[发明专利]混合/电力推进构架及用于在这种构架中耗散电能的方法

说明书

公开了一种混合/电力推进构架(100)，该混合/电力推进构架用于多转子旋翼飞行器，该混合/电力推进构架包括：发电机(114)，发电机由内燃发动机(112)驱动，并构造成以电动机模式运行；整流器(116)，整流器构造成将由发电机发出的交流电流转换成直流电流；电网络(120)，电网络包括高压直流电流(HVDC)总线；电能存储装置(126)，电能存储装置连接到电网络，在HVDC总线上再生电能期间，根据存储装置(126)的荷电状态：存储装置构造成回收电能，存储装置和整流器构造成回收电能，以及以电动机模式运行的发电机构造成回收电能。

技术领域

本发明涉及用于多转子旋翼飞行器的混合-电力推进构架、包括这种混合-电力推进构架的飞行器以及用于在这种混合-电力推进构架中耗散电能的方法。

背景技术

特别地，现有技术包括专利申请FR-A1-3 056 555、US-A1-2018/162379、US-A1-2016/070266、DE-A1-10 2010 031540以及EP-A1-2 684 798。

从现有技术中已知一种飞行器的混合推进构架，通常称为生成热电能的串联混合。

如图1所示，混合推进构架10通常包括：

-内燃发动机12，

-发电机14，该发电机联接到内燃发动机，使得在运行时，内燃发动机12驱动发电机14，

-整流器16，该整流器连接到发电机14，并构造成将由发电机14发出的交流电流转换成直流电流，

-转换装置18a、18b、18c、18d，转换装置18a、18b、18c、18d用于将直流电流转换成交流电流，

-电网络20，该电网络将整流器16连接到转换装置18a、18b、18c、18d，

-电动机22a、22b、22c、22d，电动机22a、22b、22c、22d连接到转换装置18a、18b、18c、18d，使得在运行时，转换装置18a、18b、18c、18d向电动机22a、22b、22c、22d供应交流电流，以及

-螺旋桨24a、24b、24c、24d，螺旋桨24a、24b、24c、24d联接到电动机22a、22b、22c、22d，使得在运行时，电动机22a、22b、22c、22d驱动螺旋桨24a、24b、24c、24d。

此外，典型地，电网络20包括高压直流电流(HVDC)总线。

构架10还可包括存储单元26，例如电池，以吸收来自HVDC总线的过剩电能量或确保在瞬态阶段期间的额外能量。特别地，当存在电能量返回到HVDC总线上时，存储单元26吸收该过剩电能量以保护HVDC总线的元件。

在这种构架中，从化石燃料作为内燃发动机12的来源，通过发电机14经机械-电力转换，由转换装置18a、18b、18c、18d，电动机22a、22b、22c、22d以及螺旋桨24a、24b、24c、24d组成的电力推进链使得具有多个旋翼的飞行器能够飞行。

包括这种混合推进构架的飞行器是多旋翼式飞行器，其与常规飞行器相比，能够在飞行器的可控性，例如制动、避让策略、方向改变或旋翼倾斜方面提供额外的自由度。

然而，这种构架具有很大的机载质量，因此需要在机载航空环境的特定情况下确保电气风险管理。

实际上，该构架必须集成笨重且庞大的电气设备，以使得电网络20的HVDC总线能够实现良好的调节性并具有良好的稳定性。