用于混合动力式热/电推进飞行器的电气构架和包括这种构架的双发动机飞行器的制作方法

文档序号:30711809发布日期:2022-07-10 19:02阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于混合动力式热/电推进飞行器的电气构架,所述飞行器包括两个涡轴发动机,每个涡轴发动机设置有电控系统,所述构架针对每个涡轴发动机包括:-高压直流推进电力分配网络(32),-非推进电力分配网络(56),所述非推进电力分配网络与飞行器的负载或涡轴发动机耦接,-多个第一电机(mg1 hp,mg2 hp),所述第一电机机械地耦接到所述涡轴发动机的高压轴,每个所述第一电机被配置成:以马达模式运行以提供机械推进动力,以及以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力,-多个第二电机(mg bp),所述第二电机机械地耦接到所述涡轴发动机的低压轴,所述第二电机被配置成:以马达模式运行以提供机械推进动力,以及以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力,-至少一个辅助能量源(30),所述辅助能量源耦接到所述推进电力分配网络(32),并且所述辅助能量源配置成在所述第一电机和/或第二电机以马达模式运行时向所述第一电机和第二电机(mg1 hp,mg2 hp,mg bp)提供能量,并配置成供给所述推进电力分配网络,-电能转换构件(38a,38b,40,42,74),所述电能转换构件耦接到所述第一电机和第二电机(mg1 hp,mg2 hp,mg bp)、所述辅助能量源(30)和所述推进电力分配网络(32),-与所述电控系统的负载耦接的电力分配网络(76),以及-至少一个第三电机(pmg3 hp),所述第三电机机械地耦接到所述高压轴,并且所述第三电机配置成以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力,所述第三电机(pmg3 hp)专用于耦接到所述电控系统的负载的所述电力分配网络(76)。2.根据权利要求1所述的构架,其中,与所述电控系统的负载耦接的电力分配网络(76)包括:-第一直流电力分配子网络(78),所述第一直流电力分配子网络被配置为由所述推进电力分配网络(32)或由所述非推进电力分配网络(56)供给,以及-第二交流电力分配子网络(84),并且所述构架还包括隔绝和切断构件(94),所述隔绝和切断构件被配置为从第一配置切换到第二配置,反之亦然,在所述第一配置,所述第二交流电力分配子网络(84)耦接到所述第三电机(pmg3 hp),以由所述第三电机供给,在第二配置,所述第二交流电力子网络(84)经由至少一个电子功率转换器(92)耦接到所述第一直流电力分配子网络(76),以便由所述第一直流电力分配子网络其供给。3.根据前述权利要求中任一项所述的构架,包括至少一个电子功率转换器(60),所述电子功率转换器将所述推进电力分配网络(32)和所述非推进电力分配网络(56)连接。4.根据前述权利要求中任一项所述的构架,包括至少一个电子功率转换器(82),所述电子功率转换器将所述推进电力分配网络(32)和耦接到所述电控系统的负载的所述电力分配网络(76)连接。5.根据前述权利要求中任一项所述的构架,其中,所述第一电机(mg1 hp,mg2 hp)以直接连接的方式或通过第一附件齿轮箱(14)机械地耦接到所述高压轴上,所述第二电机(mg bp)以直接连接的方式或通过第二附件齿轮箱机械地耦接到所述低压轴上。6.根据前述权利要求中任一项所述的构架,其中,所述第一电机(mg1 hp,mg2 hp)被相
