带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，该电动飞机包括动力电池和辅助供热装置，其中，动力电池包括多个动力电池组，设于动力电池舱内为电动飞机提供飞行动力；辅助供热装置为动力电池供热以确保动力电池的续航能力。辅助供热装置包括供热装置本体、供油系统、热传导空气传输系统、燃烧控制系统和中央控制系统。该辅助供热装置在低温环境下为电动飞机动力电池舱、座舱和飞机除霜系统供热，提高电动飞机低温环境下的航程、提高座舱舒适性及飞行安全性。

Electric aircraft with auxiliary heating device in low temperature environment

The utility model provides an electric aircraft with an auxiliary heating device in a low temperature environment, the electric aircraft includes a power battery and an auxiliary heating device, wherein the power battery includes a plurality of power battery packs, which are arranged in the power battery cabin to provide flight power for the electric aircraft; the auxiliary heating device heats the power battery to ensure the endurance of the power battery. Auxiliary heating device includes heating device body, oil supply system, heat conduction air transmission system, combustion control system and central control system. The auxiliary heating device provides heat for the power battery cabin, cockpit and aircraft defrosting system of the electric aircraft in the low temperature environment, so as to improve the range, cockpit comfort and flight safety of the electric aircraft in the low temperature environment.

【技术实现步骤摘要】
带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机
本技术属于电动飞机
，具体涉及一种带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机。
技术介绍
电动飞机具有安全、可靠、环保、低成本的特点，随着动力电池能量密度的不断提升，其应用价值越来越引起人们的重视。从目前电动飞机的应用效果来看，由于动力电池系统本身能量密度相对传统燃油仍然较低，以及受动力电池在低温环境下充放电特性限制，电动飞机在低温环境下的可用航程下降明显，导致在低温环境下电动飞机的应用受到严重限制。如何提高以动力电池作为动力的电动飞机在低温环境下的飞行能力，实现其安全飞行航程与正常温度环境下安全飞行航程相接近，同时保证座舱的舒适性，是亟待解决的问题。目前的电动飞机一般采用动力电池作为飞行能量来源，在低温环境下，主要存在以下三方面问题。第一、动力电池在低温环境下充放电能力下降，导致电动飞机在低温环境下航程缩短，影响电动飞机飞行性能和飞行安全。因目前动力电池以锂电池为主，不同类型的锂电池在低温条件下都存在一定程度的性能下降问题。主要原因在于低温条件下可导致电池正负极材料活性的降低和电解液导电能力的降低。在实际应用中，就表现为动力电池容量下降，内阻升高，放电效率降低等一系列结果。由于低温环境下，动力电池的正负极材料活性降低和电解液导电能力降低。导致其低温环境下充电时，动力电池的充电效率低，同时，低温环境下放电时，动力电池的有效放电能力下降。在实际应用中，由于低温条件下动力电池内阻升高，造成放电过程中，一部分能量消耗于动力电池内阻，用于升高动力电池温度，而实际有效输出的能量下降。为提高低温条件下锂离子在石墨中的扩散活性，提高电解液的导电率，防止锂离子在石墨表面上析出，很多动力电池在低温充电时还需要对动力电池舱进行预热。以动力电池作为动力来源的电动飞机，在低温环境下，由于动力电池充放电能力的下降，造成动力电池可用容量下降，导致电动飞机飞行航程的降低；同时，低温环境下，动力电池内阻升高，其荷电状态难以精确计算，造成飞行航程难以精确估算，在飞行过程中动力电池可用容量迅速下降还将会直接影响飞行安全。第二、由于电动飞机受动力电池容量的限制，低温环境下运行过程中，飞机座舱的舒适性难以保障，因此在利用动力电池保障可用航程和在利用动力电池对影响飞行安全的关键系统进行加热之间，形成一对难以解决的矛盾。电动飞机所配备的动力电池主要为电动飞机提供能量，以使电动飞机获得向前的推力或产生向上的升力，如何进一步提高动力电池的能量密度，进而增加电动飞机航程，仍然是目前努力的方向。而且，在低温环境下，电动飞机与传统内燃式发动机作为动力的飞机不同，电动飞机没有内燃机做功产生的余热，无法利用余热对座舱、挡风玻璃、航空电子设备进行加热。在特定气象条件下，飞机飞行时会发生座舱挡风玻璃结冰或结霜现象，进而影响飞行安全；同时，低温还会对航空电子设备的可靠性产生不利影响。为解决这一问题，有些飞机选择通过采用电动飞机自身动力电池作为能量来源，对上述影响飞行安全的系统进行加热；同时，带来的另外一个问题就是电动飞机实际可用航程的下降。在低温环境下，电动飞机与传统内燃式发动机作为动力的飞机不同，电动飞机没有内燃机做功产生的余热，无法利用余热对座舱进行加热，舒适性受到严重影响。如前所述，电动飞机在低温环境下运行时，由于没有传统内燃式发动机做功时产生的余热，提高座舱环境温度的能量来源只能是动力电池。电动飞机采用自身动力电池存储的能量，以电加热或实现其他循环方式对电动飞机座舱进行加热，在提高座舱舒适性的同时，也会造成电动飞机实际可用航程的下降。因此，目前动力电池技术条件下，单靠动力电池为座舱供热将会使电动飞机的应用范围受到严重限制。第三、电动飞机动力电池低温条件下充放电，会降低动力电池的寿命，影响电动飞机的运行经济性。低温条件下，电动飞机动力电池充放电性能退化严重；同时广泛应用的锂离子动力电池低温充放电过程中会有一些副反应发生。这些副反应中主要是锂离子与电解液不可逆的反应，会造成锂电池容量衰退，使电池性能进一步恶化。随着低温条件下，动力电池充放电循环的增加，动力电池内导电活性物质的消耗，造成容量衰减，直接影响到电动飞机动力电池的可用循环次数，造成电动飞机运行成本的提高，影响到电动飞机的运行经济性。低温条件下，电动飞机动力电池充放电性能的下降，直接影响到电动飞机的实际可用航程和飞行安全；直接利用电动飞机动力电池储存的能量为影响飞行安全的关键系统加热，提高飞行安全水平和座舱舒适性，在动力电池能量密度相对传统燃料较低的情况下，难以同时保障飞行航程；低温条件下，电动飞机动力电池充放电，影响电池寿命和电动飞机的运行经济性。因此，本技术在电动飞机上，利用传统燃料油作为能量来源，发挥燃料油能量密度高、成本低的特点，通过在燃烧器中的燃烧释放热能，再将热能传导到电动飞机动力电池舱、座舱和其他部位，辅以自动温度控制和燃烧控制系统，结构简单紧凑，可以实现在电动飞机上增加较少重量，仅仅消耗少量电能用于保障控制系统、电机、油泵等系统的运行，实现对电动飞机低温环境下运行的辅助供热。有利于提高低温环境下电动飞机的运行能力，提高电动飞机的安全水平和舒适性、经济性。本技术可以应用于载人或无人电动飞机，具有较大的实用价值。本技术提供了一种低温环境下电动飞机辅助供热装置，解决了现有技术中电动飞机在低温环境下受动力电池特性影响，造成的电动飞机实际可用航程短、安全性差、舒适性差、运行经济性差的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种低温环境下电动飞机辅助供热装置，其技术方案如下：一种带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，其改进之处在于，所述电动飞机包括：动力电池和辅助供热装置，其中，所述动力电池包括多个动力电池组，设于动力电池舱内为所述电动飞机提供飞行动力；所述辅助供热装置为所述动力电池供热以确保所述动力电池的续航能力。进一步地，上述的电动飞机的辅助供热装置包括：供热装置本体、供油系统、热传导空气传输系统、燃烧控制系统和中央控制系统，其中，所述供热装置本体用于提供辅助热能，其包括：壳体、电机和燃烧器；所述供油系统用于为所述供热装置本体供油，其包括：燃油箱、油泵和输油管，所述输油管与所述燃烧器连接；所述热传导空气传输系统用于传输所述供热装置本体产生的热量，其包括热传导空气鼓风机和热量分配单元；所述燃烧控制系统与所述电机电连接，用于控制所述电机的转速进而控制所述供热装置本体的工作；所述中央控制系统与所述供热装置本体、所述供油系统、所述热传导空气传输系统和所述燃烧控制系统分别电连接，用于控制协调工作的作用。进一步地，在上述的电动飞机的辅助供热装置中，所述辅助供热装置使用燃料油作为热源，通过燃料油在所述燃烧器内燃烧产生热量，为所述电动飞机在低温环境下运行过程中辅助供热，所述燃油箱设置在如下位置之一：防火墙侧壁位置，电动飞机机翼内。进一步地，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，其特征在于，所述电动飞机包括：动力电池和辅助供热装置，其中，/n所述动力电池包括多个动力电池组，设于动力电池舱内为所述电动飞机提供飞行动力；/n所述辅助供热装置为所述动力电池供热以确保所述动力电池的续航能力。/n

