1.本发明涉及
马达驱动
系统。由于低效的驱动系统对环境的影响,所以马达驱动系统的效率备受关注。马达驱动系统可以在陆上和空中交通工具的操作中使用。
背景技术:
2.根据大多数估算,航空运输量将每15年翻一番,从而提供了空中马达驱动系统的操作的显著的增长。低效的驱动系统导致更多的资源使用,以生成考虑低效的系统所需的驱动。因此,可以通过开发更高效的系统来减少资源(诸如煤油)的使用。众所周知,许多驱动系统的排放物无论是在地面还是在高空产生都是有害的。
3.尽管使用替代燃料是众所周知的,而且这些燃料比目前的燃料更有优势,但马达驱动系统中还存在一些可以改进的地方。由于即使在最简单的马达驱动系统内也存在许多元件,任何提高马达驱动系统的效率的尝试都具有大量可能的开始选项。
4.因此,尽管在马达驱动系统的效率的提高中有一些进展,但人们仍然期望一种更高效的系统。然而,本文描述的发明的发明人创造了一种马达驱动系统,该马达驱动系统具有广泛的以前没有的优点,这些优点在本文中进行了描述。
技术实现要素:
5.在所附权利要求中陈述了本发明的各方面。
6.从第一方面来看,提供了一种马达驱动系统,该马达驱动系统包括:
燃料电池;马达,该马达电连接到燃料电池;以及低温系统,该低温系统被布置成在使用中包含制冷剂,其中,燃料电池被布置成向马达输出电流,并且其中,低温系统被布置成在使用中将制冷剂从低温系统输送到燃料电池。
7.从第二方面来看,提供了一种包括第一方面的马达驱动系统的飞机。
8.从第三方面来看,提供了一种操作马达的方法,该方法包括:提供燃料电池;提供马达;在燃料电池与马达之间提供电连接;向燃料电池提供制冷剂;向燃料电池提供制冷剂;以及直接从燃料电池向马达输出电功率。
9.从第四方面来看,提供了一种飞机推进设备,该飞机推进设备包括:螺旋桨,该螺旋桨被布置成在使用中在空气中旋转而生成推力;以及马达驱动系统,该马达驱动系统被布置成在使用中使螺旋桨旋转,该马达驱动系统包括:燃料电池;马达,该马达电连接到燃料电池;以及低温系统,该低温系统被布置成在使用中包含制冷剂,其中,燃料电池被布置成向马达输出电流,并且其中,低温系统被布置成在使用中将制冷剂从低温系统输送到燃料电池。
附图说明
10.现在将仅以举例的方式并参考以下附图来描述本发明的一个或多个实施例,在附图中:
11.图1示出了马达驱动系统的示意图;
12.图2示出了根据本发明的示例的马达驱动系统的示意图;
13.图3a示出了根据本发明的示例的马达驱动系统的马达的一部分的示意图;
14.图3b示出了用于根据本发明的示例的马达驱动系统的马达的一部分的示意图;
15.图4示出了用于根据本发明的示例的马达驱动系统的马达的一部分的示意图;
16.图5示出了根据本发明的示例的马达驱动系统的示意布置;并且
17.图6示出了布置在飞机的一部分内的根据本发明的示例的马达驱动系统的示意图。
18.本说明书中对现有技术文件的任何引用,不应视为承认这些现有技术是众所周知的或构成本领域公知常识的一部分。如本说明书中所使用的,“包括”、“包含”等词语不应解释为排它性的或详尽的意义。换言之,其旨在表示“包括,但不限于”。本发明将参考以下示例进一步描述。应当理解,所要求保护的发明并不旨在以任何方式受到这些示例的限制。还将认识到,本发明不仅涵盖单个实施例,还涵盖本文所描述的实施例的组合。
19.本文描述的各种实施例只是为了帮助理解和教导所要求保护的特征而提出的。这些实施例仅作为实施例的代表样本提供,而不是详尽的和/或排它的。应当理解,本文描述的优点、实施例、示例、功能、特征、结构和/或其它方面不应视为对权利要求书所限定的发明范围的限制或对权利要求书的等效形式的限制,并且可以利用其它实施例并进行修改而不偏离所要求保护的发明的精神和范围。除了本文具体描述的那些之外,本发明的各种实施例可以适当地包括所公开的元件、部件、特征、零件、步骤、手段等的适当组合、由其组成或基本由其组成。此外,本公开可以包括目前未被要求保护的、但将来可能被要求保护的其它发明。
