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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich insbesondere auf ein Antriebssystem, auf ein Luftfahrzeug mit einem solchen Antriebssystem und auf ein Verfahren zum elektrischen Anschließen eines Antriebssystems.
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Antriebssysteme für Luftfahrzeuge werden in vielfältigen Ausgestaltungen verwendet. Verbrennungsmaschinen, z.B. Kolbenmotoren oder Gasturbinentriebwerke, ermöglichen große Reichweiten und hohe Geschwindigkeiten. Antriebsvorrichtungen mit einem Elektromotor ermöglichen einen Einsatz von nachhaltig erzeugter Energie und sind mitunter besonders wartungsarm und leise. Fortschritte in der Batterie- und Brennstoffzellentechnologie ermöglichen immer weitere Einsatzbereiche von elektrischen Antriebssystemen.
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Senkrecht startende und landende Luftfahrzeuge, z.B. Flugzeuge, werden regelmäßig als VTOL-Luftfahrzeuge bezeichnet, wobei sich die Abkürzung VTOL von „Vertical Take-Off and Landing“, also Senkrechtstart und -landung, ableitet. VTOL-Luftfahrzeuge sind zu Senkrechtstart und -landung ausgebildet.
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Die
WO 2020/141513 A2 beschreibt ein VTOL-Luftfahrzeug, bei dem Paare von in Bezug auf einen Schwerpunkt des Luftfahrzeugs gegenüberliegende Antriebsmotoren durch dieselbe Energiequelle mit Strom versorgt werden. Hierdurch soll erreicht werden, dass bei einem Ausfall der Energiequelle im Flug das Luftfahrzeug möglichst stabil bleibt.
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Im Luftfahrtbereich können Defekte an Bauteilen besonders schwerwiegende Auswirkungen haben. Daher ist es stets wünschenswert, möglichst sichere Antriebssysteme zu schaffen. Gleichzeitig ist für eine möglichst große Reichweite jedoch auch ein möglichst geringes Gewicht sämtlicher Komponenten des Luftfahrzeugs wünschenswert. Diese beiden Anforderungen schließen einander für gewöhnlich jedoch oftmals aus, da zusätzliche Sicherheitseinrichtungen oftmals auch ein zusätzliches Gewicht mit sich bringen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Antriebssystem bereitzustellen.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Antriebssystem, insbesondere für ein Luftfahrzeug, bereitgestellt, umfassend mehrere Rotoren, die in zumindest vier Sektoren angeordnet sind, wobei jeder der Rotoren einem Paar von in verschiedenen der Sektoren angeordneten Rotoren zugeordnet ist, und mehrere Energiequellen. Dabei ist vorgesehen, dass die Rotoren eines jeden Paars durch Energie aus verschiedenen der Energiequellen antreibbar sind, wobei jede der Energiequellen Energie zum Antrieb zumindest eines Rotors in jedem der Sektoren bereitstellt.
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Dadurch wird ermöglicht, dass bei einem Verlust von Leistung an einem der Rotoren, z.B. infolge eines Defekts an einem Antriebsmotors des einen der Rotoren, ein Antriebsmotor des anderen der Rotoren des Paars entsprechend heruntergeregelt werden kann, sodass im Ergebnis der Verbrauch von Energie aus den beiden an die Antriebsmotoren dieses Paars von Rotoren angeschlossenen Energiequellen in gleicher Weise reduziert wird, ohne dass es einer Neukonfiguration der Verbindungen zwischen Energiequellen und Antriebsmotoren bedarf. Ferner wird dadurch ermöglicht, dass der Ausfall von einer der Energiequellen besonders geringe Auswirkungen in Bezug auf ein Rollen und Neigen des Antriebssystems, insbesondere eines Luftfahrzeugs mit dem Antriebssystem hat. Da die Energiespeicher somit besonders gleichmäßig entleert werden, sind kleinere Reserven ausreichend und in der Folge können mit Hinblick auf die vom jeweiligen Energiespeicher benötigte Leistung besonders klein dimensionierte Energiespeicher eingesetzt werden. Ferner sind bei einem Ausfall eines Energiespeichers nur minimale Korrekturbewegungen in Bezug auf Rollen und Neigen nötig, wodurch auch der Einsatz verhältnismäßig klein dimensionierter Antriebsmotoren ermöglicht wird. Hierdurch kann ein Antriebssystem geschaffen werden, das zugleich leistungsfähig ist und ein niedriges Gewicht aufweist.
