[发明专利]一种并联混合动力飞机动力耦合系统及其驱动控制方法

说明书

本发明公开了一种并联混合动力飞机动力耦合系统及其驱动控制方法，包括动力源和动力耦合系统，所述动力源包括内燃机、电动机和能量存储装置，所述动力耦合系统为由行星齿轮排和制动器、离合器组合连接而成的并联混合动力耦合装置，所述离合器设置在太阳轮和行星架之间，所述制动器设置在行星架和动力系统壳体之间，所述内燃机与太阳轮相连，所述电动机与齿圈和系统输出轴相连。利用本发明可实现电动机启动内燃机、电动机或内燃机单独输出动力、电动机和内燃机同时输出动力、内燃机输出动力且电动机发电、内燃机关闭且电动机发电等多种工作模式。本发明结构相对简单、工作模式多样，且可降低所配备内燃机的功率等级和工作噪声、减小燃油消耗。

技术领域

本发明涉及航空飞行器技术领域，尤其涉及一种并联混合动力飞机动力耦合系统，以及用于该系统的驱动控制方法。

背景技术

固定翼飞机的一般飞行工况可以划分为起飞段、爬升段、巡航段、下降段、拉平段、着陆段和滑跑减速段七个阶段。对于以内燃机为单一动力源的传统固定翼飞机而言，起飞段内燃机一般为最大功率运行，零部件受力大、噪音大、温度高、燃烧不充分、油耗高；爬升段一般约为90％负荷率运行，油耗也较高；而巡航段内燃机负荷率多在40％～60％；下降段、拉平段和着陆段内燃机处于慢车状态，负荷率很小，甚至接近于零；滑跑阶段，内燃机输出功率为零，依靠地面摩擦力和气动阻力进行制动减速。

近年来随着能源与环境问题日益严峻，节能与新能源技术成为政府和企业关注的热点。混合动力节能技术已在汽车和一些工程机械领域获得了较为成功的推广、应用，不仅减少了燃油消耗，还改善了车辆和机械性能。

混合动力固定翼飞机虽然需要增加电机、电池等部件，但由于其可通过电动机辅助驱动而改用较小功率内燃机，减小了内燃机质量和成本，同时可避免内燃机负荷过大带来的高油耗、高噪音和零部件寿命降低，从而提高飞机性能。在下降着陆时降低内燃机功率、甚至关闭内燃机而采用电动机高效驱动，在滑跑减速时通过电动机将部分减速动能回收转化为电能存储，从而减小油耗、节约能源。