[发明专利]用于以电力推进的飞行器的电力供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于以电力推进的飞行器的电力供给装置。本发明还涉及与该装置相关联的启动方法以及包括所述装置的飞行器。

本发明特别有利地应用于能够运输多人的以电力推进的飞行器中，例如两座飞行器。

背景技术

以热能推进的飞行器促使全球变暖、促使化石燃料的损耗以及大气污染。为了缓解这些缺点，电力推进的飞行器是针对航空运输的未来的必要发展。

“以电力推进的”飞行器是指不使用诸如煤油这样的化石能源而是使用电能来确保其推进的飞行器。此外，以电力推进的飞行器可以尤其针对存储装置的运转而应用化学反应，以及尤其针对领航控制致动而应用机械装置。

以热能推进的飞行器具有在所消耗能量与为使飞行器移动而产生的机械能之间的约30％到40％的效率。以电力推进的飞行器能够达到约90％的效率。因此，电能使得能够以更低的能量成本进行飞行。以电力推进的飞行器还更灵敏。

在“绿色蟋蟀机(Green cricri)”项目的框架中，已经开发了由布置在飞行器前部的四个电机来确保推进的单座电力飞行器。每个电机由电池组供电。飞行器还包括连接至两个电池组的飞行器控制和监测构件，该电池组的电压电平比对电机供电的四个电池组低。该电力供给装置的主要缺点是存在使得飞行器体积庞大的四个电池组。

在e-Genius”项目的框架内，已经开发了由布置在飞行器后部的电机来确保推进的两座电力飞行器。电机由四个电池组来供电。电力转换器使得电池组的电压能够被重新使用，从而以比用于对电机供电的电压电平更低的电压电平来对飞行器控制和监测构件供电。该装置的主要缺点在于其仅具有单个带螺旋推进器的电机，从而限制了飞行器沿地面滑行的效能。

德国专利申请No.DE 10 2011 105 880(EADS Deutschland GmbH，EADS德国公司)还描述了具有在后部处的确保推进的电机的飞行器。该电机由电池组供电，该电池组的位置沿飞行器的纵轴线变化。电池组的位置变化使得能够在飞行阶段使飞行器平衡。

发明内容

本发明意在通过提出下述解决方案来克服现有技术的缺点：该解决方案使得能够限制电池组的数目并且在一个电池组出故障的情况下确保对以电力推进的飞行器的推进。

为此，本发明在其最广泛意义上涉及一种用于以电力推进的飞行器的电力供给装置，包括：

-第一电机和第二电机，其能够确保飞行器的推进，

-第一高压电路和第二高压电路，其分别连接至所述两个电机，

-低压电路，其连接至飞行器的至少一个控制和/或监测构件，

-第一电池组和第二电池组，其分别连接至所述两个高压电路，

-第一电池管理系统和第二电池管理系统，其连接至低压电路，并且分别连接至所述两个电池组，和

-电力转换器，其一方面连接至所述第一高压电路，另一方面连接至所述低压电路。

因此，本发明使得能够通过重新使用第一高压电路的电压对低压电路供电来限制电池组的数目。另外，装置使得即使电池组无法使用，也能够对确保飞行器推进的两个电机供电。

根据一个实施方式，装置包括经由开关而连接至第一电池管理系统的备用电池，该备用电池能够传递使装置运转所必需的电流。该实施方式允许使用备用电池来启动装置。此外，当转换器和/或第一电池组无法使用时，备用电池能够对飞行器的主要部件供电。因此，飞行器能够通过使用至少一个电机以及通过保持导航所必需的所有控制和监测装置来有效地飞行，所述控制和监测装置例如是无线电或起落架或者利用电力致动器工作的某些活动的飞行控制部件。

根据一个实施方式，该装置包括：超低压电路，该超低压电路连接至飞行器的至少一个控制和/或监测构件；以及电力转换器，该电力转换器一方面连接至所述低压电路，另一方面连接至所述超低压电路。该实施方式使得能够以比低压电路的电压电平更低的电压电平来对某些控制和/或监测构件供电。通常，高压电路的电压电平可以在200伏至250伏之间，额定为220伏。低压电路的电压电平可以在20伏至30伏之间，额定为24伏，并且超低压电路的电压电平可以在10伏至15伏之间，额定为12伏。

根据一个实施方式，该装置包括充电插头，该充电插头连接至所述两个高压电路，充电插头能够对所述两个电池组进行充电。该实施方式使得能够限制用于所述两个电池组的充电插头的体积和质量。