基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法技术方案

技术编号:42045032 阅读:16 留言:0更新日期:2024-07-16 23:27
一种基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,通过构建电驱动系统和储能系统的体积与可靠性之间的解析表达,以可靠性为约束,实现了可靠性约束下的电动飞机全生命周期经济性最高。在不牺牲可靠性的前提下,优化电动飞机客货舱和储能系统及电驱动系统的体积,以实现在可靠性约束下的全生命周期体积配置最优。本发明专利技术通过构建电驱动系统和储能系统的体积与可靠性之间的解析表达,以可靠性为约束,实现了可靠性约束下的电动飞机全生命周期经济性最高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种飞机制造领域的技术,具体是一种针对约20座左右机型的基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法


技术介绍

1、在飞机整体设计阶段,除了着重考虑可靠性问题外,经济性问题也是关注焦点。然而,飞机的空间是有限的,增加储能和电驱动系统的冗余度可能提高系统可靠性,但会占用客舱或货舱空间,从而影响整体经济性。如何在两者之间取得平衡,以确保飞机在整个使用寿命内既具备最佳经济性又能满足可靠性要求,是一个迫切需要研究的问题。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术存在的上述不足,提出一种基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,通过构建电驱动系统和储能系统的体积与可靠性之间的解析表达,以可靠性为约束,实现了可靠性约束下的电动飞机全生命周期经济性最高。在不牺牲可靠性的前提下,优化电动飞机客货舱和储能系统及电驱动系统的体积,以实现在可靠性约束下的全生命周期体积配置最优。

2、本专利技术是通过以下技术方案实现的:

3、本专利技术涉及一种基于可靠性约束的电动飞本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,其特征在于,通过构建电驱动系统和储能系统的体积与可靠性之间的解析表达,以可靠性为约束,实现了可靠性约束下的电动飞机全生命周期经济性最高,具体操作包括:

2.根据权利要求1所述的基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,其特征是,所述的电驱动系统包括:依次相连的氢燃料电池、电机系统和推进装置,其中:氢燃料电池包括储氢罐和燃料电堆,电机系统包括直流变压器、逆变器和电机本体。

3.根据权利要求1所述的基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,其特征是,所述的全寿命周期经济收益最高...

【技术特征摘要】

1.一种基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,其特征在于,通过构建电驱动系统和储能系统的体积与可靠性之间的解析表达,以可靠性为约束,实现了可靠性约束下的电动飞机全生命周期经济性最高,具体操作包括:

2.根据权利要求1所述的基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,其特征是,所述的电驱动系统包括:依次相连的氢燃料电池、电机系统和推进装置,其中:氢燃料电池包括储氢罐和燃料电堆,电机系统包括直流变压器、逆变器和电机本体。

3.根据权利要求1所述的基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,其特征是,所述的全寿命周期经济收益最高的目标函数是指:飞机在整个使用寿命内来自载客/货的收益减去建设成本包括燃料电池、储氢罐、电机、电力电子设备成本以及每次巡航消耗的氢气成本,具体为:max[n·rcargo-cpt-cgas·n],其中:n为全生命周期飞机巡航次数,rcargo为每一次巡航载货量的经济价值,cpt为设备成本,cgas为每次巡航消耗的氢气成本。

4.根据权利要求3所述的基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,其特征是,所述的每一次巡航载货量的经济价值rcargo与客/货舱体积有关,体积越大,每次巡航其价值越高,cpt则与储能系统和电机系统的配置相关,不同的配置对应不同的投资成本;

5.根据权利要求3所述的基于可靠性约束的电动飞机客货舱与电驱动系统体积优化方法,其特征是,所述的储能系统能量eb=...

【专利技术属性】
技术研发人员:李然李靖豪闫馨月黄文焘邰能灵
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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