飞行器推进单元制造技术

一种飞行器推进单元，包括：电马达；用于操作电马达的至少一个附属单元；逆变器模块，该逆变器模块包括用于为电马达和至少一个附属单元供电的多个逆变器；以及耦接至电马达和逆变器模块的冷却系统，该冷却系统包括用于使冷却剂循环通过电马达和至少一个附属单元或者在电马达和至少一个附属单元附近循环的冷却剂路径。剂路径。剂路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行器推进单元
[0001]相关申请数据
[0002]本申请要求于2021年2月9日提交的美国申请第63/147,560号的权益，该美国申请的内容如同明确阐述那样通过引用并入本文。


[0003]本专利技术总体涉及航空领域，并且更具体地，涉及飞行器推进系统的封装或冷却。
[0004]附图的若干视图的简单描述
[0005]为了便于标识对任何特定元素或动作的讨论，附图标记中的一个或多个最高有效数字指代该元素被首次引入时所在的图号。
附图说明
[0006]图1是根据一些示例的飞行器的平面图。
[0007]图2是根据一些示例的在图1的飞行器中使用的飞行器能量系统的示意图。
[0008]图3示出了根据一些示例的在图1的飞行器100中使用的飞行器推进系统300的一部分。
[0009]图4另外示出了根据一些示例的图3的飞行器推进系统的一部分。
[0010]图5示出了根据一些示例的穿过图3和图4的飞行器推进系统的局部截面。
[0011]图6示出了根据一些示例的在飞行器推进系统中使用的逆变器板。
[0012]图7示出了根据一些示例的在图6的逆变器板的热盘管(thermal coil)与冷却板之间的热界面(thermal interface)。
[0013]图8示出了根据一些示例的图3和图4的飞行器推进系统的立体图。
[0014]图9A、图9B和图9C示出了根据一些示例的飞行器推进系统和相关部件例如螺旋桨和短舱的倾斜。
[0015]图10A、图10B和图10C示出了根据一些示例的飞行器推进系统和相关部件例如螺旋桨和短舱的倾斜。
具体实施方式
[0016]本专利技术的一些示例的以下描述并非旨在将本专利技术限于这些示例，而是使本领域的任何技术人员能够制造和使用本专利技术。
[0017]图1是飞行器100的平面图。飞行器100包括机身114、两个机翼112、尾翼110和推进系统108，推进系统108被实现为位于短舱118中的可倾转旋翼组件116。飞行器100包括图1中被实现为短舱电池组104和机翼电池组106的一个或更多个动力源。在所示示例中，短舱电池组104位于内侧短舱102中，但是应当理解，短舱电池组104可以位于形成飞行器100的一部分的其他短舱118中。电池组形成参照图2描述的能量系统200的一部分。飞行器100通常将包括相关联的装备，例如电子基础设施、控制表面、冷却系统、起落架等。
[0018]机翼112用于在向前飞行期间产生升力以支撑飞行器100。另外地或可替选地，机
翼112可以用于在各种结构应力(例如，空气动力、重力、推进力、外部点载荷、分布式载荷和/或体积力(body force)等)的影响下在结构上支撑电池组202、电池模块204和/或推进系统108。机翼112可以在飞行器上具有任何合适的几何形状和/或布置。
[0019]图2是根据一些示例的在图1的飞行器100中使用的飞行器能量系统200的示意图。如所示出的，能量系统200包括一个或更多个电池组202。每个电池组202可以包括一个或更多个电池模块204，电池模块204进而可以包括多个电池单元206。
[0020]通常与电池组202相关联的是一个或更多个电推进系统108、用于将电池组202连接至能量系统200中的其他部件的电池分配器(battery mate)208、作为通风系统的一部分的爆裂膜(burst membrane)210、用于冷却的流体循环系统212、以及用于调节电力输送(在操作期间从电池输送电力，并且在充电期间向电池输送电力)并将电池组202与能量系统200的电子基础设施集成的电力电子装置214。如图1中所示，推进系统108可以包括多个旋翼组件。
[0021]另外地或可替选地，电子基础设施和电力电子装置214可以用于将电池组202集成到飞行器的能量系统中。电子基础设施可以包括电池管理系统(BMS)、电力电子装置(HV架构、电力部件等)、LV架构(例如，车辆线束、数据连接等)和/或任何其他合适的部件。电子基础设施可以包括模块间电连接，其可以在电池组和/或模块之间传送电力和/或数据。模块间电连接可以包括隔板连接、母线、线束连接(wire harnessing)和/或任何其他合适的部件。
[0022]电池组202用于以可再充电的方式存储电化学能量以用于供应给推进系统108。电池组202可以以任何合适的方式围绕飞行器布置和/或分布。电池组可以被布置在机翼内(例如，机翼腔内部)、短舱内部和/或飞行器上的任何其他合适位置中。在具体示例中，该系统包括在左翼的内侧部分内的第一电池组和在右翼的内侧部分内的第二电池组。在第二具体示例中，该系统包括在左翼的内侧短舱内的第一电池组和在右翼的内侧短舱内的第二电池组。电池组202可以包括多个电池模块204。