互隔离。7.根据前述权利要求中任一项所述的构架,其中,所述推进电力分配网络(32)包括:-第一推进电力分配子网络(44),所述第一推进电力分配子网络耦接到所述第一电机和第二电机(mg1 hp,mg2 hp,mg bp),以及-第二推进电力分配子网络(46),所述第二推进电力分配子网络耦接到所述辅助能量源(30),该构架还包括隔绝和切断构件(52),所述隔绝和切断构件布置在第一推进电力分配子网络和第二推进电力分配子网络(44,46)之间,并被配置成实现或禁止所述第一推进电力分配子网络和第二推进电力分配子网络之间的连接。8.根据前述权利要求中任一项所述的构架,其中,所述推进电力分配网络(32)被配置成直接对飞行器的一部分负载(68,70,72)供给。9.根据前述权利要求中任一项所述的构架,包括至少一个耦接到起动器-发电机的辅助动力单元(36),所述辅助动力单元通过至少一个直流到交流电子功率转换器(74)耦接到所述推进电力分配网络(32),并且其中,所述电子功率转换器被配置成向起动器-发电机提供动力以起动所述辅助动力单元(36),并且配置成在所述辅助动力单元被起动时向所述推进电力分配网络(32)提供动力。10.一种混合动力式热/电推进飞行器,包括两个涡轴发动机,每个涡轴发动机包括至少一个高压轴和一个低压轴,所述飞行器针对每个涡轴发动机包括根据前述权利要求中任一项所述的电气构架。11.根据权利要求10所述的飞行器,其中,第一涡轴发动机的推进电力分配网络(32)与第二推进涡轴发动机的电力分配网络(32')耦接,所述飞行器还包括隔绝和切断构件,所述隔绝和切断构件布置在所述第一涡轴发动机和第二涡轴发动机的推进电力分配网络(32,32')之间,并被配置成实现或禁止所述第一涡轴发动机和第二涡轴发动机的推进电力分配网络之间的连接。12.根据权利要求10所述的飞行器,其中,所述第一涡轴发动机和第二涡轴发动机的推进电力分配网络(32,32')是独立且隔离的。13.根据权利要求10至12中任一项所述的飞行器,还包括备用非推进电力分配网络(58),其中,第一涡轴发动机的非推进电力分配网络(56)与第二涡轴发动机的非推进电力分配网络(56')隔离。14.根据权利要求10至13中任一项引用权利要求7和9所述的飞行器,其中,所述负载包括飞行器的环境控制系统(70),并且其中,所述电子功率转换器(74)被配置为作为所述辅助动力单元(36)的起动器运行,并且在连接到飞行器的环境控制系统时作为飞行器的环境控制系统的电子功率转换器运行,并且其中,所述辅助动力单元(36)被配置为切换到二极管电桥以向所述第二推进电力分配子网络(46)提供直流电能。15.根据权利要求10至14中任一项所述的飞行器,其中,所述推进电力分配网络(32,32')和所述非推进电力分配网络(56,56')被隔离和电隔绝。16.根据权利要求10至15中任一项所述的飞行器,其中,所述推进电力分配网络(32,32')和耦接到电控系统(76)的负载的电力分配网络(76)被隔离和电隔绝。17.根据权利要求10至16中任一项引用权利要求2所述的飞行器,其中,所述非推进电
力分配网络(56,56')是交流电力分配网络,其中,所述非推进电力分配网络(56,56')和第二交流电力分配子网络(84)同步并且并联地耦接。18.根据权利要求10至16中任一项引用权利要求9所述的飞行器,其中,所述辅助动力单元(36)是燃料电池,其中,所述构架包括设置在所述辅助动力单元(36)和推进电力分配网络(32)之间的直流到直流电子功率转换器(74,74')。

技术总结
本发明涉及一种用于双发动机混合动力式热/电推进飞行器的电气构架,该构架针对每个涡轴发动机包括:-高压DC推进电力分配网络(32),-连接到飞行器的负载的非推进电力分配网络(56),和-连接到涡轴发动机的电控系统的负载的电力分配网络(76),其中,这些不同网络共享多个能量供给源。共享多个能量供给源。共享多个能量供给源。


技术研发人员:菲利普
受保护的技术使用者:赛峰飞机发动机公司 赛峰电气与电源公司
技术研发日:2020.11.12
技术公布日:2022/7/9
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