【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行器，特别涉及一种串联式混合动力飞行器的控制方法。
技术介绍
1、近年来，航空业是交通运输系统中重要的一环，其碳排放量占比不可忽视。传统燃油飞行器动力系统整体效率较低、噪声污染较大，同时能源种类分布广泛，不利于管理，电推进系统的飞行器效率更高、可靠性更好、噪音更低，在维护性和燃油经济性等方面具有明显的优势，但受电池技术水平的局限性，纯电飞行器发展受限。混合动力的飞行器可以兼顾二者优势，同时考虑到控制策略的简易性，串联式混合动力飞行器采用串联式。中小功率飞行器具有灵活通用性，并且制造成本远低于重型飞行器，在医疗救护、体育娱乐、抢险救灾、城市治安维护等许多行业和领域有着广泛的应用前景。结合目前混合动力飞行器的快速发展，考虑16kw串联式混合动力飞行器的整体控制策略。
2、目前，现有中小功率串联式混合动力飞行器的控制方法，对于整机在不同工作模式下、工况下的能量需求分配效果较差，控制策略比较依赖电机自身的参数，在高空运行复杂工况下电机参数易发生变化，导致控制效果大打折扣，不能实现整机系统功率的最佳分配，不能保障系统各部分高效运行。
3、需要说明的是，公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种串联式混合动力飞行器的控制方法，旨在解决上述
技术介绍
中存在的问题。
2、本专利技术提供一
3、进一步的，当发电系统的最大输出功率小于涵道风扇的输出功率，且电池的存储功率高于电池的安全存储功率的设定值时，混合动力飞行器处于发电系统电池双输出运行模式；
4、当发电系统的输出功率大于涵道风扇的输出功率，且电池的存储功率低于电池的安全存储功率的设定值时，混合动力飞行器处于发电系统输出电池输入运行模式；
5、混合动力飞行器在起飞和降落阶段时，若电池的存储功率低于电池的安全存储功率的设定值，则混合动力飞行器处于纯发电系统输出运行模式；
6、混合动力飞行器在巡航阶段时，若电池的存储功率大于电池的安全存储功率的设定值，则混合动力飞行器处于纯电池输出运行模式或发电系统电池双输出运行模式。
7、进一步的，当p电≥p扇，控制系统进入纯电池输出运行模式，在功率点时进入油控状态，混合动力飞行器切换至发电系统电池双输出运行模式、发电系统输出电池输入运行模式或纯发电系统输出运行模式，所述功率点为p电-p扇；
8、当p电＜p扇，活塞发动机提供功率，混合动力飞行器切换至发电系统电池双输出运行模式、发电系统输出电池输入运行模式或纯发电系统输出运行模式；
9、当p电＜p扇且p发＝p扇-p电，混合动力飞行器进入纯发电系统输出运行模式；
10、当p电＜p扇且p发＞(p扇-p电)，发电系统多出的输出功率给电池充电，混合动力飞行器进入发电系统输出电池输入运行模式；
11、当p电＜p扇且p发＜(p扇-p电)，集成微控制器发出降低驱动电机转速的指令；
12、当p发＝p扇，混合动力飞行器切换至油控工作模式，混合动力飞行器进入纯发电系统输出运行模式；
13、当p发＞p扇，混合动力飞行器切换至油控工作模式，发电系统多出的输出功率给电池充电，此时p电达到设定安全功率p安，进入发电系统电池双输出运行模式或纯电池输出运行模式；
14、当p发＜p扇，混合动力飞行器切换至发电系统电池双输出运行模式；
15、当p发＜p扇且p电≥(p扇-p发)，电池功率被消耗至最低功率点，集成微控制器发出控制舵机角度变化的指令提高活塞发动机的节气门开度，以提高活塞发动机的转速；
16、当p发＜p扇，并且额外的电池提供最大输出功率p电＜(p扇-p发)，p发为最大功率，集成微控制器发出降低驱动电机转速的指令；
17、当p发+p电≥p扇，通过降低p发或p电的功率维持功率匹配，在不改变涵道风扇的转速的工况下，降低活塞发动机的节气门开度和活塞发动机的转速以及电池的输出电流；
18、当p发+p电＜p扇，在不改变涵道风扇的转速的工况下，提高活塞发动机的节气门开度和转速以及电池的输出电流。
19、进一步的，在混合动力飞行器处于发电系统输出电池输入运行模式时，若发电系统的发电功率大于或等于涵道风扇的输出功率，则发电系统对电池进行充电，直至电池的存储功率达到设定值，然后混合动力飞行器切换成纯发电系统输出运行模式。
20、进一步的，所述涵道风扇的高效区间与所述驱动电机的高效区间重合。
21、进一步的，所述驱动电机为永磁同步交流电机。
22、进一步的，所述电池为锂聚合物电池。
23、进一步的，所述串联式混合动力飞行器还包括冷却系统，所述冷却系统包括进气口、风道、冷却风扇、散热片、出气口，进气口用于引导飞行器外部空气进入冷却系统，风道与进气口连通，用于将空气输送至电池、起发一体电机、活塞发动机、集成微控制器、驱动电机和电机驱动控制器，冷却风扇安装在风道出口处，用于增加空气流动速率，散热片与电池、起发一体电机、活塞发动机、集成微控制器、驱动电机和电机驱动控制器接触，用于将热量传递到通过风道流动的空气，出气口与风道连接，用于排出已吸收热量的空气。
24、进一步的，集成微控制器控制整流桥将起发一体电机产生的三相交流电整流成直流电，为驱动电机供电；涵道风扇与驱动电机通过传动轴连接，活塞发动机带动起发一体电机发电，电能通过集成微控制器为驱动电机供电和为电池补充能量。