具体实施方式
20.本发明涉及马达驱动系统,特别是涉及飞机马达驱动系统,其可以提供对当前效率的改进。
21.图1示出了马达驱动系统10的示意图。现代马达驱动系统100可以具有产生电功率的电源12。电功率沿电缆14传递。电缆14具有布置在任一端(电源12端和马达20端)处的变压器16、18。电功率被变压,以便减少电功率沿电缆14的长度的损耗。这种损耗可能来自涡流等。事实上,变压器16、18减少了与高电流传输相关的焦耳效应造成的损耗,其中在常规系统10中,高电压优于高电流。
22.在沿电缆14行进之前,来自电源12的电功率由第一变压器16升压(电压升高,并且电流降低)。该行进阶段可能跨越相对较大的距离,并因此在沿该距离行进之前降低电流减少了电损耗。然后,在供应到马达20之前,电功率由第二变压器18降压(电压降低,并且电流增加)。所示的马达20包括定子22和转子24。
23.本系统10能够将电功率供应到马达20,使得可以生成推进功率。在示例中,电源12可以是燃料电池。在具体示例中,图1所示的系统10可以具有系统部分11,该系统部分11包括电缆14、变压器16、18和马达20。该系统部分11具有可以评估的效率。电缆14的效率通常约为98%,变压器16、18的效率通常约为98%,并且马达的效率通常为97%。因此,该系统部分11的总体效率约为92%。
24.取代变压器16、18,该布置10可以将燃料电池12布置成产生足够低的电流,以便避免上述焦耳加热,然而这仍然导致总体系统效率降低,因为燃料电池12优先产生高电流。该布置10可以在输出方面使用成本控制和一些功率调节的平衡。这种功率调节可以使用中间的蓄电元件(诸如电池等)进行部分控制。包含这些特征再次降低了系统部分11的总体效率。
25.图2a示出了根据本发明的示例的马达驱动系统100的示意图。所示的马达驱动系统100具有电源110。电源110可以是燃料电池110。马达驱动系统100具有马达120,该马达电连接到燃料电池110。马达驱动系统100具有低温系统130,该低温系统被布置成在使用中包含制冷剂。在使用中,低温系统130被布置成将制冷剂从低温系统130输送到燃料电池110。该制冷剂可以降低燃料电池110的温度。
26.所示的马达驱动系统100还具有电缆140,以将燃料电池110电连接到马达120。所示的马达驱动系统100还具有布置在电缆140上的开关150,该开关可以可控地且可逆地断开燃料电池110与马达120之间的电连接。马达驱动系统100可以具有多个开关150。为了安全,开关150可以用于关停系统100。开关150在示例中可以是接触器。不同的架构(如图2a和图2b所示)示出了不同的布置,这些布置以不同的方式实现安全性。在图2b中,在燃料电池110与马达120之间示出了逆变器118。
27.在实施例中,逆变器118(和/或转换器)可以用于改变来自燃料电池110的输出的电压或电流。该输出可以被提供到马达120。用于马达120或定子线圈的逆变器118(或功率电子器件)可以内置于同一单元中。例如,逆变器118可以集成或内置于马达120中。在逆变器118内置于马达120中的示例中,逆变器118和定子绕组可以共享同一低温回路。低温回路可以是被低温冷却的回路,或者可以是运送制冷剂的导管的布置,以允许对部件进行低温冷却。例如,这些部件可以是马达、逆变器和定子绕组。逆变器118可以允许马达120中的可控地改变的磁场。开关150和/或逆变器118可以用于使反emf与定子线圈隔离。这有利地提供了防止能量回到系统中的安全功能。
28.低温系统130可以被布置成包含制冷剂。制冷剂可以是液体或气体。制冷剂可以是液氢(lh2)或液氮(ln)或液氦(lhe)或液态天然气(lng)等中的任一种。低温系统130可以向用于生成电功率的燃料电池110提供液态制冷剂。关于向各种元件“供应”、“提供”或“输送制冷剂”,在本文中表示制冷剂被移动到或被允许移动到元件的附近,以便与元件进行热输送,从而导致热能从元件转移离开并且转移到制冷剂。制冷剂与元件的这种输送导致元件的温度降低。
