本申請涉及空中汽車，尤其涉及一種空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)、控制方法及空中汽車。

背景技術(shù)：

1、隨著城市中汽車保有量的增長，道路擁堵的問題越來越嚴重。為了緩解交通擁堵的現(xiàn)狀，城市立體交通應(yīng)運而生。城市立體交通在現(xiàn)有道路交通、鐵路交通、水路交通之外，加入了空中交通?？罩衅囎鳛槌鞘锌罩薪煌ǖ闹匾M成部分，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、現(xiàn)有空中汽車具有陸行和飛行兩種工作模式，均采用發(fā)動機功能。在飛行模式下，發(fā)動機輸出功率容易受到溫度、進氣等的影響產(chǎn)生波動，進而影響發(fā)電機，導(dǎo)致空中汽車的輸入功率不穩(wěn)定，會影響飛行品質(zhì)及安全性。

3、因此，如何克服發(fā)動機的功率波動，為空中汽車提供穩(wěn)定的功率輸入，是目前亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決或者部分解決現(xiàn)有技術(shù)無法為空中汽車提供穩(wěn)定的功率輸入的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)、控制方法及空中汽車，包括陸飛兩用動力裝置和電池補能裝置；當陸飛兩用動力裝置在飛行模式下為所述空中汽車提供飛行動力的同時，利用電池補能裝置為所述空中汽車補充飛行動力來保證空中汽車得到一個穩(wěn)定的功率輸入，并在兩者共同供能的作下提升空中汽車的續(xù)航里程。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一方面，公開了一種空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)，所述空中汽車包括：旋翼和車輪，所述混合動力控制系統(tǒng)包括：陸飛兩用動力裝置和電池補能裝置；其中，

3、在所述陸飛兩用動力裝置中，包括：依次串聯(lián)的發(fā)動機、發(fā)電機、電能轉(zhuǎn)換組件、飛行控制組件，以及與所述發(fā)動機直連的陸行控制組件；

4、其中，當所述空中汽車處于飛行模式，所述發(fā)動機控制所述發(fā)電機產(chǎn)生交流電，經(jīng)由所述電能轉(zhuǎn)換組件將所述交流電轉(zhuǎn)化為可供利用的直流電，所述飛行控制組件依賴所述直流電驅(qū)動與其連接的所述旋翼旋轉(zhuǎn)，為所述空中汽車提供飛行動力；當所述空中汽車處于地面模式，所述發(fā)動機直接驅(qū)動所述陸行控制組件，為所述空中汽車提供陸行動力；

5、所述電池補能裝置，連接所述電能轉(zhuǎn)換組件，用于在陸飛兩用動力裝置在所述飛行模式下為所述空中汽車提供飛行動力的同時，為所述空中汽車補充飛行動力。

6、可選的，所述電能轉(zhuǎn)換組件包括：依次串聯(lián)的逆變器和dc-dc控制器；其中，

7、所述逆變器，用于將所述交流電轉(zhuǎn)化為直流電；

8、所述dc-dc控制器，用于將所述逆變器輸出的直流電調(diào)整為合適電壓的直流電，輸出給所述飛行控制組件。

9、可選的，所述飛行控制組件具體包括：n個電機控制器和n個電機；其中，n≥2且為正整數(shù)；

10、每個所述電機控制器均接入所述dc-dc控制器，每個所述電機控制器用于控制各自連接的所述電機；

11、所述電機，用于驅(qū)動與其連接的所述旋翼旋轉(zhuǎn)。

12、可選的，所述電池補能裝置具體包括：依次串聯(lián)的車載充電機、電池和電池管理器；所述電池管理器接入所述dc-dc控制器；其中，

13、所述車載充電機，用于外接充電機，將充入的交流電轉(zhuǎn)化為所述電池適應(yīng)電壓的直流電；

14、所述電池管理器，控制所述電池的充放電；在所述電池的放電狀態(tài)下，為所述空中汽車補充飛行動力。

15、本發(fā)明的第二方面，公開了一種如第一方面所述的空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括：

16、當所述空中汽車處于飛行模式，確定所述空中汽車的飛行所需功率；

17、計算處于陸飛兩用動力裝置中的發(fā)動機輸出功率；

18、根據(jù)所述飛行所需功率和所述發(fā)動機輸出功率計算功率缺口值；

19、控制電池補能裝置放電，在所述陸飛兩用動力裝置在所述飛行模式下為所述空中汽車提供飛行動力的同時，按照所述功率缺口值為所述空中汽車補充飛行動力。

20、可選的，所述計算處于陸飛兩用動力裝置中的發(fā)動機輸出功率，具體包括：

21、按照公式計算單臺發(fā)動機輸出功率；其中，pe1為單臺發(fā)動機輸出功率，pd為所述飛行所需功率，n為發(fā)動機數(shù)量，η1為發(fā)電機效率，η2為發(fā)動機-發(fā)電機機械傳遞效率，η3為發(fā)電機-電機電能傳輸效率。