25、进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：所述串联式混合动力飞行器包括起动系统、发电系统、监测系统、电驱系统、集成微控制器、PC上位机和功率管理控制模块；
2.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：当发电系统的最大输出功率小于涵道风扇的输出功率，且电池的存储功率高于电池的安全存储功率的设定值时，混合动力飞行器处于发电系统电池双输出运行模式；
3.根据权利要求2所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：当P电≥P扇，控制系统进入纯电池输出运行模式，在功率点时进入油控状态，混合动力飞行器切换至发电系统电池双输出运行模式、发电系统输出电池输入运行模式或纯发电系统输出运行模式，所述功率点为P电-P扇；
4.根据权利要求2所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：在混合动力飞行器处于发电系统输出电池输入运行模式时，若发电系统的发电功率大于或等于涵道风扇的输出功率，则发电系统对电池进行充电，直至电池的存储功率达到设定值，然后混合动力飞行器切换成纯发电系统输出运行模式。
5.根据权利要求1所述的
6.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：所述驱动电机为永磁同步交流电机。
7.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：所述电池为锂聚合物电池。
8.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：所述串联式混合动力飞行器还包括冷却系统，所述冷却系统包括进气口、风道、冷却风扇、散热片、出气口，进气口用于引导飞行器外部空气进入冷却系统，风道与进气口连通，用于将空气输送至电池、起发一体电机、活塞发动机、集成微控制器、驱动电机和电机驱动控制器，冷却风扇安装在风道出口处，用于增加空气流动速率，散热片与电池、起发一体电机、活塞发动机、集成微控制器、驱动电机和电机驱动控制器接触，用于将热量传递到通过风道流动的空气，出气口与风道连接，用于排出已吸收热量的空气。
9.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：集成微控制器控制整流桥将起发一体电机产生的三相交流电整流成直流电，为驱动电机供电；涵道风扇与驱动电机通过传动轴连接，活塞发动机带动起发一体电机发电，电能通过集成微控制器为驱动电机供电和为电池补充能量。
10.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：起发一体电机由活塞发动机带动进行发电，集成微控制器控制活塞发动机的启动及通过舵机控制节气门的开度，以保证活塞发动机的功率能够稳定的输出，活塞发动机电子控制单元控制活塞发动机的点火及喷油。
...【技术特征摘要】
1.一种串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：所述串联式混合动力飞行器包括起动系统、发电系统、监测系统、电驱系统、集成微控制器、pc上位机和功率管理控制模块；
2.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：当发电系统的最大输出功率小于涵道风扇的输出功率，且电池的存储功率高于电池的安全存储功率的设定值时，混合动力飞行器处于发电系统电池双输出运行模式；
3.根据权利要求2所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：当p电≥p扇，控制系统进入纯电池输出运行模式，在功率点时进入油控状态，混合动力飞行器切换至发电系统电池双输出运行模式、发电系统输出电池输入运行模式或纯发电系统输出运行模式，所述功率点为p电-p扇；
4.根据权利要求2所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：在混合动力飞行器处于发电系统输出电池输入运行模式时，若发电系统的发电功率大于或等于涵道风扇的输出功率，则发电系统对电池进行充电，直至电池的存储功率达到设定值，然后混合动力飞行器切换成纯发电系统输出运行模式。
5.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：所述涵道风扇的高效区间与所述驱动电机的高效区间重合。
6.根据权利要求1所述的串联式混合动力飞行器的控制方法，其特征在于：所述驱动电机为永磁同步交流电...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾涛，祝智皓，吴水军，李钷，朱剑锋，张慧骝，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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