飞行器和飞行器的电推进系统的电供应系统的制作方法

本发明涉及飞行器的电推进的领域。利用电推进的飞行器包括至少一个电推进系统。根据一个实施例，飞行器的电推进系统包括燃料电池，燃料电池为驱动推进螺旋桨的电动马达或电动马达组供应电。出于运行安全的原因，这种类型的推进系统包括至少两个燃料电池组，以便为驱动推进螺旋桨的电动马达或电动马达组供应电。因此，如果多个燃料电池组中的一个燃料电池组有故障，则推进螺旋桨继续被驱动，尽管以降低的功率被驱动。为了运行，燃料电池组必须接收氢气(h2)和氧气(o2)作为输入。氢气通常从飞行器上的氢气储罐获得。氧气在环境空气中以足够大的量存在，因此没有必要在飞行器上安装氧气储罐。然而，在将环境空气作为输入送到燃料电池组从而向燃料电池组供应足够的氧气之前，为了对环境空气进行压缩，压缩机是必要的。这种压缩机通常由电动马达驱动。为了获得更好的性能，压缩机例如是涡轮压缩机类型。

背景技术：

1、常规的解决方案包括将压缩机与每个燃料电池组相关联并且借助于由这个燃料电池组产生的电来对驱动压缩机的电动马达进行供应。如果燃料电池组有故障，则不再对驱动压缩机的电动马达供应电，这导致压缩机停工。然而，这不是问题，因为燃料电池组已经有故障。

2、如前所述，飞行器的每个电推进系统都包括至少两个燃料电池组。燃料电池组的数量甚至可以更多，这取决于飞行器的推进所需求的功率。由于压缩机与每个燃料电池组相关联，因此飞行器包括大量的压缩机，这些压缩机对应于大的质量和空间需求。因此，期望减少压缩机的数量。

3、发明人设想的解决方案将包括使用单个压缩机连接到多个燃料电池组以便向它们供应压缩空气。驱动压缩机的电动马达将由多个燃料电池组中的一个燃料电池组供应电。如果这个燃料电池组有故障，则电动马达的电供应将被切换到另一个燃料电池组，压缩机向该另一个燃料电池组供应压缩空气。这种解决方案可以减少飞行器上压缩机的数量，从而降低压缩机的质量和空间需求。然而，如果对压缩机进行供应的电动马达有故障，或者如果电动马达的控制器有故障，则连接到这个压缩机的燃料电池组都不会接收压缩空气。因此，电动马达或其控制器的简单故障将会导致连接到这个压缩机的所有燃料电池组产生故障。从飞行器推进系统的可用性来看，这将是不可接受的。

技术实现思路

1、特别地，本发明的目的是提供针对这个问题的解决方案。本发明涉及一种飞行器的电推进系统的电供应系统，该电供应系统包括：

2、-至少两个燃料电池组，其包括至少两个第一燃料电池组，该至少两个第一燃料电池组被设计用于对驱动推进螺旋桨的电动马达或电动马达组供应电；

3、-第一压缩机，其被配置成向该至少两个第一燃料电池组的至少一部分供应压缩空气；以及

4、-第一电动马达，其被设计用于驱动第一压缩机。

5、该电供应系统的特点在于，该第一电动马达被设计用于驱动该第一压缩机，该第一电动马达包括至少两个电绕组，每个电绕组都借助于来自至少两个第一燃料电池组中的不同的燃料电池组被供应电。

6、因此，本发明使得可以具有由至少两个燃料电池组共用的压缩机，并因此降低飞行器上压缩机的质量和空间需求。由于压缩机是机械装置，从飞行器的推进系统的可用性的角度来看，压缩机出现故障的概率足够低，是可以接受的。由于驱动压缩机的电动马达包括借助于不同的燃料电池组被供应电的至少两个电绕组，因此如果这些电绕组中的一个电绕组或为这些电绕组中的一个电绕组供应电的控制器有故障，则电动马达可以继续以降低的功率运行。这使得可以保证飞行器的推进系统的可用性。

7、根据第一可能性，第一压缩机被配置成向所述燃料电池组中的两个燃料电池组供应压缩空气，并且被设计用于驱动第一压缩机的第一电动马达包括两个电绕组，这两个电绕组各自借助于所述两个燃料电池组中的一个燃料电池组被供应电。

8、根据第二可能性，第一压缩机被配置成向所述燃料电池组中的三个燃料电池组供应压缩空气，并且被设计用于驱动第一压缩机的第一电动马达包括三个电绕组，这三个电绕组各自借助于所述三个燃料电池组中的一个燃料电池组被供应电。

9、根据一个实施例，电供应系统包括：

10、-至少四个燃料电池组，其包括所述至少两个第一燃料电池组以及至少两个第二燃料电池组，这些至少四个燃料电池组被设计用于对驱动推进螺旋桨的电动马达或电动马达组供应电；

11、-第二压缩机，其被配置成向该至少两个第二燃料电池组的至少一部分供应压缩空气；以及

12、-第二电动马达，其被设计用于驱动第二压缩机，该第二电动马达包括至少两个电绕组，每个电绕组都借助于来自所述至少两个第二燃料电池组中的不同的燃料电池组被供应电。

