一种基于超导发电机的混合动力能源制冷一体化方案制造技术

本发明专利技术属于航空电推进技术领域，是适用于大功率航空分布式电推进的一种基于超导发电机的混合动力能源制冷一体化方案，包括航空发动机、超导发电机、液氢储罐、氢燃料电池、蓄电池、电动机、风扇和各部件控制单元；液氢储罐提供用于超导发电机部件冷却的液氢，汽化后获取的氢气为氢燃料电池供给阳极燃料从而产生电能，实现了超导发电机机载冷却和氢气能源再利用；超导发电机、氢燃料电池和蓄电池发电供给分布式电动机，混合动力系统控制器通过基于规则的功率跟踪控制能量管理策略合理分配、调度和优化各部件参数。此种基于超导发电机的混合动力能源制冷一体化方案能够有效降低燃料消耗、增加系统功率密度和提高能源利用率，可满足大功率航空分布式电推进的高功率和高效率电力提取需求。电力提取需求。电力提取需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超导发电机的混合动力能源制冷一体化方案
所属

[0001]本专利技术属于航空电推进
，更具体地，涉及一种基于超导发电机的混合动力能源制冷一体化方案。

技术介绍

[0002]当今世界面临着化石燃料枯竭、环境污染加剧等严峻问题，航空工业作为引发能源危机的根本原因之一已将节能减排、清洁高效列为首要发展目标。多电/全电飞机的出现成为解决当前问题的重要举措，其动力系统技术进步与革新是提升燃油利用率、降低排放的必要保证。混合动力推进技术融合多动力和能源的优势，已成为多电/全电飞机的可行和可预期的选择。
[0003]实现大功率混合动力推进技术需要功率密度大、能量转换效率高的机载发电机，传统电机的功率密度通常在0.5kW/kg
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2.5kW/kg，MW级功率需求电机重量则接近吨级，无法适用于大功率航空电推进。大功率超导发电机采用高载流密度和低损耗的超导材料，大幅减小体积与重量，其功率密度能够实现10kW/kg，但由于超导材料需要严苛的低温工作环境，当前阶段普遍采用以液氦、液氮等工质的制冷机，结构复杂、质量体积庞大的低温制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明是适用于大功率航空分布式电推进的一种基于超导发电机的混合动力能源制冷一体化方案，其特征在于，主要包括航空发动机、超导发电机、液氢储罐、氢燃料电池、蓄电池、电动机、风扇和各部件控制单元；液氢储罐、超导发电机和氢燃料电池可以实现机载电机冷却和氢能源再利用，超导发电机、氢燃料电池、蓄电池均可发电供给分布式排列的多个电动机，通过混合动力系统控制器和电机控制器合理分配、调度和优化各部件参数满足大功率航空电推进的电力提取需求。2.如权利要求1所述的一种基于超导发电机的混合动力能源制冷一体化方案，其特征在于，所述液氢储罐通过自身增压系统向超导发电机供给冷却工质液氢，液氢完成超导发电机、线缆导管和功率转换单元等部件冷却后汽化成气氢，气氢通过加热器升温至环境温度后流向氢燃料电池的阳极，同阴极空气发生化学反应产生电能，从而实现机载超导发电机冷却和氢能源的重复利用。...

【专利技术属性】
技术研发人员：白明亮，杨文将，宋东彬，闫炬壮，王子豪，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：