【技术特征摘要】
1.带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，其特征在于，所述电动飞机包括：动力电池和辅助供热装置，其中，
所述动力电池包括多个动力电池组，设于动力电池舱内为所述电动飞机提供飞行动力；
所述辅助供热装置为所述动力电池供热以确保所述动力电池的续航能力。


2.根据权利要求1所述的带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，其特征在于，所述辅助供热装置包括：供热装置本体、供油系统、热传导空气传输系统、燃烧控制系统和中央控制系统，其中，
所述供热装置本体用于提供辅助热能，其包括：壳体、电机和燃烧器；
所述供油系统用于为所述供热装置本体供油，其包括：燃油箱、油泵和输油管，所述输油管与所述燃烧器连接；
所述热传导空气传输系统用于传输所述供热装置本体产生的热量，其包括热传导空气鼓风机和热量分配单元；
所述燃烧控制系统与所述电机电连接，用于控制所述电机的转速进而控制所述供热装置本体的工作；
所述中央控制系统与所述供热装置本体、所述供油系统、所述热传导空气传输系统和所述燃烧控制系统分别电连接，用于控制协调工作的作用。


3.根据权利要求2所述的带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，其特征在于：
所述辅助供热装置使用燃料油作为热源，通过燃料油在所述燃烧器内燃烧产生热量，为所述电动飞机在低温环境下运行过程中辅助供热，
所述燃油箱设置在如下位置之一：防火墙侧壁位置，电动飞机机翼内。


4.根据权利要求2所述的带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，其特征在于，所述壳体的一端为进气口，另一端为出气口，于所述壳体内沿所述进气口至所述出气口方向依次设有所述热传导空气鼓风机、所述电机、燃烧空气鼓风机和所述燃烧器；于所述壳体的下侧面设有空气进口、燃油进口和燃烧废气出口。


5.根据权利要求4所述的带有低温环境下辅助供热装置的电动飞机，其特征在于，所述热传导空气传输系统还包括：
座舱温度传感器，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：高洪江，杜明洹，
申请(专利权)人：高洪江，
类型：新型
国别省市：北京;11