13、特别地，压缩机为涡轮压缩机类型。

14、根据特定实施例，电供应系统另外包括用于冷却所述至少两个第一燃料电池组的至少一部分的系统，这个冷却系统包括第一风扇，该第一风扇包括至少两个电绕组，该第一风扇的每个电绕组都借助于来自所述至少两个第一燃料电池组中的不同的燃料电池组被供应电。

15、在特定实施例中，根据第一可能性，冷却系统被配置成冷却两个燃料电池组，并且第一风扇包括两个电绕组，这两个电绕组各自借助于所述两个燃料电池组中的一个燃料电池组被供应电。

16、在特定实施例中，根据第二可能性，冷却系统被配置成冷却三个燃料电池组，并且第一风扇包括三个电绕组，这三个电绕组各自借助于所述三个燃料电池组中的一个燃料电池组被供应电。

17、根据一个实施例，冷却系统另外包括第二风扇，该第二风扇被设计用于冷却所述至少两个第二燃料电池组的至少一部分，该第二风扇包括至少两个电绕组，该第二风扇的每个电绕组都借助于所述至少两个第二燃料电池组中的不同的燃料电池组被供应电。

18、本发明还涉及一种飞行器，该飞行器包括用于电推进系统的电供应的这种类型的系统。

技术特征：

1.一种飞行器(1)，包括电推进系统(4)，所述电推进系统包括所谓的电动推进马达或所谓的电动推进马达组，所述所谓的电动推进马达包括至少两个独立的电绕组，所述电动马达或所述电动推进马达组机械地联接到所述飞行器的推进螺旋桨，并且被设计用于驱动所述推进螺旋桨，

2.如前一权利要求所述的飞行器，其特征在于，所述电供应系统另外包括用于对所述至少两个第一燃料电池组(fc11，fc12)的至少一部分进行冷却的系统，这个冷却系统包括第一风扇(v1)，所述第一风扇包括至少两个电绕组，所述第一风扇的每个电绕组都借助于来自所述至少两个第一燃料电池组中的不同的燃料电池组被供应电。

3.一种飞行器(1)的电推进系统(4)的电供应系统(10)，所述电供应系统包括：

4.如权利要求3所述的电供应系统，其特征在于，所述第一压缩机(c1)被配置成向所述燃料电池组中的两个燃料电池组供应压缩空气，并且被设计用于驱动所述第一压缩机的所述第一电动马达(m1)包括两个电绕组(w1a，w1b)，每个电绕组各自借助于所述两个燃料电池组中的一个燃料电池组被供应电。

5.如权利要求3所述的电供应系统，其特征在于，所述第一压缩机(c1)被配置成向所述燃料电池组中的三个燃料电池组供应压缩空气，并且被设计用于驱动所述第一压缩机的所述第一电动马达(m1)包括三个电绕组(w1a，w1b，w1c)，每个电绕组各自借助于所述三个燃料电池组中的一个燃料电池组被供应电。

6.如权利要求3所述的电供应系统，其特征在于，所述电供应系统包括：

7.如权利要求3至6中任一项所述的电供应系统，其特征在于，所述压缩机为涡轮压缩机类型。

8.如权利要求3至7中任一项所述的电供应系统，其特征在于，所述电供应系统另外包括用于对所述至少两个第一燃料电池组(fc11，fc12)的至少一部分进行冷却的系统，这个冷却系统包括第一风扇(v1)，所述第一风扇包括至少两个电绕组，所述第一风扇的每个电绕组都借助于来自所述至少两个第一燃料电池组中的不同的燃料电池组被供应电。

9.如权利要求4和8所述的电供应系统，其特征在于，所述冷却系统被配置成冷却两个燃料电池组，并且所述第一风扇(v1)包括两个电绕组，所述两个电绕组各自借助于所述两个燃料电池组中的一个燃料电池组被供应电。

10.如权利要求5和8所述的电供应系统，其特征在于，所述冷却系统被配置成冷却三个燃料电池组，并且所述第一风扇(v1)包括三个电绕组，所述三个电绕组各自借助于所述三个燃料电池组中的一个燃料电池组被供应电。

11.如权利要求6和8所述的电供应系统，其特征在于，所述冷却系统另外包括第二风扇(v2)，所述第二风扇被设计用于冷却所述至少两个第二燃料电池组(fc21，fc22)的至少一部分，所述第二风扇包括至少两个电绕组，所述第二风扇的每个电绕组都借助于所述至少两个第二燃料电池组中的不同的燃料电池组被供应电。

技术总结
本申请涉及飞行器和飞行器的电推进系统的电供应系统。根据本申请的一个方面，提供一种飞行器(1)的电推进系统(4)的电供应系统(10)，包括：‑至少两个第一燃料电池组(FC11，FC12)，其被设计用于对驱动推进螺旋桨的电动马达供应电；‑第一压缩机(C1)，其被配置成向至少两个第一燃料电池组(FC11，FC12)的至少一部分供应压缩空气；以及‑第一电动马达(M1)，其被设计用于驱动该第一压缩机。第一电动马达(M1)包括至少两个电绕组(W1a，W1b)，每个电绕组都借助于来自至少两个第一燃料电池组(FC11，FC12)中的不同的燃料电池组被供应电。

技术研发人员：让-弗朗索瓦·阿利亚
受保护的技术使用者：空中客车运营简化股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15