[实用新型]带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机

说明书

本实用新型提供带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，该电动飞机包括动力电池和辅助供热装置，其中，动力电池包括多个动力电池组，设于动力电池舱内为电动飞机提供飞行动力；辅助供热装置为动力电池供热以确保动力电池的续航能力。辅助供热装置包括供热装置本体、供油系统、热传导空气传输系统、燃烧控制系统和中央控制系统。该辅助供热装置在低温环境下为电动飞机动力电池舱、座舱和飞机除霜系统供热，提高电动飞机低温环境下的航程、提高座舱舒适性及飞行安全性。

技术领域

本实用新型属于电动飞机技术领域，具体涉及一种带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机。

背景技术

电动飞机具有安全、可靠、环保、低成本的特点，随着动力电池能量密度的不断提升，其应用价值越来越引起人们的重视。从目前电动飞机的应用效果来看，由于动力电池系统本身能量密度相对传统燃油仍然较低，以及受动力电池在低温环境下充放电特性限制，电动飞机在低温环境下的可用航程下降明显，导致在低温环境下电动飞机的应用受到严重限制。如何提高以动力电池作为动力的电动飞机在低温环境下的飞行能力，实现其安全飞行航程与正常温度环境下安全飞行航程相接近，同时保证座舱的舒适性，是亟待解决的问题。

目前的电动飞机一般采用动力电池作为飞行能量来源，在低温环境下，主要存在以下三方面问题。

第一、动力电池在低温环境下充放电能力下降，导致电动飞机在低温环境下航程缩短，影响电动飞机飞行性能和飞行安全。

因目前动力电池以锂电池为主，不同类型的锂电池在低温条件下都存在一定程度的性能下降问题。主要原因在于低温条件下可导致电池正负极材料活性的降低和电解液导电能力的降低。在实际应用中，就表现为动力电池容量下降，内阻升高，放电效率降低等一系列结果。

由于低温环境下，动力电池的正负极材料活性降低和电解液导电能力降低。导致其低温环境下充电时，动力电池的充电效率低，同时，低温环境下放电时，动力电池的有效放电能力下降。在实际应用中，由于低温条件下动力电池内阻升高，造成放电过程中，一部分能量消耗于动力电池内阻，用于升高动力电池温度，而实际有效输出的能量下降。为提高低温条件下锂离子在石墨中的扩散活性，提高电解液的导电率，防止锂离子在石墨表面上析出，很多动力电池在低温充电时还需要对动力电池舱进行预热。

以动力电池作为动力来源的电动飞机，在低温环境下，由于动力电池充放电能力的下降，造成动力电池可用容量下降，导致电动飞机飞行航程的降低；同时，低温环境下，动力电池内阻升高，其荷电状态难以精确计算，造成飞行航程难以精确估算，在飞行过程中动力电池可用容量迅速下降还将会直接影响飞行安全。

第二、由于电动飞机受动力电池容量的限制，低温环境下运行过程中，飞机座舱的舒适性难以保障，因此在利用动力电池保障可用航程和在利用动力电池对影响飞行安全的关键系统进行加热之间，形成一对难以解决的矛盾。电动飞机所配备的动力电池主要为电动飞机提供能量，以使电动飞机获得向前的推力或产生向上的升力，如何进一步提高动力电池的能量密度，进而增加电动飞机航程，仍然是目前努力的方向。

而且，在低温环境下，电动飞机与传统内燃式发动机作为动力的飞机不同，电动飞机没有内燃机做功产生的余热，无法利用余热对座舱、挡风玻璃、航空电子设备进行加热。在特定气象条件下，飞机飞行时会发生座舱挡风玻璃结冰或结霜现象，进而影响飞行安全；同时，低温还会对航空电子设备的可靠性产生不利影响。

为解决这一问题，有些飞机选择通过采用电动飞机自身动力电池作为能量来源，对上述影响飞行安全的系统进行加热；同时，带来的另外一个问题就是电动飞机实际可用航程的下降。

在低温环境下，电动飞机与传统内燃式发动机作为动力的飞机不同，电动飞机没有内燃机做功产生的余热，无法利用余热对座舱进行加热，舒适性受到严重影响。

如前所述，电动飞机在低温环境下运行时，由于没有传统内燃式发动机做功时产生的余热，提高座舱环境温度的能量来源只能是动力电池。