本實用新型涉及飛行器領(lǐng)域，具體是一種無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，公知的無人飛行器動力系統(tǒng)為燃油動力系統(tǒng)或者電動系統(tǒng)，為了確保無人飛行器能夠安全起飛，無人飛行器動力系統(tǒng)往往要預(yù)留很大的富余，因此必須增大燃油發(fā)動機的排量或者增大電動機的額定功率，但是這樣會增加巡航時的能量消耗，大大降低了無人機飛行器的續(xù)航能力；同時燃油的動力系統(tǒng)存在可靠性不足的問題；無人飛行器機載設(shè)備采用電池供電，需要采用很大的電池為機載設(shè)備提供能源，才能將機載設(shè)備功率增加或者航時提高，也增加了飛行器的重量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)，包括燃油發(fā)動機、一體化定子、一體化轉(zhuǎn)子、單向軸承、向心軸承、軸套、槳套、螺旋槳和一體化控制器；所述一體化定子的一端固定連接在燃油發(fā)動機的動力輸出軸一側(cè)的機匣上，且一體化定子安裝在一體化轉(zhuǎn)子內(nèi)部，一體化轉(zhuǎn)子將一體化定子包裹在其中；所述單向軸承以及向心軸承均安裝在軸套上，軸套套在燃油發(fā)動機的動力輸出軸上，且軸套與動力輸出軸采用間隙配合，單向軸承與一體化轉(zhuǎn)子采用間隙配合，一體化轉(zhuǎn)子的軸心線、一體化定子的軸心線、軸套的軸心線與動力輸出軸的軸心線重合；所述槳套的一端固定安裝在一體化轉(zhuǎn)子的一側(cè)，槳套的另一端固定安裝有螺旋槳，所述一體化控制器與一體化定子電性連接；所述一體化控制器包含控制器、無刷電機驅(qū)動器和發(fā)電機控制器；一體化控制器通過動力線分別連接至一體化定子的線圈和電池，一體化控制器通過信號線連接至飛行器控制單元。

作為本實用新型進一步的方案：所述螺旋槳通過螺絲或卡扣固定安裝在槳套上。

作為本實用新型進一步的方案：所述燃油發(fā)動機為二沖程發(fā)動機或四沖程發(fā)動機。

作為本實用新型進一步的方案：所述一體化定子為一個定子或多個定子。

作為本實用新型進一步的方案：所述一體化轉(zhuǎn)子為一個轉(zhuǎn)子或多個轉(zhuǎn)子。

作為本實用新型進一步的方案：所述槳套的一端通過螺釘固定安裝在一體化轉(zhuǎn)子的一側(cè)。

作為本實用新型進一步的方案：所述控制器分別與電池、飛行器控制單元、無刷電機驅(qū)動器和發(fā)電機控制器連接，無刷電機驅(qū)動器和發(fā)電機控制器通過信號線連接，且一體化定子（2）通過動力線與無刷電機驅(qū)動器和發(fā)電機控制器之間的信號線連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

該無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，減少了無人飛行器巡航油耗，增強飛行器的續(xù)航能力，為飛行器提供備份動力，提高飛行器安全性，為機載設(shè)備提供電能，減少了飛行器的重量。

附圖說明

圖1為無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)的接線圖。

其中：1-燃油發(fā)動機；2-一體化定子；3-一體化轉(zhuǎn)子；4-單向軸承；5-向心軸承；6-軸套；7-槳套；8-螺旋槳；9-一體化控制器。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)地說明。

請參閱圖1-3，一種無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)，包括燃油發(fā)動機1、一體化定子2、一體化轉(zhuǎn)子3、單向軸承4、向心軸承5、軸套6、槳套7、螺旋槳8和一體化控制器9；所述一體化定子2的一端固定連接在燃油發(fā)動機1的動力輸出軸一側(cè)的機匣上，且一體化定子2安裝在一體化轉(zhuǎn)子3內(nèi)部，一體化轉(zhuǎn)子3將一體化定子2包裹在其中；所述單向軸承4以及向心軸承5均安裝在軸套6上，軸套6套在燃油發(fā)動機1的動力輸出軸上，且軸套6與動力輸出軸采用間隙配合，單向軸承4與一體化轉(zhuǎn)子3采用間隙配合，單向軸承4可以實現(xiàn)燃油發(fā)動機1運轉(zhuǎn)時會帶動一體化轉(zhuǎn)子3運轉(zhuǎn)，但一體化轉(zhuǎn)子3運轉(zhuǎn)時不會帶動燃油發(fā)動機1運轉(zhuǎn)，一體化轉(zhuǎn)子3的軸心線、一體化定子2的軸心線、軸套6的軸心線與動力輸出軸的軸心線重合；所述槳套7的一端通過螺釘固定安裝在一體化轉(zhuǎn)子3的一側(cè)，槳套7的另一端固定安裝有螺旋槳8，可通過螺絲或卡扣等將螺旋槳8固定安裝在槳套7上；所述燃油發(fā)動機1可以是二沖程發(fā)動機也可以是四沖程發(fā)動機；所述一體化定子2可以是一個定子也可以是多個定子；所述一體化轉(zhuǎn)子3可以是一個轉(zhuǎn)子也可以是多個轉(zhuǎn)子；所述一體化控制器9與一體化定子2電性連接；