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Es kann vorgesehen sein, dass jede der Energiequellen Energie zum Antrieb derselben Anzahl von Rotoren in jedem der Sektoren bereitstellt. Das ermöglicht eine besonders gute Balance.
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Beispielsweise sind die Sektoren um einen Punkt herum angeordnet. Das erlaubt besonders stabile Starts und Landungen und hierbei kommen die vorstehend genannten Vorteile besonders zum Tragen.
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Die beiden Rotoren (und optional auch deren Antriebsmotoren) eines jeden Paars können auf gegenüberliegenden Seiten des Punkts, optional symmetrisch zueinander, angeordnet sein. Beispielsweise liegen die beiden Rotoren (insbesondere deren Rotationsachsen) und der Punkt auf einer Geraden. Optional gilt dies für sämtliche der Rotoren in Bezug auf die jeweiligen Paare. Das erlaubt besonders minimierte Korrekturbewegungen in Bezug auf Rollen und Neigen bei einem Ausfall eines Antriebsmotors. Grundsätzlich können die Rotorpaare so gewählt werden, dass sich die Momente der Rotoren (Auftriebskraft x Hebelarm) um den Punkt (z.B. Schwerpunkt) im Wesentlichen oder ganz aufheben. Bei identischen Rotoren (unter Annahme der gleichen geleisteten Auftriebskraft) kann dies durch die genannte symmetrische Anordnung realisiert werden, insbesondere die gleiche Länge der Hebelarme und die gegenüberliegende Position. Die Bedingung der gleichen Momente der Rotoren eines (jeden) Paars kann aber auch durch anders gewählte Faktoren erreicht werden. Beispielsweise kann ein Rotor, der mit einer höheren (maximalen) Antriebskraft antreibbar ist und gemäß einem kürzeren Hebelarm (näher am Punkt) angeordnet ist, mit einem Rotor, der mit einer vergleichsweise geringeren (maximalen) Antriebskraft antreibbar ist und gemäß einem längeren Hebelarm (weiter weg von dem Punkt) angeordnet ist, zu einem Paar zusammengefasst sein.
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Jeder der Rotoren kann durch einen jeweiligen Antriebsmotor angetrieben sein, der an die entsprechende Energiequelle angeschlossen ist.
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In einer Ausgestaltung weist jeder der Antriebsmotoren mehrere voneinander elektrisch getrennte Stränge auf. Die mehreren Stränge sind z.B. an voneinander verschiedene Energiequellen (z.B. elektrisch) angeschlossen. Durch eine Beaufschlagung eines beliebigen der (oder beider) Stränge mit elektrischem Strom ist der Rotor des Antriebsmotors antreibbar. Hierdurch kann eine besonders hohe Ausfallsicherheit erzielt werden.
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Optional sind die Stränge der Antriebsmotoren eines jeden Paars an jeweils eine andere der Energiequellen angeschlossen. In diesem Fall sind also vier oder mehr Energiequellen vorgesehen. Das ermöglicht eine weiter erhöhte Ausfallsicherheit.
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Optional handelt es sich bei jedem der Antriebsmotoren um einen Elektromotor. Hierdurch kann ein besonders nachhaltiges Antriebssystem erzielt werden.
