一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法技术

本发明专利技术属于航空设备动力源控制技术领域，具体涉及一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法，通过能量控制计算机标定油门杆角度与所需功率、输出转矩的对应关系，进而以油门杆角度为目标值进行闭环控制，输出相应的目标功率值和目标扭矩控制，从而通过电动机控制器调节来调节飞机推力大小，本发明专利技术从飞机安全便捷、绿色环保、高效节能设计理念出发，优化整个动力源控制系统的设计，极大地提高了飞机的环保性、可靠性、舒适性、维修性和经济性。维修性和经济性。维修性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法


[0001]本专利技术属于航空设备动力源控制
，具体涉及一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，绿色能源、电动科技将迎来了崭新的契机。现有的新能源飞机研发力度逐渐增大，各研发者计划在短期内取得实质性的技术突破。大力推进新能源飞机相关技术，并借助于灵活的创新型研发工作能够助力快速占领新能源领域的制高点。随着航空电子技术、电池技术与新材料技术的快速发展，以电能作为驱动力的航空器产业快速发展，广泛应用于民用航空和军用航空的飞机中。其中电动飞机以储能装置给电动机提供能量，驱动螺旋桨、涵道风扇或其他装置产生飞行动力的飞机，其改变了传统飞机的设计思路，现有技术的能源控制方式已不能够满足新能源飞机的独特控制需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法，从飞机安全便捷、绿色环保、高效节能设计理念出发，优化整个动力源控制系统的设计，极大地提高了飞机的环保性、可靠性、舒适性、维修性和经济性。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术所采用的具体技术方案为：
[0005]在本专利技术的一个实施例中，提出一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法，所述螺旋桨的动力源包括氢燃料电池以及锂电池；所述动力源控制方法包括：
[0006]实时采集油门杆档位信号，对控制过程中电动机的转矩值与所需的功率值进行标定，生成氢燃料电池与驱动所述螺旋桨的电动机的扭矩之间的对应标定值；
[0007]采用目标+查询的档位控制方式，实现油门杆档位闭环控制；
[0008]根据当前目标档位值完成氢燃料电池的功率和电动机对应的转矩值的查询，基于所述对应标定值，控制所述氢燃料电池及电动机的工作。
[0009]进一步的，所述动力源控制方法采用双能源混合控制方式，所述混合控制方式为：基于锂电池为所述电动机提供短时功率支撑，基于所述氢燃料电池为所述电动机提供长时功率支撑；所述短时功率支撑用于在变档过程中补偿氢燃料电池的输出延迟。
[0010]进一步的，所述氢燃料电池的起动控制方法为：
[0011]当检测到飞机的油门杆档位处于非0档位时，通过CAN总线向氢燃料控制器和电机控制器依据油门杆的标定值发送响应的所述对应标定值，并检测当前氢燃料电池的唤醒开关状态；若氢燃料电池唤醒开关有效，则开始启动氢燃料电池；
[0012]当油门杆为0～1档时或氢气旋钮关闭或氢燃料电池唤醒开关无效，计算机发送关闭氢燃料电池指令(can总线)，当为油门杆为2且档氢气旋钮开启且氢燃料电池唤醒开关开启时，发送氢燃料电池启动信号。
[0013]进一步的，油门杆档位控制方法的升档过程为：
[0014]确定目标挡位的所述电动机的对应扭矩值，并输出给电动机；之后基于扭矩值查询氢燃料电池的对应标定值输出给氢燃料电池，控制氢燃料电池的功率输出；
[0015]其中：电动机获取扭矩值后，优先使用锂电池进行短时功率支撑，等到氢燃料电池达到标定值要求的输出功率时，切换至氢燃料电池进行长时功率支撑。
[0016]进一步的，油门杆档位控制方法的降档过程为：
[0017]确定目标挡位的所述氢燃料电池的功率值，输出给氢燃料电池；之后基于功率值查询电动机的对应标定值输出给电动机，控制电动机的扭矩；
[0018]其中：氢燃料电池获取功率值后，优先使用锂电池进行短时功率支撑，等到氢燃料电池达到标定值要求的输出功率时，切换至氢燃料电池进行长时功率支撑。
[0019]进一步的，当所述油门杆挡位处于2档时，且氢燃料电池正在启动中，将所述电动机的扭矩限定为1档时的扭矩值，待氢燃料电池启动成功时，将所述电动机的扭矩值恢复至2档。
[0020]采用上述技术方案，本专利技术能够带来以下有益效果：
[0021]本专利技术从飞机安全便捷、绿色环保、高效节能设计理念出发，优化整个动力源控制系统的设计，极大地提高了飞机的环保性、可靠性、舒适性、维修性和经济性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为本专利技术具体实施方式中一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法的实施架构示意图；
[0024]图2为本专利技术具体实施方式中一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法的氢燃料电池的启动流程示意图；
[0025]图3为本专利技术具体实施方式中一种新能源飞机的螺旋桨的升档控制流程示意图；
[0026]图4为本专利技术具体实施方式中一种新能源飞机的螺旋桨的降档控制流程示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0028]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0029]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面
可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0030]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0031]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0032]在本专利技术的一个实施例中，提出一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法，螺旋桨的动力源包括氢燃料电池以及锂电池；动力源控制方法包括：
[0033]实时采集油门杆档位信号，对控制过程中电动机的转矩值与所需的功率值进行标定，生成氢燃料电池与驱动螺旋桨的电动机的扭矩之间的对应标定值；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源飞机的螺旋桨的动力源控制方法，其特征在于，所述螺旋桨的动力源包括氢燃料电池以及锂电池；所述动力源控制方法包括：实时采集油门杆档位信号，对控制过程中电动机的转矩值与所需的功率值进行标定，生成氢燃料电池与驱动所述螺旋桨的电动机的扭矩之间的对应标定值；采用目标+查询的档位控制方式，实现油门杆档位闭环控制；根据当前目标档位值完成氢燃料电池的功率和电动机对应的转矩值的查询，基于所述对应标定值，控制所述氢燃料电池及电动机的工作。2.根据权利要求1所述的动力源控制方法，其特征在于，所述动力源控制方法采用双能源混合控制方式，所述混合控制方式为：基于锂电池为所述电动机提供短时功率支撑，基于所述氢燃料电池为所述电动机提供长时功率支撑；所述短时功率支撑用于在变档过程中补偿氢燃料电池的输出延迟。3.根据权利要求1所述的动力源控制方法，其特征在于，所述氢燃料电池的起动控制方法为：当检测到飞机的油门杆档位处于非0档位时，通过CAN总线向氢燃料控制器和电机控制器依据油门杆的标定值发送响应的所述对应标定值，并检测当前氢燃料电池的唤醒开关状态；若氢燃料电池唤醒开关有效，则开始启动氢燃料电池；当油门杆为0～1档时或氢气旋钮关闭或氢燃料电池唤醒开关无效，...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊瑜，杨毅，王艳安，
申请(专利权)人：陕西千山航空电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：