混合电力驱动系统技术方案

一种推进系统包括具有驱动轴的推进器、连接到所述推进器的所述驱动轴的电机和具有输出轴的燃烧发动机。所述推进系统另外包括可与所述推进器的所述驱动轴和所述燃烧发动机的所述输出轴中的至少一个一起操作的单向离合器。所述单向离合器允许所述驱动轴在第一周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度，且防止所述驱动轴在第二周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度。

【技术实现步骤摘要】
混合电力驱动系统
本专利技术主题大体上涉及利用燃气涡轮发动机的混合电力推进系统。
技术介绍
按串流次序，示范性燃气涡轮发动机的涡轮发动机大体上包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。在操作中，环境空气被提供到压缩机区段的入口，在所述压缩机区段，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气，直到空气到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合，且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送到涡轮区段。燃烧气体穿过涡轮区段的流动对涡轮区段进行驱动。在某些推进系统情况下，燃气涡轮发动机的涡轮发动机可用于驱动例如螺旋桨。此外，在某些推进系统情况下，辅助动力源可用于补充由燃气涡轮发动机提供到螺旋桨的一定量的动力，或者可用于取代由燃气涡轮发动机提供到螺旋桨的动力。在后一情况下，如果辅助动力源在无燃气涡轮发动机操作的情况下另外致使燃气涡轮发动机的某些部件旋转，则可能出现复杂情况。因此，能够克服以上难题的包括能够补充或取代由燃气涡轮发动机提供的动力的辅助动力源的推进系统在所属领域中将特别有用。
技术实现思路
本专利技术的各方面和优势将部分在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本专利技术的实施而得知。在本专利技术的一个示范性实施例中，提供一种推进系统。所述推进系统包括驱动轴、连接到所述驱动轴的电机和具有输出轴的燃烧发动机。所述推进系统另外包括能够与所述驱动轴和所述燃烧发动机的所述输出轴中的至少一个一起操作的单向离合器。所述单向离合器允许所述驱动轴在第一周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度(differentialangularvelocity)，且防止所述驱动轴在第二周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度。在本专利技术的示范性方面，提供一种操作推进系统的方法。所述推进系统包括：推进器，其包括驱动轴；电机，其连接到所述驱动轴；燃烧发动机，其具有输出轴；以及单向离合器，其可与所述推进器的所述驱动轴和所述燃烧发动机的所述输出轴中的至少一个一起操作。所述方法包括操作所述推进系统以至少部分地利用所述燃烧发动机来为所述推进器提供动力，使得所述单向离合器将所述燃烧发动机的所述输出轴连接到所述推进器的所述驱动轴。所述方法还包括操作所述推进系统以至少部分地利用所述电机来为所述推进器提供动力，使得所述单向离合器将所述燃烧发动机的所述输出轴与所述推进器的所述驱动轴分离。技术方案1.一种推进系统，包括：驱动轴；电机，其连接到所述驱动轴；燃烧发动机，其包括输出轴；以及单向离合器，其可与所述驱动轴和所述燃烧发动机的所述输出轴中的至少一个一起操作，所述单向离合器允许所述驱动轴在第一周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度，且防止所述驱动轴在第二周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度。技术方案2.根据技术方案1所述的推进系统，其中：所述燃烧发动机进一步包括涡轮发动机，其中所述输出轴可随着所述涡轮发动机一起旋转。技术方案3.根据技术方案2所述的推进系统，其中：所述单向离合器被配置成基于相对于由所述电机产生的所述驱动轴的角速度而由所述涡轮发动机产生的所述输出轴的角速度来将所述驱动轴与所述输出轴被动地分离。技术方案4.根据技术方案3所述的推进系统，其中：所述单向离合器被配置成当所述电机施加于所述驱动轴的动力超出所述涡轮发动机施加于所述输出轴的动力达到预定阈值时将所述驱动轴与所述输出轴分离。技术方案5.根据技术方案3所述的推进系统，其中：所述单向离合器被配置成当所述电机施加于所述驱动轴的动力小于或等于所述涡轮发动机施加于所述输出轴的动力时将所述驱动轴连接到所述输出轴。技术方案6.根据技术方案1所述的推进系统，其中：所述驱动轴被配置成推进器的驱动轴，其中所述推进器进一步包括螺旋桨，且其中所述驱动轴被配置用于使所述螺旋桨旋转。技术方案7.根据技术方案5所述的推进系统，其中：所述推进器进一步包括齿轮箱，且其中所述驱动轴被配置用于跨越所述齿轮箱使所述螺旋桨旋转。技术方案8.根据技术方案1所述的推进系统，其中：所述单向离合器被配置成由所述输出轴和所述驱动轴被动地控制的机械单向离合器。技术方案9.