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Das Antriebssystem kann eine Steuerungseinheit umfassen. Die Steuerungseinheit kann dazu eingerichtet sein, einen Abfall von Leistung an einem der Antriebsmotoren zu erkennen. Optional reduziert die Steuerungseinheit in Reaktion darauf eine Leistungsaufnahme des anderen Antriebsmotors des entsprechenden Paars von Rotoren entsprechend dem erkannten Abfall von Leistung. Hierdurch kann mit nur einer Maßnahme zugleich ein gleichmäßiger Verbrauch von in den Energiequellen gespeicherter Energie und ein stabiles Flugverhalten erreicht werden.
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Jeder der Rotoren weist eine Rotationsachse auf, um die der jeweilige Rotor drehbar ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Rotationsachsen der Rotoren parallel zueinander ausgerichtet oder ausrichtbar sind. So kann besonders starker Auftrieb erzeugt werden.
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Jeder der Rotoren kann Schaufeln aufweisen und z.B. in Form eines Propellers ausgebildet sein. Hierdurch kann Schub erzeugt werden.
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Optional umfasst das Antriebssystem (mindestens oder genau) acht Rotoren (insbesondere mit jeweils einem entsprechenden Antriebsmotor) und (mindestens oder genau) zwei Energiequellen. Das ermöglicht ein besonders geringes Gewicht bei zugleich einer hohen Ausfallsicherheit.
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Bei jeder der Energiequellen kann es sich um eine Batterie handeln. Batterien können sehr häufig und schnell wieder aufgeladen werden, ohne dass Brennstoffe verbraucht werden müssen.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Luftfahrzeug bereitgestellt, umfassend das Antriebssystem nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung. Das Antriebssystem erzeugt Auftrieb (optional auch Schub) für das Luftfahrzeug. Bei einem Luftfahrzeug kommen die oben genannten Vorteile besonders zum Tragen.
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Das Luftfahrzeug ist z.B. als VTOL-Luftfahrzeug ausgebildet, insbesondere als VTOL-Flugzeug. Ein VTOL-Luftfahrzeug profitiert besonders von den Vorteilen des oben beschriebenen Antriebssystems.
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Die Sektoren können um einen Punkt herum angeordnet sein. Der Punkt stellt z.B. den Schwerpunkt des Luftfahrzeugs dar. Hierdurch ist ein besonders stabiler Flug selbst bei einem Ausfall eines Antriebsmotors und/oder einer Energiequelle möglich.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum elektrischen Anschließen eines Antriebssystems bereitgestellt, insbesondere des Antriebssystems nach einer beliebigen hierin beschriebenen Ausgestaltung. Das Antriebssystem umfasst mehrere Rotoren, die in zumindest vier Sektoren angeordnet sind, wobei jeder der Rotoren einem Paar von in verschiedenen der Sektoren angeordneten Rotoren zugeordnet ist und durch einen jeweiligen Antriebsmotor angetrieben wird, und mehrere Energiequellen. Das Verfahren umfasst das Anschließen der Antriebsmotoren eines jeden Paars von Rotoren an jeweils eine andere der Energiequellen und das Anschließen jeder der Energiequellen an zumindest einen Antriebsmotor eines entsprechenden Rotors in jedem der Sektoren.
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Es werden nun beispielhaft Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren beschrieben; in den Figuren zeigen in schematischen Darstellungen:
- 1 ein Luftfahrzeug in Form eines VTOL-Flugzeugs mit mehreren elektrisch angetriebenen Rotoren;
- 2 eine paarweise Zuordnung der Rotoren des Luftfahrzeugs gemäß 1;
- 3 einen Anschluss von Antriebsmotoren der Rotoren des Luftfahrzeugs gemäß 1 an jeweils eine von mehreren Energiequellen;
- 4 einen Anschluss von alternativ ausgebildeten Antriebsmotoren für das Luftfahrzeug gemäß 1 an jeweils zwei von mehreren Energiequellen; und
- 5 eine schematische Schnittdarstellung von einem der Antriebsmotoren gemäß 4 in Form einer permanenterregten, dreiphasigen elektrischen Maschine als Innenläufer.
