垂直起降空中运载工具的动力系控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及垂直起降空中运载工具的动力系控制系统及方法。提供了用于城市空中交通的垂直起降空中运载工具的动力系控制系统。垂直起降空中运载工具的动力系是混合式动力系，其中，旋翼驱动电机的输出轴直接连接到旋翼上，电池连接到旋翼驱动电机以向其供电，发动机和发电机连接到电池以对电池进行充电。在垂直起降空中运载工具的每个飞行步骤，基于电机的所需电力和电池的SOC来控制发动机和发电机的驱动，从而电池的SOC恒定地保持在预定水平或更高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
垂直起降空中运载工具的动力系控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及垂直起降空中运载工具的动力系控制系统和方法，更具体地涉及用于城市空中交通的垂直起降空中运载工具的动力系控制系统和方法，其中在空中运载工具飞行期间，除了电机之外，还利用发动机和发电机的电力将电池的剩余量保持在预定水平或更高。

技术介绍

[0002]近年来，针对未来交通运输系统的城市空中交通(urban air mobility，UAM)得到了研究和开发。城市空中交通的研究和开发项目包括利用旋翼或螺旋桨的垂直起降(vertical take
‑
off and landing，VTOL)空中运载工具。
[0003]如图1所示，垂直起降空中运载工具100是能够利用旋翼或螺旋桨进行垂直起降和飞行的空中运载工具。垂直起降空中运载工具基本上包括用于使乘客就座的主体110、形成于主体100的相对侧的翼120、以及可旋转地安装于每个翼120的外端以产生实质性升力的螺旋桨式旋翼130。
[0004]另外，用于驱动垂直起降空中运载工具的动力系可以配置为内燃机型动力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直起降空中运载工具的动力系控制系统，包括：旋翼驱动电机，其直接连接到垂直起降空中运载工具的旋翼；电池，其连接到旋翼驱动电机以向电机供电；发电机，其连接到电池以对电池进行充电；发动机，其连接到所述发电机以向发电机传递动力；以及控制设备，其配置为控制发动机和发电机的驱动以对电池进行充电，并确定垂直起降空中运载工具是否进行起飞待机和降落待机。2.根据权利要求1所述的垂直起降空中运载工具的动力系控制系统，其中，所述控制设备包括：飞行控制器，其配置为提供电机的所需电力和关于垂直起降空中运载工具的当前飞行步骤的信息；电池控制器，其配置为提供关于电池的电量状态的信息、关于电池放电限制的信息和关于电池充电限制的信息；发动机控制器，其配置为提供催化剂加热请求信号、氧传感器诊断请求信号和关于发动机的当前RPM的信息；发电机控制器，其配置为提供关于发电机扭矩限制的信息和关于发电机的RPM的信息；以及主控制器，其配置为基于由飞行控制器、电池控制器、发动机控制器和发电机控制器提供的信息来控制发动机和发电机的驱动，并确定垂直起降空中运载工具的起飞许可或起飞待机，或确定垂直起降空中运载工具的降落准许或降落待机。3.根据权利要求2所述的垂直起降空中运载工具的动力系控制系统，其中，所述主控制器包括：发动机驱动模式确定单元，其配置为将发动机驱动模式确定为发动机停止、发动机被动运转、发动机空转、发动机部分负载和发动机满负载的一种；发动机驱动量计算单元，其配置为计算用于对电池进行充电的发动机的目标扭矩和发动机的目标RPM；所需发动机扭矩确定单元，其配置为确定向发动机喷射燃料许可、发动机扭矩指令、催化剂加热许可和发动机自诊断许可；所需发电机扭矩确定单元，其配置为确定发电机扭矩指令；以及起降待机请求单元，其配置为确定垂直起降空中运载工具的起飞待机或降落待机。4.根据权利要求3所述的垂直起降空中运载工具的动力系控制系统，其中，所述发动机驱动模式确定单元配置为：当电机的所需电力大于或等于预定水平时，将发动机驱动模式确定为发动机部分负载或发动机满负载，使得发动机的输出帮助对电池进行充电，所述发动机驱动模式确定单元配置为：当电池的电量状态确定为小于或等于参考值或电池放电限制确定为小于或等于参考值时，将发动机驱动模式确定为发动机部分负载或发动机满负载，使得根据发动机的驱动来驱动发电机而对电池进行充电，所述发动机驱动模式确定单元配置为：当存在催化剂加热请求信号时，将发动机驱动模式确定为发动机空转，使得在起飞前将催化剂加热到预定温度或更高，
所述发动机驱动模式确定单元配置为：当存在用于发动机自诊断的氧传感器诊断请求信号时，将发动机驱动模式确定为发动机被动运转。5.根据权利要求3所述的垂直起降空中运载工具的动力系控制系统，其中，所需发动机扭矩确定单元配置为：当发动机驱动模式确定为发动机部分负载或发动机满负载时，在与发动机的当前RPM联动的情况下，将用于确定向发动机喷射燃料许可的信号和发动机扭矩指令发送到发动机控制器，所述发动机扭矩指令配置为使得发动机的扭矩和RPM达到发动机的目标扭矩和RPM并且同时调整为小于发电机扭矩限制。6.根据权利要求3所述的垂直起降空中运载工具的动力系控制系统，其中，所需发动机扭矩确定单元配置为：当发动机驱动模式确定为发动机空转时，在与发动机的当前RPM联动的情况下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴成翼，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：