[发明专利]包括推进和非推进发电系统的多旋翼飞行器

说明书

一种飞行器(7)的推进和非推进发电系统(10、10'、10)，包括至少一个涡轮机(11)以及至少两对旋翼(1至6)，一相同对的旋翼(1和6、2和5、3和4)的旋翼关于一相同的对称中心在所述飞行器(7)上对称相对，至少四个电动机(31.1至36.2、31至36)每个都驱动一个旋翼(1至6)，连接至涡轮机(11)的至少一台发电机(12)，偶数数目的电源线(14至19)最多等于旋翼(1至6)的数量，每条电源线(14至19)均包括连接至电动机(31.1至36.2、31至36)的至少一个推进分支(25、26)，在输出处连接至所述推进分支(25、26)的电池(23)，以及连接在发电机(12)的输出和所述推进分支(25、26)之间的AC‑DC转换器(20)。

技术领域

本发明涉及一种飞行器的推进和非推进发电系统，更具体地说，涉及用于设置有多个旋翼的飞行器的混合动力推进系统的电气链架构。

背景技术

垂直起降飞行器特别地越来越多地用于货物或人员的城市内和城市间运输。

越来越多的飞行器以混合动力推进系统运行，也就是说，以一种包括涡轮机、发电机和电池的系统运行，因为仅从电池运行的纯电动系统仅适用于短距离的负载运输，就像城市内市场上的负载运输一样，与涡轮发电机相比，与电池的低功率密度有关的电池寿命对于其他市场来说并不足够。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于在长距离和中等距离上运输大负载的混合动力推进系统的电气链解决方案。本发明的目的在于提出一种飞行器的推进和非推进发电系统，所述系统耐用、质量优化、可根据电池的需要和电容进行伸缩、在维护和开发方面成本优化，以及在集成到飞行器内的方面优化。

在本发明的第一目的中，提出了一种飞行器的推进和非推进发电系统，所述系统包括至少一个涡轮机以及至少两个旋翼对，相同旋翼对的旋翼旨在在所述飞行器上具有对称相反的位置。

根据本发明的第一目的的通用特征，所述系统进一步包括：

-至少四个电动机，每个电动机都驱动一个旋翼，

-连接至涡轮机的至少一台发电机，

-至少两条电源线，电源线的数量最多等于所述系统的旋翼数量，每条电源线包括连接至所述电动机之一的至少一个电力推进分支，在输出处连接至所述至少一个推进分支的电池，以及在发电机的输出和所述至少一个推进分支之间连接的AC-DC转换器。

因此，根据本发明的系统允许向飞行器提供在质量、成本、性能、模块化和可扩展性方面优化的电气链，同时由于使用了减少数量的设备和布线，以及使用了更容易以混合动力或电力推进系统安装在多旋翼飞行器上的更轻便设备，允许飞行器上的优化集成。

根据本发明的系统特别地允许将总电力分割成高压直流(HVDC)类型的多条独立电源线，所述电源线与相关联的电动机和旋翼一起形成多个受控的推进模块。

电源的细分还允许具有更小尺寸的电源元件，这允许限定更有效的电气保护和线缆。该细分允许降低每个元素的功率。例如，可以通过细分使用具有较低电流的三个100kW整流器，而非单一300kW整流器。

使用一种具有AC-DC转换器的发电机可以形成和分配高压直流总线，其进一步允许简单和有效地并联连接一种高压直流电池。转换器允许通过特别地驱动电源线上的电压来监控在发电机和电池之间的混合，而且允许通过将发电机反转为电起动电动机来启动涡轮机。

根据所述推进和非推进发电系统的第一方面，所述系统可进一步包括控制设备，所述控制设备被构造成当相同旋翼对的至少一个电动机发生故障时切断对所述旋翼对的电动机的电源。

根据所述推进和非推进发电系统的第二方面，至少一条电源线可进一步包括一种非推进电气部件供电分支。

因此，可以从多种电源线为飞行器的非推进电气部件供电。