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1 zeigt ein Luftfahrzeug 2 in Form eines elektrisch angetriebenen Flugzeugs mit einem Rumpf 20 und Flügeln 21 in einer Draufsicht von oben.
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Das Luftfahrzeug 2 umfasst ein Antriebssystem 1A mit mehreren Rotoren 12, vorliegend jeweils in Form eines Propellers, die durch jeweils einen jeweiligen Antriebsmotor 10A angetrieben werden. Die Rotoren 12 umfassen jeweils mehrere, hier exemplarisch zwei Schaufeln 120. In alternativen Ausgestaltungen umfasst das Luftfahrzeug 2 z.B. Fans anstelle von Propellern. Die Antriebsmotoren 10A und die Rotoren 12 sind an den beiden Flügeln 21 des Luftfahrzeugs 2 montiert. Das Luftfahrzeug 2 weist ferner einen Punkt X auf, welcher den Masseschwerpunkt des Luftfahrzeugs 2 darstellt. Der Punkt X ist zwischen den Rotoren 12 und den Antriebsmotoren 10A angeordnet.
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Jeder der Propeller 12 ist um eine jeweilige Rotationsachse R drehbar. Die Rotoren 12 sind im gezeigten Beispiel allesamt identisch ausgebildet. Die Rotoren 12 sind symmetrisch angeordnet. Die Rotationsachsen R sämtlicher Rotoren 12 sind gemäß 1 parallel zueinander ausgerichtet. So kann das Luftfahrzeug 2 senkrecht starten und laden. Optional sind mehrere (oder sämtliche) der Rotoren 12 schwenkbar, um nach einer Aufwärtsbewegung einen Schub in eine Vorwärtsbewegung zu erzeugen.
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Konkret umfasst das Antriebssystem 1A acht Rotoren 12 und acht Antriebsmotoren 10A. Jedem Rotor 12 ist ein eigener Antriebsmotor 10A zugeordnet und der Rotor 12 ist durch dessen Antriebsmotor 10A antreibbar. Vorliegend sind die Antriebsmotoren 10A koaxial zum jeweiligen Rotor 12 ausgerichtet.
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Die Antriebsmotoren 10A sind vorliegend jeweils in Form eines Elektromotors ausgebildet, wobei z.B. auch hybridelektrische Ausführungen denkbar sind. Ferner umfasst das Antriebssystem 1A mehrere, nämlich vorliegend zwei, voneinander unabhängige Energiequellen 11. Jede der Energiequellen 11 umfasst eine wiederaufladbare elektrische Batterie. Alternativ ist z.B. eine Energiequelle 11 in Form einer Batterie ausgebildet und die andere der Energiequellen 11 ist in Form einer Verbrennungsmaschine mit einem Generator ausgebildet. Die Energiequellen 11 liefern elektrischen Strom zum Betrieb der Antriebsmotoren 10A. Die Energiequellen 11 können gleich ausgebildet sein. Alternativ sind die Energiequellen 11 unterschiedlich ausgebildet.
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Eine Steuerungseinheit 14 des Antriebssystems 1A steuert die Antriebsmotoren 10A und die Energiequellen 11.
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2 zeigt die Rotoren 12 des Luftfahrzeugs 2 und veranschaulicht, dass die Rotoren 12 in vier Sektoren Q1-Q4 angeordnet sind. Die Sektoren Q1-Q4 bilden dabei vier Quadranten um den Punkt X herum. Ein erster Sektor Q1 ist in Bezug auf das Luftfahrzeug 2 vorne links (VL) angeordnet, ein zweiter Sektor Q2 vorne rechts (VR), ein dritter Sektor Q3 hinten links (HL) und ein vierter Sektor Q4 hinten rechts (HR).