29.在本文中,诸如“制冷剂”、“低温物质”和“低温源”等术语可以互换使用,以指代具有低温温度的实际物质。在大多数布置中,这种物质将被包含在箱或容器等中。低温温度显然取决于所讨论的物质,然而在直到-50℃的物质中已经观察到了低温行为。因此,低温温度在本文中指的是低于-50℃的温度。
30.如本文所使用的,术语低温源或制冷剂被认为是非限制性术语,并因此可以指液氢、液态天然气、液氮、液氦等中的任一种。制冷剂不一定需要是上述列表中的仅一种。在示例中,h2可以被用作燃料源,而低温冷却例如由液氮供应。
31.电缆140(电功率沿电缆140从燃料电池110传导到马达120)可以通过由低温系统130供应的制冷剂过冷,以减少传输损耗。避免堆冻结可能是有利的。用于防止冻结的选项
是利用在系统中释放的热量并传送该热量以防止冻结。可以控制水的温度,使得形成的水低于露点但高于冰点。这将防止水在与表面接触时冻结。防止冻结的其它方法包括将水可能接触的任何表面布置成高于水的冰点。可以控制系统的热电设计,以确保系统中产生的热量在单体与堆内传送以防止冻结。
32.另一技术涉及控制入口特性以及系统中空气的膨胀。这种膨胀可能降低壁的温度,从而导致水在寒冷的表面上冻结。因此,应当控制和限制空气膨胀。应当严格控制氢和氧如何穿过燃料电池110的板。这种控制可以通过一系列的阀和导管等来提供,以用于控制系统中的空气流。
33.低温系统130也可以将制冷剂输送到马达120,以便冷却马达120。马达120的冷却可能需要在马达120的热输送内传递制冷剂,以便降低马达120的温度。特别地,制冷剂可以在马达120的热输送内传递,以冷却定子线圈/绕组。制冷剂可以在导管等中传递,以使得一旦从马达120和/或电缆140中去除一些热量,就可以对制冷剂进行回收。随着制冷剂被加热,一些制冷剂可能适于用作燃料电池中的燃料。这是向燃料电池110提供冷却和燃料的有效方法。
34.在图2所示的布置中,燃料电池110的操作生成电功率,该电功率随后向马达120的定子122提供驱动。在所示示例中,燃料电池110操作以提供电功率。该电功率处于高电流,并且以高电流沿电缆140行进到马达120。通过向电缆140输送的制冷剂而缓解了损耗,对于在图1的系统中使用的这种方法来说,该损耗将是巨大的并因此可以预防。电缆140可以通过由低温系统130向电缆140输送制冷剂而成为超导的。电缆140可以是电汇流条。
35.
所述布置100中的马达120通过电荷(电流)的运动将来自燃料电池110的电能转换为磁场,其中,电流密度是磁场强度的限制因素,并因此也是扭矩的限制因素。为了增加扭矩,电流密度增加,并因此冷却也增加。随着电汇流条140的更大冷却,因此提供了更有效的布置100。在实施例中,电压很低,且电流很高。电压可以用于调制磁场。这可以通过电汇流条140的低温冷却或高温超导布置来支撑。
36.电汇流条140可以是高功率电汇流条140,以便允许从燃料电池110产生的高电流电功率通过。电汇流条140可能必须运送非常高的电流密度,即,直接送入燃料绕组的每单位面积的高安培数。系统100可以利用对马达120的场绕组的电压控制形式,以便能够控制马达120的启用和停用。可以用于电汇流条的材料包括导电元件诸如铜、铝、石墨烯或超导(和高温超导)汇流条、缆线、电线或绞线,例如,硼化镁(mgb2)等。
37.图2所示的系统100以协同方式结合了燃料电池110和马达120的功能。这使得燃料电池110的高电流输出可以直接馈送到马达120的场绕组中。此外,在使用中,包含在低温系统130中的制冷剂可以输送到燃料电池110、马达120和电汇流条140,以提高电效率等。不需要变压器来升压或降压由燃料电池110产生的电功率。
