【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空动力装置的起动控制方法，尤其是涉及一种考虑超速保护的串联式航空混合动力系统的起动控制方法。
技术介绍
1、为了满足航空动力装置对于效率、油耗、环保的追求，电推进系统成为未来航空业的重要发展方向。相比于全电推进系统，混合动力系统由于其续航时间、载重能力的优势，现阶段受到了越来越多的关注。与新能源车辆类似，航空混合动力包括串联、并联和混联三种构型方案。并联或混联系统对传统结构与布局改动相对较少，可能在效率上具有一定的优势。但串联系统实现发动机与推进器的完全解耦，使得飞行器有气动布局优化设计的可能，从而降低飞行过程中的综合能耗。串联式混合动力系统未来有望成为城市通勤、通用航空、支线客机等飞行器的主流推进方案。
2、针对串联式混合动力系统，欧美等国结合未来宽体客机n3-x、单通道大型飞机starc-abl、支线客机e-fan x等混合动力飞行器的概念设计，开展地面试验研究工作，形成如heist、neat在内的多个成熟试验平台。国内关于串联式混合动力系统的集成验证工作目前主要包括80kw级飞行演示验证、200kw级地面试验验证等(梅庆,金海良,申余兵.航空油电混合动力系统设计及试验[j].航空动力,2021,30(01)：39-42)。随着验证技术的发展、功率等级的提升，对于串联式航空混合动力的试验研究，将逐步开展试验系统、流程、方法等的优化设计工作。作为动力装置各种工作状态的基础，起动过程的控制策略是动力装置及其控制器设计的关键技术。而与传统动力不同，串联式混合动力系统控制部件多、耦合特性强，且目前暂时没有
技术实现思路
1、本专利技术的目的旨在针对现有串联式航空混合动力系统起动过程研究工作的不足，提供一种考虑超速保护的串联式航空混合动力系统起动控制方法。
2、本专利技术以传统航空动力装置的起动过程为基础，首先安装发电机的超速保护装置，通过调整不同的起动电阻值，使动力涡轮转速接近额定转速。进一步地，确定目标负载阻值后，以明确的步骤时序控制串联式航空混合动力系统的起动过程。因此，考虑超速保护的串联式航空混合动力系统起动控制方法可理解为：针对动力涡轮的额定转速和直流电网的额定电压，结合适当的起动过程超速保护策略，合理地规划多步骤、时序起动控制方法。
3、本专利技术包括以下步骤：
4、1)考虑超速保护的参数整定方法：
5、1.1)设计超速保护策略：在发电机与主回路之间并联一套可调电阻负载，作为超速保护装置。由于起动阶段发电机无额外负载，通过电阻耗功能够增大动力涡轮的等效转动惯量，从而达到增大转子扭矩、避免超速风险的目的。
6、1.2)设置初始起动电阻值：根据电阻耗功与阻值的反比例关系，可调电阻负载的初始值建议设置为较小值，从而在更大程度上避免超速风险。
7、1.3)起动涡轴发动机：向涡轴发动机ecu控制单元下达起动指令，使涡轴发动机到达自身慢车状态，若此时动力涡轮转速偏离额定转速，则进入下一步。
8、1.4)整定起动电阻参数：适当增大或减小起动电阻值，使动力涡轮转速接近额定转速，记录下目标负载阻值，作为后续起动控制方法的设计基础。目标的起动电阻既能满足超速保护需求，又避免不必要的功率损耗，同时能够在一定程度上简化起动控制方法。
9、2)基于整定参数的起动控制方法：
10、2.1)涡轴发动机起动：该步骤即传统航空动力装置的起动过程，是串联式航空混合动力系统起动过程的基础。
11、2.2)控制整流介入：将发电机状态由不控整流调整为控制整流，并以适当的增幅逐步加大发电机系统输出电压，使直流微电网电压不断提升至额定电压等级。
12、2.3)发动机状态提升：由于控制整流介入会引起动力涡轮转速下降，需要以适当的增幅逐步加大涡轴发动机油门比例，使动力涡轮转速不断提升至额定转速。
13、2.4)电推进系统启动：当电网处于额定电压等级且动力涡轮工作在额定转速下时，启动电推进系统较为安全。此时，若电推进系统在最小状态下稳定运行，则认为串联式航空混合动力系统的起动过程结束。
14、相对于现有技术，本专利技术技术方案突出的有益效果是：
15、本专利技术提供一种考虑超速保护的串联式航空混合动力系统起动控制方法，利用本专利技术可以在避免起动过程超速风险的同时，清晰、便捷地完成串联式航空混合动力系统的起动过程。一方面，本专利技术综合考虑起动过程中可能面临的超速风险，作为起动控制方法的基础；另一方面，本专利技术对起动控制方法划分明确的四项步骤，简化部件耦合特性的处理，而将快速满足系统慢车状态的各项指标要求，大大提升动力系统性能和研制设计效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种考虑超速保护的串联式航空混合动力系统起动控制方法，其特征在于包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种考虑超速保护的串联式航空混合动力系...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱剑锋，黄郭辰，李钷，徐茂广，刁博，尤延铖，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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