[发明专利]飞行器

说明书

本发明提供一种飞行器(10)，该飞行器具有以下特征：该飞行器(10)具有能量电池(11)、功率电池(12)、升降旋翼(14)和巡航螺旋桨(15)并且以如下方式配置，使得在巡航阶段中该能量电池(11)为该巡航螺旋桨(15)供电，而在起飞和降落阶段中该功率电池(12)为该升降旋翼(14)供电。

技术领域

本发明涉及一种飞行器、尤其一种完全电动的、可竖直地起飞和降落(verticaltake-off and landing，VTOL)的飞行器。

背景技术

VTOL在航空航天技术中跨语言地指如下任何类型的飞机、无人机或火箭，其能够基本竖直地且无需起飞和降落跑道的情况下升起和再次着陆。这个通称术语在下文中被广义地使用，其不仅包括带有机翼的固定翼飞机，而且同样包括旋翼飞机(如直升旋翼机、自转旋翼机、螺旋桨旋翼机)和混合式飞机(如复合式直升旋翼机或组合式旋翼机)以及可竖直升降的飞机。此外，还包括能够在特别短的距离内起飞和降落(short take-off andlanding，STOL)、在短的距离内起飞但竖直地降落(short take-off and verticallanding，STOVL)、或竖直地起飞但水平地降落(vertical take-off and horizontallanding，VTHL)的飞行器。

VTOL在起飞和降落阶段期间的电力需求高。因此，根据现有技术的电驱动的VTOL的电池不仅必须考虑其容量，而且还要在其功率密度方面满足最高要求。

CN 106981914 A公开了一种基于两个电池的由载具支持的能量控制方法和系统。在此，该载具根据载具状态在常规模式、恢复模式、备用电池充电模式或隔离模式之间变换，其中在常规模式中，由第一电池为载具负载供应电流；在恢复模式中，同时地由电流发生器为载具负载、第一电池和第二电池充电；在备用电池充电模式中，由功率发生器为第二电池充电；以及在隔离模式中，由第一电池为载具负载以及由第二电池为启动发动机输送功率。与各种工作条件下的不同功率要求相对应地，因此应在整个运行循环中对电池有效地充电和放电。

EP 2592686 B1描述了一种用于控制联接在电网上的蓄电池的运行的控制系统，该控制系统具有多个布置在电网上的蓄电池和一个控制设备，该控制设备基于电池电量和能量输送借助于需求预测来确定各个蓄电池的独立的充电速率和放电速率。

DE 4118594 C1针对电动载具提出了一种作为大型蓄能器的高功率电池与相同电压的较小电池的组合，该高功率电池具有相对高的比能量含量，例如镍/镉电池、或钠/硫电池、或锌/溴电池，该较小电池具有较小的比能量含量、但相对于其重量相对高的功率以及显著更小的性价比，例如铅凝胶体电池或高铅酸电池。

发明内容

为了解决如上简述的问题，提出一种替代性的能量供应形式，其不会显著提高飞行器的总重量。为此，本发明提供一种根据优选技术方案的飞行器，尤其完全电动的、如上所述可竖直起飞和降落的飞行器。

本发明的其他有利的设计方案在可选技术方案中给出。因此，该飞行器例如可以具有备用功率电池，该备用功率电池在紧急情况下选择性地为升降旋翼供电。通过这种方式，即使某个单独的电池失效，也总是有至少一个功率电池用以充电。

此外，该飞行器可以配备有弯折的或选择性地可弯折的机翼。对应的变体增大了水平飞行中有效的机翼面积，而不扩展飞行器的占地面积。

此外，该飞行器能够具有可快速充电的电池系统，该电池系统提供用于竖直起飞和降落以及水平飞行的驱动能量并且可以实现能够对飞行器进行短暂的充电。