[0023]能量系统200包括冷却系统(例如，流体循环系统212)，该冷却系统用于使工作流体在电池组202内循环以去除电池组202在操作或充电期间产生的热量。可以以任何合适的方式通过冷却系统将电池单元206、电池模块204和/或电池组202串行和/或并行地流体连接。
[0024]图3示出了根据一些示例的在图1的飞行器100中使用的飞行器推进系统300的一部分。飞行器推进系统300包括马达302以及与马达302结合使用以操作飞行器推进系统300的一个或更多个附属单元，例如，附属单元可以包括桨叶俯仰机构304、倾斜机构306和逆变器系统308。更具体地，图3中示出了穿过逆变器系统308的一半截面，另外参见图4，图4是穿过逆变器系统308的两半截面。
[0025]与飞行器推进系统300的操作结合使用的附属单元或系统还可以包括共同构成飞行器推进系统300的冷却系统的散热器310、风扇312、泵314和蓄能器316。这些冷却系统部件经由冷却剂路径320彼此连接并且连接至多个冷却板322。
[0026]逆变器系统308包括安装在逆变器壳体318内的逆变器板324、控制板326和马达逆变器板340。马达逆变器板340包括用于向马达302供应电力的逆变器350。逆变器板324包括多个逆变器，例如，通过电连接348耦接至桨叶俯仰机构304的逆变器334，通过电连接342耦
接至倾斜机构306的逆变器336，以及通过电连接344耦接至集成的泵314和风扇312的逆变器338。马达302通过电连接346耦接至逆变器350。
[0027]逆变器系统308用于调节向马达302、桨叶俯仰机构304、倾斜机构306、风扇312、泵314供应的功率以控制其操作。更具体地，在一些示例中，逆变器系统308用于控制向每个附属单元中的交流(AC)马达供应的动力的频率和/或电压以控制特定附属单元的旋转速度、位移和/或扭矩。
[0028]在一些示例中，马达302连接至飞行器100的旋翼120或者集成到旋翼120的桨毂中。马达302可以是内转子式马达、外转子式马达和/或任何其他合适类型的马达。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行器推进单元，包括：电马达；用于操作所述电马达的至少一个附属单元；逆变器模块，所述逆变器模块包括用于为所述电马达和所述至少一个附属单元供电的多个逆变器；以及耦接至所述电马达和所述逆变器模块的冷却系统，所述冷却系统包括用于使冷却剂循环通过所述电马达和所述逆变器模块或者在所述电马达和所述逆变器模块附近循环的冷却剂路径。2.根据权利要求1所述的飞行器推进单元，其中，所述逆变器模块至少部分地嵌套在所述电马达中。3.根据权利要求1所述的飞行器推进单元，其中，所述逆变器模块包括用于将热量从所述多个逆变器传递至所述冷却剂路径中的冷却剂的一个或更多个冷却板。4.根据权利要求1所述的飞行器推进单元，其中，所述至少一个附属单元包括用于使所述冷却剂循环通过所述冷却剂路径的泵。5.根据权利要求4所述的飞行器推进单元，其中，所述冷却系统包括散热器，并且所述泵包括用于将空气吹过所述散热器的风扇。6.根据权利要求1所述的飞行器推进单元，其中，所述至少一个附属单元包括用于使所述飞行器推进单元在垂直飞行构型与水平飞行构型之间倾斜的倾斜机构。7.根据权利要求6所述的飞行器推进单元，其中，所述冷却系统包括散热器，与在所述飞行器推进单元处于所述水平飞行构型的情况下使用相比，当在所述飞行器推进单元处于所述垂直飞行构型的情况下使用时，通过所述散热器的气流更大。8.根据权利要求1所述的飞行器推进单元，其中，所述至少一个附属单元包括用于调整旋翼桨叶的俯仰的桨叶俯仰机构。9.根据权利要求1所述的飞行器推进单元，其中，所述逆变器模块包括逆变器模块壳体，所述逆变器模块壳体包括用于传递来自所述逆变器模块的热量的散热片。10.根据权利要求1所述的飞行器推进单元，其中，所述逆变器模块包括逆变器模块壳体，所述逆变器模块壳体包括第一区域和与所述第二区域分隔的第二区域，所述第一区域和所述第二区域包括冗余逆变器。11.根据权利要求10所述的飞行器推进单元，其中，所述第一区域和所述第二区域由防火墙分隔开。12.根据权利要求1所述的飞行器推进单元，其中，所述电马达包括围绕所述电马达的旋转轴线布置的定子和转子，所述逆变器模块位于所述定子和所述转子的内部，其中，所述逆变器模块包括多个电路板安装至的所述多个电路板，所述多个电路板呈垂直于所述电马达的...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森，
申请(专利权)人：杰欧比飞行有限公司，
类型：发明
国别省市：