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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种基于涡轴发动机的串联混合动力推进系统及其能源分配优化方法，其中该串联式混合动力推进系统包括涡轴发动机、减速器、交流永磁发电机、交流永磁同步电动机、并联电池组、螺旋桨、逆变器、发动机控制器、电机控制器、能量管理控制系统、电池管理系统等；能源分配优化方法包括以下步骤：确定优化目标和优化设计参数，以单位飞行航程内的燃油消耗、总能量消耗为优化目标，起飞携带电池组数量、燃油量、航程为设计优化参数，建立优化模型，采用梯度下降算法对系统能量分配方案进行优化。本发明中，对飞行航程燃油消耗或能量消耗进行优化并给出对应的最优能源分配方案，降低了飞行油耗及飞行能耗，提高了优化效果。

主权项：1.一种基于涡轴发动机的串联混合动力推进系统，该系统包括：涡轴发动机、减速器、交流永磁发电机、交流永磁同步电动机、并联电池组、螺旋桨、逆变器、发动机控制器、电机控制器、能量管理控制系统、电池管理系统；所述涡轴发动机与交流永磁发电机通过齿轮减速器进行连接，其中所述涡轴发动机通过燃烧航空煤油产生机械能，通过动力轴将机械能输出；所述交流永磁发电机将涡轴发动机动力轴输出的机械能转化为电能；所述齿轮减速器用于匹配涡轴发动机与交流永磁发电机转速；所述交流永磁发电机的输出端与逆变器相连，所述逆变器将交流电转化为直流电输出；所述并联电池组由n个蓄电池单元并联组成，n为大于等于1的自然数，并联电池组的最大输出功率需满足飞行器起飞要求；所述电池管理系统监测电池的输出电压、输出电流以及剩余荷电量；所述能量管理系统的输入端与交流永磁发电机的输出端通过逆变器相连，所述能量管理系统输出端同时与并联电池组、电池管理系统相连，所述能量管理系统的输出端与交流永磁同步电机通过逆变器相连，用于将发电机输出的电能和电池输出的电能输出给交流永磁同步电机。所述螺旋桨为推进系统的推进器；所述交流永磁同步电机的输出轴与螺旋桨同轴固连，用于带动螺旋桨转动，为飞行器提供动力。所述发动机控制器用于控制涡轴发动机工作；所述电机控制器用于控制交流永磁同步电机工作；根据各部件的工作原理及共同工作条件建立基于涡轴发动机串联混合动力系统的数学模型。采用基于梯度下降法设计的寻优方法，对飞行航程燃油消耗或能量消耗进行优化并给出对应的最优能源分配方案。

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百度查询： 南京航空航天大学 一种基于涡轴发动机的串联混合动力推进系统及其能源分配优化方法