30将发动机20生成的机械能分配为第一部分能量和第二部分能量，并将其中的第一部分能量传递给飞行汽车的变速器、再依次经过差速器、半轴将第一部分能量传递给车轮，而实现飞行汽车陆地行驶；另一方面，在飞行汽车陆地行驶的过程中，能量分配装置30还将第二部分能量传递给发电机40，发电机40利用第二部分能量进行发电而产生电能并对储能装置50中的超级电容充电，使超级电容储存电能。当飞行汽车需要短暂飞行时，由充满电的超级电容给电机61供电，使得涵道风扇62运转产生升力而使飞行汽车实现飞行，此时发动机20停止运转。

本实用新型的飞行汽车的动力系统可以应用于陆空两用的飞行汽车上，能够适应飞行汽车的大功率负载，同时又不会为飞行汽车的车体附加过多的重量。

本实用新型的动力系统也可以应用于在普通模式下所需的驱动功率小、而在短时间内需要大功率驱动的其他设备。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过行发电机在飞行汽车行驶时生成电能、以及包括超级电容的储能装置在飞行汽车行驶时利用电能进行充电，利用超级电容的高功率密度，在飞行汽车启动飞行后还能够为飞行汽车提供充足的飞行动力，克服了飞行汽车垂直起降及短距离飞行时动力不足的问题，避免了为飞行汽车的车体附加过多的重量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种飞行汽车的动力系统，其特征在于，包括依次连接的：

发动机；

发电机，所述发动机驱动发电机进行发电；

储能装置，所述储能装置包括至少一个的超级电容，用于存储所述发电机生成的电能；以及

飞行驱动装置，所述储能装置向所述飞行驱动装置提供电能。

2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，还包括：

能量分配装置，所述能量分配装置与所述发动机连接，将所述发动机产生的机械能分配为第一部分能量和第二部分能量。

3.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，还包括：

行驶驱动装置，所述行驶驱动装置与所述能量分配装置连接，所述第一部分能量驱动所述行驶驱动装置运转。

4.根据权利要求3所述的动力系统，其特征在于，所述行驶驱动装置包括依次连接的：变速器、差速器、半轴和车轮，通过所述第一部分能量而实现所述飞行汽车陆地行驶。

5.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，所述能量分配装置与所述发电机连接，并提供所述第二部分能量给所述发电机。

6.根据权利要求5所述的动力系统，其特征在于，所述发电机通过所述第二部分能量产生电能并对所述超级电容充电，所述超级电容储存电能。

7.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述飞行驱动装置包括电机、以及与所述电机连接的至少一个涵道风扇。

8.根据权利要求7所述的动力系统，其特征在于，所述电机与所述超级电容连接，所述超级电容释放电能，使所述电机驱动所述涵道风扇转动。

9.根据权利要求8所述的动力系统，其特征在于，所述飞行汽车依靠所述超级电容释放的电能飞行时，所述发动机停止运作。

10.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，还包括：

燃料箱，所述燃料箱连接于所述发动机，所述发动机将燃料的化学能转化为机械能。