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In jedem der Sektoren Q1-Q4 sind zwei Rotoren 12 angeordnet, welche in 2 zur erleichterten Bezugnahme durchnummeriert sind. Im ersten Sektor Q1 sind die Rotoren 12 Nr. 1 und Nr. 2 angeordnet. Im zweiten Sektor Q2 die Rotoren 12 Nr. 3 und Nr. 4, im dritten Sektor Q3 die Rotoren 12 Nr. 5 und Nr. 6 und im vierten Sektor Q4 die Rotoren 12 Nr. 7 und Nr. 8. Die Rotoren 12 sind dabei in zwei Reihen angeordnet, wobei die Rotoren Nr. 1 bis Nr. 4 in einer vorderen Reihe angeordnet sind und die Rotoren 12 Nr. 5 bis Nr. 8 in einer hinteren Reihe.
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In 2 ist ferner mittels einer gestrichelten Linie ein Paar P von zwei Rotoren 12 veranschaulicht. Vorliegend bilden dabei der Rotor 12 Nr. 1 und der Rotor 12 Nr. 8 das Paar P. Weitere Paare bilden der Rotor 12 Nr. 4 und der Rotor 12 Nr. 5, sowie der Rotor 12 Nr. 2 und der Rotor 12 Nr. 7, sowie der Rotor 12 Nr. 3 und der Rotor 12 Nr. 6.
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Für jedes der Paare P gilt, dass eine gerade Linie, welche die Rotationsachsen R der beiden Rotoren 12 des jeweiligen Paars P miteinander verbindet, durch den Punkt X geht. Es sei allerdings angemerkt, dass diese Anordnung einem Spezialfall entspricht und nicht zwingend vorliegen muss. Es ist auch denkbar, dass einige oder alle der Verbindungslinien nicht durch den Punkt X gehen. Die beiden Rotoren 12 eines jeden Paars P sind also auf gegenüberliegenden Seiten des Punkts X symmetrisch zueinander angeordnet. Das Antriebssystem 1A umfasst genau vier Paare P von Rotoren 12.
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Ferner ist in 2 veranschaulicht, dass in jedem der Sektoren Q1-Q4 Rotoren 12 vorgesehen sind, die im Vergleich miteinander in entgegengesetzte Richtungen angetrieben sind. Das erlaubt ein besonders stabiles Flugverhalten.
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Für jedes der Paare P gilt ferner, dass der Antriebsmotor 10A des einen der beiden Rotoren 12 (nur) an eine der beiden Energiequellen 11 elektrisch angeschlossen ist, während der Antriebsmotor 10A des anderen der beiden Rotoren 12 (nur) an die andere der beiden Energiequellen 11 elektrisch angeschlossen ist. Die Rotoren 12 eines jeden Paars P sind durch Energie aus verschiedenen der Energiequellen 11 antreibbar.
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Dies ist anhand 3 veranschaulicht, worin durch eine gestrichelte Linie und eine strichpunktierte Linie dargestellt ist, welche der Rotoren 12 mittels Energie aus der einen Energiequelle 11 antreibbar sind und welche der Rotoren 12 mittels Energie aus der anderen der Energiequellen 11.
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So sind die Rotoren 12 Nr. 1, 6, 7 und 4 (nur) mittels Energie aus der einen der Energiequellen 11 antreibbar (gestrichelte Linie) und die jeweiligen Antriebsmotoren 10A sind (nur) an die eine der Energiequellen 11 elektrisch angeschlossen. Die Rotoren 12 Nr. 5, 2, 3 und 8 sind demgegenüber (nur) mittels Energie aus der anderen der Energiequellen 11 antreibbar (strichpunktierte Linie) und die jeweiligen Antriebsmotoren 10A sind (nur) an die andere der Energiequellen 11 elektrisch angeschlossen.
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Jede der Energiequellen 11 stellt dabei Energie zum Antrieb derselben Anzahl von Rotoren, nämlich vorliegend jeweils (genau) eines Rotors 12, in jedem der Sektoren Q1-Q4 bereit.
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Das Antriebssystem 1A weist eine gerade Anzahl an Rotoren 12 auf. Jeder der Rotoren 12 ist (nur) genau einem Paar P von Rotoren 12 zugeordnet. Jedes Paar P besteht aus zwei diagonal in Bezug auf den Punkt X gegenüberliegenden Rotoren 12.
