一种航空混动能源系统用控制系统及其控制方法技术方案

本申请涉及一种航空混动能源系统用控制系统及控制方法，所述系统包括：涡轴发动机模块，用于消耗燃料并输出机械能；发电机模块，连接于发动机模块，以获取涡轴发动机模块输出的机械能并转化为电能；发电机输出控制模块，连接于发电机模块，用以检测发电机的电能输出，并对发电机模块的输出电流进行整流；备用电池模块，连接于发动机输出控制模块，用以对发电机模块输出的电能进行回收和

【技术实现步骤摘要】
一种航空混动能源系统用控制系统及其控制方法


[0001]本申请涉及航空器能源管理
，特别是涉及一种航空混动能源系统用控制系统
、
控制方法
、
计算机设备
、
存储介质和嵌入式系统程序产品
。

技术介绍

[0002]随着民用航空技术的发展，出现了航空混合动力技术，通过在民用航空器中采用涡轴发动机和动力电机作为混合动力，来增加飞机整体的飞行性能
。
[0003]现有公开号为
CN114728699A
的中国专利技术专利公开了一种用于混合动力式热
/
电推进飞行器的电气构架，该飞行器包括两个涡轴发动机，每个涡轴发动机设置有电控系统，构架针对每个涡轴发动机包括：高压直流推进电力分配网络；非推进电力分配网络，非推进电力分配网络与飞行器的负载或涡轴发动机耦接；多个第一电机，第一电机机械地耦接到涡轴发动机的高压轴，每个第一电机被配置成：以马达模式运行以提供机械推进动力，以及以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力；多个第二电机，第二电机机械地耦接到涡轴发动机的低压轴，第二电机被配置成：以马达模式运行以提供机械推进动力，以及以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力；至少一个辅助能量源，辅助能量源耦接到推进电力分配网络，并且辅助能量源配置成在第一电机和
/
或第二电机以马达模式运行时向第一电机和第二电机提供能量，并配置成供给推进电力分配网络；电能转换构件，电能转换构件耦接到第一电机和第二电机
、/>辅助能量源和推进电力分配网络；与电控系统的负载耦接的电力分配网络，以及至少一个第三电机，第三电机机械地耦接到高压轴，并且第三电机配置成以发电机模式运行以接收机械动力并提供电力，第三电机专用于耦接到电控系统的负载的电力分配网络
。
该网络具有构架中最高的电压水平
。
仅用于大功率设备的推进电力分配网络的使用使得要提供的电流被最小化，并因此能够减少具有大横截面的电缆的数量，从而减小了电缆所需的总体尺寸和质量
。
[0004]然而，上述技术方案仍然存在以下技术问题：控制系统需要控制两种输出特性来达到同一工作要求，增加了系统的离散性，当其中某一节点出现故障时，将极大增加另一单元的负荷，甚至引起二次故障
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低二次故障发生率的的一种航空混动能源系统用控制系统
、
控制方法
、
计算机设备
、
计算机可读存储介质和嵌入式系统程序产品
。
[0006]第一方面，本申请还提供了一种航空混动能源系统用控制系统，该系统包括：涡轴发动机模块，用于消耗燃料并输出机械能；发电机模块，连接于发动机模块，以获取涡轴发动机模块输出的机械能并转化为电能；发电机输出控制模块，连接于发电机模块，用以检测发电机的电能输出，并对发电
机模块的输出电流进行整流；备用电池模块，连接于发动机输出控制模块，用以对发电机模块输出的电能进行回收和
/
或补偿；系统输出监控模块，连接于发电机输出控制模块以及备用电池模块，以监测系统当前总输出功率
。
[0007]在其中一个实施例中，发电机模块还包括转速检测模块，用以检测发电机转速，根据发电机转速控制备用电池模块的输出功率
。
[0008]第二方面，本申请提供了一种航空混动能源系统用控制方法，该方法包括：获取发电机当前输出功率；获取系统当前总功耗；比较并判断系统当前总功耗发电机当前输出功率的大小关系；若系统当前总功耗大于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率补偿；若系统当前总功耗小于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率回收
。
[0009]在其中一个实施例中，该方法还包括：获取发电机转速数据；判断发电机转速数据是否低于预设警戒转速阈值；若是，则将系统切换至由备用电池模块供电
。
[0010]在其中一个实施例中，控制备用电池系统进行功率补偿的具体方式包括：根据发电机当前输出功率
、
系统当前总功耗以及预设功率补偿算法，获取补偿输出功率；控制备用电池模块以补偿输出功率进行电能输出