38.因此,由燃料电池110产生或输出的电流基本上与进入或输入到马达120中的电流相同。此外,由燃料电池110产生或输出的电流基本上与沿电汇流条140运送的电流相同。
39.在此已经使用了“基本上”,因为在实践中,电汇流条可能不是完全超导的,而是在示例中,电汇流条140中的任何不完美都可能导致电流的一些劣化(即使是轻微的),劣化的形式为沿电汇流条140长度的热损耗。这种不完美可能源于例如制造中的缺陷或杂质等。在另一示例中,低温系统130和制冷剂的输送的不完美可能导致电汇流条140在其整个使用持
续时间期间不是完全超导的。因此,在实践中,由于这些微小的损耗,在燃料电池110与马达120之间可能发生一些小的低水平的电流变化。然而,“基本上”应被解释为与涉及在沿电缆140传递之前改变电流的主动步骤(例如,经由变压器)的现代系统相反。在示例中,这样的主动改变步骤由于本文所公开的新颖布置而变得冗余。在一个示例中,逆变器118可以放置在燃料电池110与马达120之间,参见图2b。
40.以这种方式,与图1所示的现代布置10相比,本发明(图2所示为其中的一个示例)提供了一系列的优点。特别地,所公开的布置100减少了包含这些元件的复杂性和费用。此外,这进而提高了系统100的可靠性和效率。
41.燃料电池110可以是包含多个燃料电池的燃料电池堆110。堆中的所述多个燃料电池110可以针对高电流传输进行优化,并且与马达定子122壳体共享相同的结构(即,与之集成)。燃料电池堆110的输出可以是直流电(dc),并且场绕组也可以是dc。
42.马达120可以具有功率电子马达驱动器,该功率电子马达驱动器是控制机器(诸如逆变器)的控制器,以允许控制进入定子线圈的电流(更多或更少或没有等)。轴输出可以作为环境控制系统的一部分而用于电推进或驱动压缩机和/或涡轮机等。马达120的定子122可以是低温定子。这可能是由于定子线圈或绕组的低温冷却,或作为整体的定子的冷却。仅仅冷却线圈的优点是减少了提供冷却的制冷剂的使用。因此,可以节省制冷剂的使用量。此外,被冷却的线圈可以与例如转子热隔离,以进一步减少对保持低温冷却的线圈组的制冷剂的需求。马达120的转子124可以是永磁体,因为这可以是生产图2所示的布置100的一种经济有效的方式。在另一示例中,磁体可以是超导磁体(由低温系统130提供制冷剂)或普通磁体(例如,稀土或铁氧体磁芯等)。
43.图3a示出了根据本发明的示例的马达驱动系统的马达的一部分200的示意图。特别地,图3a示出了定子210和转子220的轴对称布置。转子220是外转子220。定子210被布置在外转子220的内侧。低温系统中的制冷剂可以由马达的转子220上的泵送装置泵送。
44.图3b示出了根据本发明的示例的马达驱动系统的马达的一部分200的示意图。特别地,图3b示出了定子230和转子240的轴对称布置。转子240是内转子240。内转子240被布置在定子230的内侧。内转子240的旋转方向由箭头a示出。低温系统中的制冷剂可以由马达的转子240上的泵送装置泵送。
45.本发明可以用于图3a和图3b的布置中的任一布置,但可能更适合于图3b(轮缘驱动)。这可以用中空和圆柱形结构等来操作。在另一布置(未示出)中,存在单个转子和多个定子。在示例中,转子被布置在外定子的内侧和内定子的外侧。在另一布置中,在图3a和图3b所示的布置的扩展中,可以存在布置在一系列定子的内侧和外侧的一系列转子。
46.图4示出了根据本发明的示例的马达驱动系统的马达的一部分300的示意图。特别地,图4示出了定子310和转子320的不对称布置。图4中的布置是轮缘驱动的马达300。转子320是内转子320。定子310被布置在内转子320的外侧。图4中还示出了轮缘驱动风扇的桨叶330。