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Der Anschluss der Energiequellen 11 an die Antriebsmotoren 10A der Rotoren 12 erfolgt demnach gemäß zwei Regeln. Nach der ersten Regel werden die Rotoren 12 eines jeden Paars P nicht mit Energie aus derselben Energiequelle 11 angetrieben, sondern mit Energie aus zwei verschiedenen der Energiequellen 11. Nach der zweiten Regel wird eine Energiequelle symmetrisch der gleichen Anzahl an Rotoren 12 in jedem der Sektoren Q1-Q4 zugeordnet (und diese Rotoren 12 sind durch Energie aus dieser Energiequelle antreibbar).
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Bei einem Verfahren zum elektrischen Anschließen des Antriebssystems 1A sind folgende Schritte vorgesehen:
- Anschließen der Antriebsmotoren 10A eines jeden Paars P von Rotoren 12 an jeweils eine andere der Energiequellen 11 und Anschließen jeder der Energiequellen 11 an zumindest einen Antriebsmotor 10A eines entsprechenden Rotors 12 in jedem der Sektoren Q1-Q4 gemäß den gestrichelten und strichpunktierten Linien aus 3.
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Die bereits erwähnte Steuerungseinheit 14 ist dazu eingerichtet, einen Abfall von Leistung an einem der Antriebsmotoren 10A zu erkennen und in Reaktion darauf eine Leistungsaufnahme des anderen Antriebsmotors 10A des entsprechenden Paars P von Rotoren 12 entsprechend dem erkannten Abfall von Leistung zu reduzieren.
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4 veranschaulicht ein Antriebssystem 1B für das Luftfahrzeug 2, welches entsprechend dem Antriebssystem 1A gemäß den 1-3 ausgebildet ist, wobei im Unterschied dazu jeder der Antriebsmotoren 10B mehrere, nämlich zwei Stränge S1-S4 aufweist, die an voneinander verschiedene Energiequellen 11 angeschlossen sind.
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Dabei sind die Stränge S1-S4 der Antriebsmotoren 10B eines jeden Paars P von Rotoren 12 an jeweils eine andere der Energiequellen 11 angeschlossen. Folglich umfasst das Antriebssystem 1B gemäß 4 vier Energiequellen 11. Die Stränge S1-S4 sind dabei jeweils wie oben in Bezug auf 3 angegeben angeschlossen.
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5 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen der Antriebsmotoren 10B des Antriebssystem 1B gemäß 4 in Form eines Elektromotors, konkret einer permanenterregten Synchronmaschine, wobei die in 5 gezeigte Ausgestaltung lediglich beispielhaft ist und auch anders ausgebildete Antriebsmotoren denkbar sind.
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Aus 5 ist ersichtlich, dass der Antriebsmotor 10B vorliegend als Innenläufer ausgebildet ist; dies ist jedoch lediglich beispielhaft zu verstehen. Bei den in den 1-3 gezeigten Antriebsmotoren 10A handelt es sich um Außenläufer und auch der Antriebsmotor 10B kann als Außenläufer ausgebildet sein. Der Antriebsmotor 10B umfasst einen Stator 100, der eine nicht bezeichnete Öffnung, insbesondere Durchgangsöffnung, aufweist, in der ein Läufer 101 drehbar gelagert angeordnet ist.
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Der Stator 100 umfasst einen Körper, z.B. in Form eines Blechpakets, an welchem Statorzähne ausgebildet sind. Die Statorzähne stehen radial vom Körper ab, vorliegend radial nach innen. Der Stator 100 weist Statorwicklungen auf, die um mehrere der Statorzähne gewickelt sind. Die Statorwicklungen sind vorliegend für einen dreiphasigen Betrieb ausgebildet, das heißt, an eine dreiphasige Wechselspannung mit Phasen U, V, W angeschlossen. Im bestimmungsgemäßen Betrieb des Antriebsmotors 10B ist die Statorwicklung entsprechend mit der Wechselspannung beaufschlagt.