所述一體化控制器9包含控制器、無刷電機驅(qū)動器和發(fā)電機控制器。如圖3所示，一體化控制器9通過動力線分別連接至一體化定子2的線圈和電池，一體化控制器9通過信號線連接至飛行器控制單元；優(yōu)選的，所述控制器分別與電池、飛行器控制單元、無刷電機驅(qū)動器和發(fā)電機控制器連接，無刷電機驅(qū)動器和發(fā)電機控制器通過信號線連接，且一體化定子2通過動力線與無刷電機驅(qū)動器和發(fā)電機控制器之間的信號線連接。一體化控制器9可以根據(jù)飛行器控制單元的給出的信號，控制一體化定子2處于發(fā)動機狀態(tài)或者發(fā)電機狀態(tài)：一體化控制器9接收來自飛行器控制單元的油門信號，并且與其中設(shè)定的閾值向?qū)Ρ?，如果油門信號高于閾值，則打開無刷電機驅(qū)動器，關(guān)閉發(fā)電機控制器，控制一體化定子2處于發(fā)動機狀態(tài)；如果油門信號低于于閾值，并檢測到電池電量不足，則關(guān)閉無刷電機驅(qū)動器，打開發(fā)電機控制器，控制一體化定子2處于發(fā)電機狀態(tài)；所述一體化控制器9的安裝位置隨意，保證線纜長度能將一體化控制器9與一體化定子2連接即可。

本實用新型的工作原理是：由于變化的磁場能夠產(chǎn)生電，變化的電流能產(chǎn)生磁場，發(fā)動機和發(fā)電機的結(jié)構(gòu)是非常相似的，不同的是控制器。本實用新型為了減輕飛行器的重量，在一個機械結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)發(fā)電機與發(fā)電機的功能，通過電動機/發(fā)電機一體化控制器-一體化控制器9來控制其工作狀態(tài)。一體化控制器9可以根據(jù)飛行器控制單元的給出的信號，控制一體化定子2處于發(fā)動機狀態(tài)或者發(fā)電機狀態(tài)；一體化控制器9接收來自飛行器控制單元的油門信號，并且與其中設(shè)定的閾值向?qū)Ρ?，如果油門信號高于閾值，則打開無刷電機驅(qū)動器，關(guān)閉發(fā)電機控制器，控制一體化定子2處于電動機狀態(tài)；如果油門信號低于于閾值，并檢測到電池電量不足，則打開發(fā)電機控制器，關(guān)閉無刷電機驅(qū)動器，控制一體化定子2處于發(fā)電機狀態(tài)。當(dāng)飛行器處于巡航狀態(tài)時，燃油發(fā)動機1工作，電動機不工作，此時一體化控制器9工作在發(fā)電機模式下，利用燃油發(fā)動機1剩余功率發(fā)電，燃油發(fā)動機1的動力輸出軸通過軸套6帶動單向軸承4運動，單向軸承4再帶動一體化轉(zhuǎn)子3運動，一體化轉(zhuǎn)子3帶動槳套7運動，槳套7帶動螺旋槳8運動。當(dāng)飛行器處于起飛以及爬升等需要額外動力的時候，燃油發(fā)動機1工作，一體化控制器9工作在電動機模式下，使得一體化定子2、一體化轉(zhuǎn)子3有動力輸出，燃油發(fā)動機1以及電動機同時為螺旋槳提供動力；當(dāng)燃油發(fā)動機1失效時，一體化控制器9工作在電動機模式下，使得一體化定子2、一體化轉(zhuǎn)子3有動力輸出，由于一體化轉(zhuǎn)子3與燃油發(fā)動機1之間有單向軸承4，因此燃油發(fā)動機1運轉(zhuǎn)時會帶動一體化轉(zhuǎn)子3運轉(zhuǎn)，但一體化轉(zhuǎn)子3運轉(zhuǎn)時不會帶動燃油發(fā)動機1運轉(zhuǎn)。所以燃油發(fā)動機1失效時，電動機可做為飛行器應(yīng)急動力使用。

該無人飛行器用油電混合動力系統(tǒng)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，減少了無人飛行器巡航油耗，增強飛行器的續(xù)航能力，為飛行器提供備份動力，提高飛行器安全性，為機載設(shè)備提供電能，減少了飛行器的重量。

上面對本專利的較佳實施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。