47.本文所描述的马达驱动系统布置可以可选地具有用于执行热交换的低温冷却器,以将蒸发的液态制冷剂冷凝回液态制冷剂。使用低温冷却器可以减少在特定飞行期间最终损耗的制冷剂的量,并因此可以减少该布置的运行成本。在不存在低温冷却器的布置的示例中,蒸发的制冷剂可以返回到主体源,以冷凝回液体形式。它可以可替代地或附加地用作
燃料电池的燃料。
48.图5示出了根据本发明的示例的马达驱动系统400的示意布置。所示的马达驱动系统400具有燃料电池410、分支电汇流条(或一系列电汇流条)420、422、424、426和多个马达442、444、446。从燃料电池伸出的电汇流条420分支为三个不同的分支(或不同的汇流条)422、424、426。这些分支422、424、426中的每一个结合相应的马达442、444、446。在这种布置中,燃料电池410可以向多个马达442、444、446提供电功率。以这种方式,可以在布置有该马达驱动系统400的交通工具内的许多不同位置处生成推进力。这可以实现推进力的有效分配,并因此实现更有效的推进力,这进而可以降低对提供到燃料电池以生成推进力的资源的需求。
49.此外,提供到电汇流条420、422、424、426的制冷剂确保了可以在长距离上运送电功率而不产生高电损耗。这使得能够使用一个燃料电池410来向多个马达442、444、446提供功率,同时这些马达分布在交通工具内的有利位置。因此,这降低了使用多个燃料电池的成本,并增加了作为整体的系统的可靠性。
50.在示例中,汇流条部分420、422、424、426中的每一个可以具有用于控制电功率传递的开关。可替代地或附加地,汇流条部分420、422、424、426的一些组合可以具有用于控制电功率传递到特定马达442、444、446或特定马达442、444、446的组合的开关。以这种方式,可以基于所需的推进力选择性地且可控地启用马达。例如,用户可能需要为所有的马达提供全功率,并因此选择接通所有开关。然而,为了更精确的运动,用户可以选择仅启用特定马达,因为将从那些特定马达的具体位置生成推进力。
51.在一个具体示例中,本文公开的马达驱动系统可以在飞机中使用。图6示出了布置在飞机500的一部分内的根据本发明的示例的马达驱动系统的示意图。飞机500的该部分包含机舱560的一部分和内轴570,该内轴570可以是中心支杆。马达驱动系统具有燃料电池510、马达520、低温系统530和电汇流条540,如上文所详细描述的。马达驱动系统部件的相互作用基本上与前面的示例中描述的一样。燃料电池510位于机舱内并且远离气体路径,因为这对于燃料电池510来说是热有利位置。由箭头b所示的空气流经过以及穿过机舱,导致不同温度的位置,这可以有利地用于定位本文所描述的马达驱动系统的元件。
52.电汇流条540被示出为穿过导流叶片552。电汇流条540可以穿过机舱560中的多个导流叶片552、554中的任一个。在所示的具体布置中,低温冷却的电汇流条540可以从可能穿过机舱的废气中冷却出口导流叶片。以类似的方式,用于防止冰冻发生的热控制可以设置为穿过出口导流叶片的水通路的形式,其中,水流过所述通路。也可以通过这种水通路提供除冰功能。
53.马达520可以用来自低温系统530的制冷剂供应。因此,马达520可以是完全超导的马达。如上文描述的,这可以提高马达520在使用期间的效率。
54.在图6的示例中,燃料电池510被布置在机舱560中。燃料电池510也可以被布置在飞机的机身内。将燃料电池510置于机舱560中可能是有益的,因为热量可以从燃料电池510输入到机舱560本身。这可以经由热交换器等。这可以增加空气流的热力学能量,并因此从机舱560提供更多的推力。这种热能也可以用于或可替代地用于机头的除冰等。还可能对机舱560的压力分布产生有利影响,并且这也提供了对来自燃料电池510的低质量热量的使用。
55.燃料电池可以替代地位于中心体570中。燃料电池510在风扇桨叶之后的位置可能是有利的,这将限制噪音输出并改进对于机身使用的空气动力学。