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Der Läufer 101 ist vorliegend als Schenkelpolläufer ausgebildet, der zur Bereitstellung des magnetischen Flusses Permanentmagnete umfasst. In der vorliegenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Läufer 101 genau einen magnetischen Nordpol N und einen magnetischen Südpol S aufweist. Bei alternativen Ausgestaltungen können auch mehr magnetische Pole in Umfangsrichtung um eine Drehachse des Läufer 101 alternierend vorgesehen sein.
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Der Läufer 101 ist drehbar gelagert. Durch die dreiphasige Wechselspannung, deren Phasen U, V, W um jeweils 120° phasenverschoben sind, wird im bestimmungsgemäßen Betrieb ein magnetisches Drehfeld erzeugt, welches mit dem durch den Läufer 101 bereitgestellten permanenterregten Magnetfeld zusammenwirkt, sodass in einem Motorbetrieb eine entsprechende Drehbewegung des Läufer 101 gegenüber dem Stator 100 herbeigeführt werden kann. Optional kann der Antriebsmotor 10B als Generator (zur Rekuperation) betreibbar sein. In 5 sind schematisch die Abschnitte der Statorwicklungen dargestellt, die den jeweiligen Phasen U, V, W zugeordnet sind.
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Die Statorwicklungen des Antriebsmotors 10B sind an zwei, jeweils dreiphasig ausgebildete, voneinander unabhängige Wechselrichter 13 angeschlossen. Die Wechselrichter 13 stellen die elektrische Wechselspannung mit den drei Phasen U, V, W bereit. Die Wechselrichter 13 beziehen die für den bestimmungsgemäßen Betrieb erforderliche elektrische Energie aus jeweils einer an (nur) einen der beiden Wechselrichter 13 angeschlossenen Energiequelle 11. Die Energiequellen 11 sind elektrisch voneinander getrennt und unabhängig voneinander betreibbar. In der vorliegenden Ausgestaltung handelt es sich bei jeder der Energiequellen 11 um eine Gleichspannungsquelle, die elektrische Energie erzeugt und/oder speichert und vorliegend einen elektrischen Energiespeicher, beispielsweise einem Akkumulator, umfasst. Alternativ oder ergänzend können die Energiequellen jeweils Brennstoffzellen, eine Verbrennungsmaschine mit einem Generator und/oder dergleichen umfassen.
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In 5 ist ferner veranschaulicht, dass eine der Energiequellen 11 über einen ersten Strang S1 mit einer Statorwicklung elektrisch verbunden ist, und dass eine andere der Energiequellen 11 über einen zweiten Strang S2 mit einer anderen Statorwicklung elektrisch verbunden ist.
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Alternativ weist jeder Antriebsmotor mehr als zwei Stränge auf, z.B. drei oder vier Stränge, die jeweils durch andere (nicht dieselben) Energiequellen mit Energie versorgt werden.
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Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Beliebige der Merkmale können separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen, und die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale, die hier beschrieben werden, aus und umfasst diese.
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Beispielsweise kann das hierin beschriebene Antriebssystem 1A; 1B nicht nur für Luftfahrzeuge 2 eingesetzt werden, sondern z.B. auch bei Wasserfahrzeugen.
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Bezugszeichenliste
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- 1A; 1B
- Antriebssystem
- 10A; 10B
- Antriebsmotor
- 100
- Stator
- 101
- Läufer
- 11
- Energiequelle
- 12
- Rotor
- 120
- Schaufel
- 13
- Wechselrichter
- 14
- Steuerungseinheit
- 2
- Luftfahrzeug
- 20
- Rumpf
- 21
- Flügel
- G1, G2
- Gruppe
- P
- Paar
- Q1-Q4
- Sektor
- R
- Rotationsachse
- S1-S4
- Strang
- X
- Punkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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