[01277160]动态能源管理策略在涡轮发动机发电系统中的应用

随着我国低空空域逐步开放，通用航空产业迎来快速发展期。

但以石化能源为燃料的航空产业正加剧对大气环境的破坏，发展混合动力绿色航空技术是国际上解决该问题的有效途径，各国都十分重视这一新兴领域。

在敏捷运输领域，民用多旋翼无人机的井喷式发展为工业级无人机的发展提供了良好的技术保障。

传统飞行器对起降条件和空域环境要求苛刻，无法适用于未来城市空运和敏捷运输的市场需求。

分布式混合动力系统可极大地提升飞行器推进效率，提升了整体的安全性、稳定性和经济性，但动力系统和机体设计之间的动态耦合特性以及分布式系统的控制问题仍需重点研究。

分布式混合动力无人机的发电系统配置有涡轮发动机和蓄电池组两个动力源，这种设计可充分利用不同动力源的特性，弥补单一动力源的不足。

电池组起到平衡电动机的输入功率和发电机的输出功率的作用，涡轮发动机发电系统的输出功率不可能总是随飞行状态和姿态变化的消耗功率而变化。

如果使涡轮发动机发电系统一直处于满负荷工作状态，不利于提升燃料经济性。

利用电池的充放电特性，正好可以起到平衡的作用，使发动机尽可能地运行在经济和排放低的工况。

而要使两种动力源协调运行，且同时处于各自的最佳工作区域内，就需要高效的能源管理策略和能源管理系统。能源管理系统是涡轮/电池混合动力无人机系统中不可缺少的一个重要部分。

在无人机飞行过程中，它可以根据不同飞行模式、状态、参数下的电动机能量需求，实时计算并分配两种动力源各自所需要的功率，通过合理动态调配涡轮发动机发电系统的方法，始终使发动机运行在最高效率区，达到提高分布式混合动力发电系统燃油经济性、增加续航时间、增加最大瞬时动力、降低系统成本等目标。