。
[0011]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，该存储器存储有嵌入式系统程序，该处理器执行所述嵌入式系统程序时实现以下步骤：获取发电机当前输出功率；获取系统当前总功耗；比较并判断系统当前总功耗发电机当前输出功率的大小关系；若系统当前总功耗大于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率补偿；若系统当前总功耗小于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率回收
。
[0012]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质，其上存储有嵌入式系统程序，该嵌入式系统程序被处理器执行时实现以下步骤：获取发电机当前输出功率；获取系统当前总功耗；比较并判断系统当前总功耗发电机当前输出功率的大小关系；若系统当前总功耗大于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率补偿；若系统当前总功耗小于发电机当前输出功率；
则控制备用电池系统进行功率回收
。
[0013]第五方面，本申请还提供了一种嵌入式系统程序产品，该嵌入式系统程序产品包括嵌入式系统程序，该嵌入式系统程序被处理器执行时实现以下步骤：获取发电机当前输出功率；获取系统当前总功耗；比较并判断系统当前总功耗发电机当前输出功率的大小关系；若系统当前总功耗大于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率补偿；若系统当前总功耗小于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率回收
。
[0014]上述一种航空混动能源系统用控制系统
、
控制方法
、
计算机设备
、
存储介质和嵌入式系统程序产品，本方案实现了涡轴发动机通过发电机和控制系统将发动机输出转换成电能，通过和电池组配合使用，适配涡轴发动机的阶梯型
、
波动大的输出特性，从而保障系统总输出平滑
、
动态输出性能高
。
根据飞行器的实际输出功率对发电机产生的电能进行补充或回收，改变传统涡轴发动机与发电机同时控制为飞行器提供动力的传统模式，降低系统离散性的同时也降低了发生二次故障的概率
。
附图说明
[0015]图1为一种航空混动能源系统用控制系统的系统结构拓扑图；图2为一种航空混动能源系统用控制方法的流程图；图3为涡轴发动机的输出特性曲线图；图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图
。
具体实施方式
[0016]为了使本申请的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明
。
应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种航空混动能源系统用控制系统，其特征在于，包括：涡轴发动机模块，用于消耗燃料并输出机械能；发电机模块，连接于发动机模块，以获取涡轴发动机模块输出的机械能并转化为电能；发电机输出控制模块，连接于发电机模块，用以检测发电机的电能输出，并对发电机模块的输出电流进行整流；备用电池模块，连接于发动机输出控制模块，用以对发电机模块输出的电能进行回收和或补偿；系统输出监控模块，连接于发电机输出控制模块以及备用电池模块，以监测系统当前总输出功率
。2.
根据权利要求1所述的一种航空混动能源系统用控制系统，其特征在于：所述发电机模块还包括转速检测模块，用以检测发电机转速，根据发电机转速控制备用电池模块的输出功率
。3.
一种航空混动能源系统用控制方法，包括：获取发电机当前输出功率；获取系统当前总功耗；比较并判断系统当前总功耗发电机当前输出功率的大小关系；若系统当前总功耗大于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率补偿；若系统当前总功耗小于发电机当前输出功率；则控制备用电池系统进行功率回收
。4.
根据权利要求3所述的一种航空混动能源系统用控制方法，其特征在于，所述方法还包括：获取发电机转速数据；判断发电机转速数据是否低于预设警戒转速阈值；若是，则将系统切换至由备用电池模块供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李游，郜祥贵，梁岩鸿，梁泽鹏，
申请(专利权)人：山西彗星智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：