根据技术方案1所述的推进系统，其中：所述单向离合器被配置成斜撑离合器或凸轮离合器中的至少一个。技术方案10.根据技术方案1所述的推进系统，其中：所述驱动轴被配置成推进器的驱动轴，其中所述推进器是第一推进器，其中所述电机是第一电机，且其中所述推进系统进一步包括：第二推进器，其包括驱动轴；以及第二电机，其连接到所述第二推进器的所述驱动轴以用于驱动所述第二推进器，其中所述第二电机电连接到所述第一电机且由所述第一电机供电。技术方案11.一种操作推进系统的方法，所述推进系统包括：推进器，所述推进器包括驱动轴；电机，其连接到所述驱动轴；燃烧发动机，所述燃烧发动机包括输出轴；以及单向离合器，其可与所述驱动轴和所述输出轴中的至少一个一起操作，所述方法包括：操作所述推进系统以至少部分地利用所述燃烧发动机来为所述推进器提供动力，使得所述单向离合器将所述燃烧发动机的所述输出轴连接到所述推进器的所述驱动轴；以及操作所述推进系统以至少部分地利用所述电机来为所述推进器提供动力，使得所述单向离合器将所述燃烧发动机的所述输出轴与所述推进器的所述驱动轴分离。技术方案12.根据技术方案11所述的方法，其中：所述燃烧发动机是另外包括涡轮发动机的燃气涡轮发动机，且其中所述输出轴可随着所述涡轮发动机一起旋转。技术方案13.根据技术方案12所述的方法，其中：操作所述推进系统以至少部分地利用所述燃气涡轮发动机来为所述推进器提供动力进一步包括将所述电机操作为发电机。技术方案14.根据技术方案13所述的方法，其中：将所述电机操作为发电机包括为所述推进系统的第二推进器提供动力。技术方案15.根据技术方案12所述的方法，其中：操作所述推进系统以至少部分地利用所述燃气涡轮发动机为所述推进器提供动力进一步包括操作所述推进系统以利用所述燃气涡轮发动机和所述电机这两个来为所述推进器提供动力。技术方案16.根据技术方案15所述的方法，其中：操作所述推进系统以利用所述燃气涡轮发动机和所述电机这两个来为所述推进器提供动力包括以高功率模式操作所述燃气涡轮发动机。技术方案17.根据技术方案16所述的方法，其中：所述高功率模式是起飞操作模式。技术方案18.根据技术方案11所述的方法，其中：操作所述推进系统以至少部分地利用所述电机来为所述推进器提供动力包括操作所述推进系统以大体上完全利用所述电机来为所述推进器提供动力。技术方案19.根据技术方案11所述的方法，其中：所述单向离合器基于所述燃气涡轮发动机相对于所述电机施加于所述驱动轴的扭力而施加于所述输出轴的扭力而从将所述输出轴连接到所述驱动轴自动过渡到将所述输出轴与所述驱动轴分离。技术方案20.根据技术方案11所述的方法，其中：所述单向离合器被配置成由所述输出轴和所述驱动轴被动地控制的机械单向离合器。参考以下描述和所附权利要求书，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好了解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明了本专利技术的实施例，并且与所述描述一起用以阐释本专利技术的原理。附图说明本说明书针对所属领域的一般技术人员阐述本专利技术的完整和启发性公开内容，包括其最佳模式，本说明书参考了附图，其中：图1是根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种推进系统，包括：驱动轴；电机，其连接到所述驱动轴；燃烧发动机，其包括输出轴；以及单向离合器，其可与所述驱动轴和所述燃烧发动机的所述输出轴中的至少一个一起操作，所述单向离合器允许所述驱动轴在第一周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度，且防止所述驱动轴在第二周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度。

【技术特征摘要】
2016.12.13 US 15/3770801.一种推进系统，包括：驱动轴；电机，其连接到所述驱动轴；燃烧发动机，其包括输出轴；以及单向离合器，其可与所述驱动轴和所述燃烧发动机的所述输出轴中的至少一个一起操作，所述单向离合器允许所述驱动轴在第一周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度，且防止所述驱动轴在第二周向方向上相对于所述输出轴的差动角速度。2.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于：所述燃烧发动机进一步包括涡轮发动机，其中所述输出轴可随着所述涡轮发动机一起旋转。3.根据权利要求2所述的推进系统，其特征在于：所述单向离合器被配置成基于相对于由所述电机产生的所述驱动轴的角速度而由所述涡轮发动机产生的所述输出轴的角速度来将所述驱动轴与所述输出轴被动地分离。4.根据权利要求3所述的推进系统，其特征在于：所述单向离合器被配置成当所述电机施加于所述驱动轴的动力超出所述涡轮发动机施加于所述输出轴的动力达到预定阈值时将所述驱动轴与所述输出轴分离。5.根据权利要求3所述的推进系统，其特征在于：所述单向离合...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM冯雷尔，G克拉布特里，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US