油电混合动力系统畅想

崔浩贝贝 · 发表于 2015-6-18 13:46

看到德国的一款四轴飞行1个小时，采用的是四台甲醇机的油电混合动力。参见http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=1099920

既然有人开了先例，说明这种思路是可行的，并且在一些特殊场合可能比纯电动的更有优势（飞行时间长，不用换电池，加油就能飞）；比油动直升机在某些方面也有优势（结构相对简单，传动机构少，移植性强，旋翼直径小，砍人不致命，）。缺点也不少，暂时没有成熟的方案，寿命和效率有待考证，费效比可能比较高。

另外说一下自己的改进意见，与大家讨论一下，看看在现有技术和产品上能否杂交出来一套这样的油电混合动力。
发动机链接 dle60cc 双杠 http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-3025603852.13.V5eu9o&id=16158555898

发电机选用基爱斯 GS CA80-80 无刷电机 http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.8.YiRHGV&id=18330017449&ns=1&abbucket=12#detail

SageST · 发表于 2015-6-18 14:00

有点担心油机响应速度不够快

Himalaya · 发表于 2015-6-18 14:08

没看懂，是打算用单机替换掉四套动力？

崔浩贝贝 · 发表于 2015-6-18 14:11

等一下，我还没说完。。

发动机为5kw，发电机为6kw，我们假如给发动机留点余量，取3.5kw，那么这套发电机额定发电量为3.5kw。发动机1.7kg，发电机1.4kg，再加上固定装置和整流装置，油箱，发动机电启动，一共约5kg。
举例说一个方案吧。
目前采用恒力源q9xl的四轴植保机，一般载重10kg，总重22kg左右（我自己做的这么重，可能大家也差不多），飞行10-15分钟。电池为12000mah6s*2，约为3.2kg。
若采用油电混合动力的话，电池可以用5000mah6s*2，约为1.5kg，油电混动动力5kg，共计6.5kg，这样在其他配置不变的情况下，比纯电动重了3.5kg。为了保持原来的飞行性能，我们减少载重量，降为7kg。那么神奇的事情发生了，一台依然采用q9xl的四轴植保机，载重7kg，但是不用换电池，只要加油就可以一直飞行。自我感觉还是蛮有有货力的。有人会说发电机发的电够吗？22kg的飞机，单电机5.5kg，功率约为768w，见下图

四轴的话就是3072w。发电机为3.5kw，略有富余，飞机悬停时，发电机给q9xl供电，多余电量可以给5000mah*2的电池充电；剧烈飞行时（时间一般不会太长，一分钟以内吧），发电机全部给q9xl供电，5000mah*2的电池也给q9xl供电，按10c放电，50v*50a=2500w。共有6000w给飞机供电。基本能够自圆其说。。。。

小弟不才，发言完毕，欢迎有兴趣的朋友跟帖讨论。。最好能讨论一下这套杂交的发电系统是否可行，是否有更好的解决方案，这才是本帖的立意所在。
若是有懂发动机，懂发电机，和懂逆变整流电路的朋友，可以一起捣鼓一套样机试试倒也不错。。

崔浩贝贝 · 发表于 2015-6-18 14:15

SageST 发表于 2015-6-18 14:00
有点担心油机响应速度不够快

是这样，我好想没说清楚，发电机一直额定工作在6000转，只是发电，飞机还是由电机驱动的

崔浩贝贝 · 发表于 2015-6-18 14:16

Himalaya 发表于 2015-6-18 14:08
没看懂，是打算用单机替换掉四套动力？

不是的，是用这套发电系统给四个电机供电

葡萄干面包 · 发表于 2015-6-18 14:21

感觉重量会太高，发动机的重量加上油箱，还要电池，再加上机架以及其他马达等设备，就算能飞应该也很勉强了

Himalaya · 发表于 2015-6-18 14:31

崔浩贝贝发表于 2015-6-18 14:16
不是的，是用这套发电系统给四个电机供电

油机到底是一个还是四个？四个的话，跟你引用的机器一样了。1个的话，航模油机的可靠性堪忧，一旦停机就是坠机。

SageST · 发表于 2015-6-18 14:32

崔浩贝贝发表于 2015-6-18 14:15
是这样，我好想没说清楚，发电机一直额定工作在6000转，只是发电，飞机还是由电机驱动的

额那没必要像德国那样装四个油机吧中间一个汽油机发电好了

崔浩贝贝 · 发表于 2015-6-18 14:55

Himalaya 发表于 2015-6-18 14:31
油机到底是一个还是四个？四个的话，跟你引用的机器一样了。1个的话，航模油机的可靠性堪忧，一旦停机就 ...

用一个油机，当然也要有电池的，只不过电池小多了，只能维持2到3分钟的飞行

哎呀，我回了一个很长的分析的回帖，结果什么提交了要审核，现在还没通过，详细的说了这个东西的适用场合

崔浩贝贝 · 发表于 2015-6-18 14:58

SageST 发表于 2015-6-18 14:32
额那没必要像德国那样装四个油机吧中间一个汽油机发电好了

是的是的，就是装一台，发动机最大5kw，起码能稳定发电3.5kw吧。。一台就够了，另外还要装小电池，1，辅助启动发电机，2，防止发电机熄火，可以有2分钟时间降落，3，剧烈飞行时，为飞机提供额外的电力

SageST · 发表于 2015-6-18 15:09

崔浩贝贝发表于 2015-6-18 14:58
是的是的，就是装一台，发动机最大5kw，起码能稳定发电3.5kw吧。。一台就够了，另外还要装小电池，1，辅 ...

可以尝试下

似水流年2909 · 发表于 2015-6-18 15:48

崔浩贝贝 · 发表于 2015-6-18 16:17

Himalaya 发表于 2015-6-18 15:52
看到你的贴了。我觉得可行，就是把一部分载重量牺牲掉，换成动力装置呗。支持你把它变成现实。

回到一 ...

您说的有道理，类似于德国的方案也是可行的，采用四台小排量的汽油发动机装在q9xl下面也是可以的。。。
但是貌似有个bug 飞行的过程中，到底是电机驱动螺旋桨还是发动机驱动呢？？
1. 电机驱动的话，那么电机当电机用，不是发电机，那么发动机不去动电机，该怎么发电呢？
2. 是用发动机驱动的，那么发动机既要带动螺旋桨又要带动电机，除了提供动力还要发电，而且发的电给谁用呢？

Himalaya · 发表于 2015-6-18 16:50

崔浩贝贝发表于 2015-6-18 16:17
您说的有道理，类似于德国的方案也是可行的，采用四台小排量的汽油发动机装在q9xl下面也是可以的。。。
但是貌似有个bug 飞行的过程中，到底是电机驱动螺旋桨还是发动机驱动呢？？
1. 电机驱动的话，那么电机当电机用，不是发电机，那么发动机不去动电机，该怎么发电呢？
2. 是用发动机驱动的，那么发动机既要带动螺旋桨又要带动电机，除了提供动力还要发电，而且发的电给谁用呢？

赞！很好玩的悖论，我也在琢磨这个细节，没琢磨透。
大胆一点，或许透过某种控制电路和算法，在发电机/电动机之间动态切换？若如此，这才是那台机器的核心技术，而非简单的油+电。