22、可選的，所述根據(jù)所述飛行所需功率和所述發(fā)動機輸出功率計算功率缺口值，具體包括：

23、按照公式計算所述計算功率缺口值；其中，pe2為所述計算功率缺口值，pd為所述飛行所需功率，η3為發(fā)電機-電機電能傳輸效率，n為發(fā)動機數(shù)量，pe1為單臺發(fā)動機輸出功率。

24、可選的，所述方法還包括：

25、當所述空中汽車處于地面模式且處于怠速狀態(tài)，控制所述發(fā)動機帶動發(fā)電機為所述電池補能裝置中的電池充電。

26、可選的，所述方法還包括：

27、當所述陸飛兩用動力裝置中具有發(fā)動機失效，通過剩余發(fā)動機的轉(zhuǎn)動帶動失效發(fā)動機執(zhí)行重新啟動；

28、若重新啟動失敗，斷開所述失效發(fā)動機和所述發(fā)電機，并按照所述飛行所需功率調(diào)整所述剩余發(fā)動機和所述電池補能裝置的功率，以使所述剩余發(fā)動機和所述電池補能裝置在所述飛行模式下按照所述飛行所需功率共同為所述空中汽車供能。

29、本發(fā)明的第三方面，公開了一種空中汽車，采用如第一方面所述的空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)。

30、通過本發(fā)明的一個或者多個技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點：

31、本發(fā)明公開了一種空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)、控制方法及空中汽車，包括陸飛兩用動力裝置和電池補能裝置；當陸飛兩用動力裝置在飛行模式下為所述空中汽車提供飛行動力的同時，利用電池補能裝置為所述空中汽車補充飛行動力來保證空中汽車得到一個穩(wěn)定的功率輸入，并在兩者共同供能的作下提升空中汽車的續(xù)航里程。

32、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。

技術(shù)特征：

1.一種空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述空中汽車包括：旋翼和車輪，所述混合動力控制系統(tǒng)包括：陸飛兩用動力裝置和電池補能裝置；其中，

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電能轉(zhuǎn)換組件包括：依次串聯(lián)的逆變器和dc-dc控制器；其中，

3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述飛行控制組件具體包括：n個電機控制器和n個電機；其中，n≥2且為正整數(shù)；

4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電池補能裝置具體包括：依次串聯(lián)的車載充電機、電池和電池管理器；所述電池管理器接入所述dc-dc控制器；其中，

5.一種如權(quán)利要求1-4任一權(quán)項所述的空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述計算處于陸飛兩用動力裝置中的發(fā)動機輸出功率，具體包括：

7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述飛行所需功率和所述發(fā)動機輸出功率計算功率缺口值，具體包括：

8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

10.一種空中汽車，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-4任一權(quán)項所述的空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種空中汽車的混合動力控制系統(tǒng)、控制方法及空中汽車，空中汽車包括：旋翼和車輪，混合動力控制系統(tǒng)包括：陸飛兩用動力裝置和電池補能裝置；其中，在陸飛兩用動力裝置中，包括：依次串聯(lián)的發(fā)動機、發(fā)電機、電能轉(zhuǎn)換組件、飛行控制組件，以及與發(fā)動機直連的陸行控制組件；其中，當空中汽車處于飛行模式，發(fā)動機控制發(fā)電機產(chǎn)生交流電，經(jīng)由電能轉(zhuǎn)換組件將交流電轉(zhuǎn)化為可供利用的直流電，飛行控制組件依賴直流電驅(qū)動與其連接的旋翼旋轉(zhuǎn)，為空中汽車提供飛行動力；當空中汽車處于地面模式，發(fā)動機直接驅(qū)動陸行控制組件，為空中汽車提供陸行動力；電池補能裝置，連接電能轉(zhuǎn)換組件，用于在陸飛兩用動力裝置在飛行模式下為空中汽車提供飛行動力的同時，為空中汽車補充飛行動力。

技術(shù)研發(fā)人員：夏煜辰,尹建珍,羅飛,王健,周強
受保護的技術(shù)使用者：東風(fēng)汽車集團股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10