本發(fā)明屬于混合動(dòng)力飛機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著能源危機(jī)與環(huán)境污染日益嚴(yán)重，發(fā)展新能源飛機(jī)是一個(gè)必然趨勢(shì)，其中電作為清潔能源是首選方案，由于受電池技術(shù)的制約，需要有個(gè)過渡方案，這就產(chǎn)生了油電混合動(dòng)力系統(tǒng)方案。目前油電混合動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)主要有串聯(lián)式，并聯(lián)式，混聯(lián)式等；串聯(lián)式能量利用率較低，結(jié)構(gòu)簡單；并聯(lián)式能量利用率高于串聯(lián)式，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；混聯(lián)式能量利用率較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。并聯(lián)式與混聯(lián)式的其中一項(xiàng)重要技術(shù)難點(diǎn)，就是如何去解決動(dòng)力的合成問題，即發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力如何與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力合成?，F(xiàn)有技術(shù)中的方案無法很好地解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠方便可靠實(shí)現(xiàn)飛機(jī)動(dòng)力源與螺旋槳的連接，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力合成，從而有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，全面提升飛機(jī)性能的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)。

要解決以上所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明為一種混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)，所述的混合動(dòng)力飛機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋槳，所述的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和螺旋槳之間，耦合系統(tǒng)包括行星齒輪系，行星齒輪系的太陽輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，行星輪與太陽輪和齒圈嚙合，行星架與傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)輪嚙合，螺旋槳與傳動(dòng)軸一端連接，發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)軸另一端連接。

所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)子，行星齒輪系的太陽輪與電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接，傳動(dòng)軸穿過電機(jī)轉(zhuǎn)子中間的通孔。

所述發(fā)動(dòng)機(jī)與能夠控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟停及轉(zhuǎn)速高低的控制部件連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與能夠控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟停及轉(zhuǎn)速高低的控制部件連接。

所述的發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)軸之間設(shè)置能夠斷開發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)軸連接的離合器，發(fā)動(dòng)機(jī)與能夠起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電的ISG電機(jī)連接，所述的ISG電機(jī)與能夠存儲(chǔ)電能的電池連接。

所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電池連接，離合器與傳動(dòng)軸連接。

所述的離合器斷開發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)軸且控制部件控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置為能夠單獨(dú)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

所述的離合器連接發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)軸且控制部件控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置為能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

所述的離合器連接發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)軸且控制部件控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置為能夠單獨(dú)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

所述的齒圈與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)殼體固定連接。

采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能得到以下的有益效果：

本發(fā)明所述的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)，根據(jù)混合動(dòng)力飛機(jī)飛行動(dòng)力需要，可以由發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞驅(qū)動(dòng)力到螺旋槳，也可以由驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)工作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過太陽輪、行星輪、行星架、傳動(dòng)輪、傳動(dòng)軸，傳遞驅(qū)動(dòng)力到螺旋槳，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作，也可以根據(jù)混合動(dòng)力飛機(jī)飛行動(dòng)力需要，控制發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)工作，這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力疊加，實(shí)現(xiàn)兩種動(dòng)力的合成，從而有效驅(qū)動(dòng)力在傳動(dòng)軸上，通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳工作。本發(fā)明的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，能夠方便可靠實(shí)現(xiàn)飛機(jī)動(dòng)力源與螺旋槳的連接，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力合成，從而有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，全面提升飛機(jī)性能。

附圖說明

下面對(duì)本說明書各附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作出簡要的說明：

圖1為本發(fā)明所述的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記為：1、發(fā)動(dòng)機(jī)；2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；3、螺旋槳；4、行星齒輪系；5、太陽輪；6、行星輪；7、齒圈；8、行星架；9、傳動(dòng)軸；10、傳動(dòng)輪；11、電機(jī)轉(zhuǎn)子；12、通孔；13、控制部件；14、離合器；15、ISG電機(jī)；16、電池。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如附圖1所示，本發(fā)明為一種混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)，所述的混合動(dòng)力飛機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、螺旋槳3，所述的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)2和螺旋槳3之間，耦合系統(tǒng)包括行星齒輪系4，行星齒輪系4的太陽輪5與驅(qū)動(dòng)電機(jī)2連接，行星輪6與太陽輪5和齒圈7嚙合，行星架8與傳動(dòng)軸9上的傳動(dòng)輪10嚙合，螺旋槳3與傳動(dòng)軸9一端連接，發(fā)動(dòng)機(jī)1與傳動(dòng)軸9另一端連接。上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，根據(jù)混合動(dòng)力飛機(jī)飛行動(dòng)力需要，可以由發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞驅(qū)動(dòng)力到螺旋槳，也可以由驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)工作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過太陽輪、行星輪、行星架、傳動(dòng)輪、傳動(dòng)軸，傳遞驅(qū)動(dòng)力到螺旋槳，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作，也可以根據(jù)混合動(dòng)力飛機(jī)飛行動(dòng)力需要，控制發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)工作，這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力疊加，實(shí)現(xiàn)兩種動(dòng)力的合成，從而有效驅(qū)動(dòng)力在傳動(dòng)軸上，通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳工作。本發(fā)明所述的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，能夠方便可靠實(shí)現(xiàn)飛機(jī)動(dòng)力源與螺旋槳的連接，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力合成，從而有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，全面提升飛機(jī)性能。

所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2內(nèi)設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)子11，行星齒輪系4的太陽輪5與電機(jī)轉(zhuǎn)子11固定連接，傳動(dòng)軸9穿過電機(jī)轉(zhuǎn)子11中間的通孔12。這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過電機(jī)轉(zhuǎn)子傳遞驅(qū)動(dòng)力到太陽輪，再依次到行星輪、行星架、傳動(dòng)輪、傳動(dòng)軸，傳遞驅(qū)動(dòng)力到螺旋槳，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作，這樣的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)螺旋槳工作，操控簡單可靠。

所述發(fā)動(dòng)機(jī)1與能夠控制發(fā)動(dòng)機(jī)1啟停及轉(zhuǎn)速高低的控制部件13連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與能夠控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)2啟停及轉(zhuǎn)速高低的控制部件13連接。這樣的結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作啟停通過控制部件控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠控制。

所述的發(fā)動(dòng)機(jī)1與傳動(dòng)軸9之間設(shè)置能夠斷開發(fā)動(dòng)機(jī)2和傳動(dòng)軸9連接的離合器14，發(fā)動(dòng)機(jī)2與能夠起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2和發(fā)電的ISG電機(jī)15連接，所述的ISG電機(jī)15與能夠存儲(chǔ)電能的電池16連接。這樣，離合器的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)軸之間的離合，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作或發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)工作時(shí)，離合器實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)軸之間的連接，而當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)工作時(shí)，離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)軸之間的連接斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)可以停機(jī)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。

所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與電池16連接，離合器14與傳動(dòng)軸9連接。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電能來自于電池，而電池的電能來自于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)帶動(dòng)ISG電機(jī)15工作發(fā)電，并輸出儲(chǔ)存到電池，而ISG電機(jī)15也用于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

所述的離合器14斷開發(fā)動(dòng)機(jī)1和傳動(dòng)軸9且控制部件13控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2設(shè)置為能夠單獨(dú)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)工作時(shí)，需要斷開發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)軸的連接，同時(shí)控制部件控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，就實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)控制螺旋槳的目的。

所述的離合器14連接發(fā)動(dòng)機(jī)1和傳動(dòng)軸9且控制部件13控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1和驅(qū)動(dòng)電機(jī)2設(shè)置為能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

所述的離合器14連接發(fā)動(dòng)機(jī)1和傳動(dòng)軸9且控制部件13控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)2停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1設(shè)置為能夠單獨(dú)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)且與傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)連接，就能夠單獨(dú)輸出驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳。

所述的齒圈7與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)殼體固定連接。這樣，齒圈處于固定狀態(tài)。

本發(fā)明所述的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)，根據(jù)混合動(dòng)力飛機(jī)飛行動(dòng)力需要，可以由發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞驅(qū)動(dòng)力到螺旋槳，也可以由驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)工作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過太陽輪、行星輪、行星架、傳動(dòng)輪、傳動(dòng)軸，傳遞驅(qū)動(dòng)力到螺旋槳，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作，也可以根據(jù)混合動(dòng)力飛機(jī)飛行動(dòng)力需要，控制發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)工作，這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力疊加，實(shí)現(xiàn)兩種動(dòng)力的合成，從而有效驅(qū)動(dòng)力在傳動(dòng)軸上，通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)螺旋槳工作。本發(fā)明的混合動(dòng)力飛機(jī)耦合系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，能夠方便可靠實(shí)現(xiàn)飛機(jī)動(dòng)力源與螺旋槳的連接，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力合成，從而有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，全面提升飛機(jī)性能。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明具體的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其他場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。