56.燃料电池可以位于飞机的机身中。这可能是有利的,因为它提供了燃料电池510和马达520的完全集成的益处。这可以减少传输损耗,但随后可能需要将流体从一个传输到另一个。如上文关于机舱所提及的一样,通过燃料电池在机身中的定位可以获得类似的优势。例如,进入边界层的热交换可以提高空气动力效率,以及导致下游推进器(诸如边界层摄取器)的效率增加。
57.由于燃料电池需要相对大的体积量来存储,所以燃料电池可以有利地放置在机舱或大型机身区域或机翼中,在机舱或大型机身区域或机翼处,存在大体积以容纳燃料电池。
58.可能存在压载箱,该压载箱位于飞机中,以防止水落到附近的居民点。因此,将水保持在压载箱中可以实现用于将水储存在压载箱中且不释放的选项。可以可控地选择释放水,以便适当地从飞机去除。
59.在本文描述的示例中,马达的场绕组可以是低温冷却的常规或高温超导异步机的一部分。这样做的优点是不需要昂贵的磁体,而且还能利用低温或高温超导绕组的高磁场密度能力。然后,可以在反映出不同燃料电池操作条件的恒定或步进式(取决于功率需求)电流密度下驱动马达的定子。这些条件可以是例如除起飞以外的所有条件的额定功率或者起飞或一个发动机不工作(oei)条件的紧急功率。使用带有变频驱动器的异步机意味着转子扭矩和速度矢量可以被修改成适应交通工具需求。这也可以支撑能量回收和反向速度操作。因此,这种布置为本文公开的马达驱动系统的用户提供了大量的控制。
60.在本解决方案中,与使用空气来冷却所述堆不同,将氧化剂用作冷却机构。这导致了不太复杂、更小且更轻的堆。由于将氧化剂用作冷却机构,推进气体路径未中断,并因此该布置以更高的效率操作。低温燃料用于允许反应物(来自低温燃料的气体)和氧化剂中的一种或两种可以提供冷却功能。
61.在本解决方案中,蒙皮热交换器在气体路径与整流罩的边界上使用,以便将热量消散到流动中。这将具有增加流动能量的效果,但没有任何相关的空气动力损耗。一旦制冷剂从冷却本文所公开的马达驱动系统的各种元件中被加热,所产生的非制冷剂就可以用作燃料电池(或燃料电池堆)的燃料。这进一步提高了该布置的总体效率。
62.与图1的布置的92%相比,由本文所描述的系统提供的效率高达99.8%。因此,这是对现代系统的重大改进。这直接导致了生产推进力所需的资源的下降,并因此对马达驱动系统经过的环境具有直接的改进。类似地,所示出的布置对马达驱动系统的用户具有显著的财政效益。
63.因此,本文提供了一种马达驱动系统,其包括:燃料电池;马达,该马达电连接到燃料电池;以及低温系统,该低温系统被布置成包含制冷剂,其中,燃料电池被布置成向马达输出电流,并且其中,低温系统被布置成向燃料电池提供在使用中被包含在低温系统中的制冷剂。
64.该系统的部件可以被布置在飞机中的不同位置。例如,避免驱动系统中的冻结是有利的。因此,应当考虑驱动系统的元件的定位来防止冻结。
65.马达驱动系统在飞机内的布置可以允许利用其它效果、诸如飞机的热的热区和冷的热区。例如,热的区可以用于向系统的部分提供热能(例如,向燃料电池提供热能以避免
冻结),而较冷的区可以用于从系统中去除热能(例如,帮助冷却电子部件来提高效率)。
66.此外,使用燃料电池来提供电功率,仅导致h2o的排放,而不是由标准燃烧发动机产生的有害气体排放。这种h2o可以被捕获并在飞机内作为饮用水或非饮用水的h2o使用。
67.本文所描述的布置可以是飞机推进设备的一部分,该飞机推进设备可以包括例如螺旋桨或螺旋桨布置等以生成推力。
技术特征:
1.一种马达驱动系统,包括:燃料电池;马达,所述马达被电连接到所述燃料电池;以及低温系统,所述低温系统被布置成在使用中包含制冷剂,其中,所述燃料电池被布置成向所述马达输出电流,并且其中,所述低温系统被布置成在使用中将制冷剂从所述低温系统输送到所述燃料电池。2.根据权利要求1所述的马达驱动系统,其中,所述低温系统被布置成在使用中将制冷剂输送到所述马达,以使所述马达的温度降低。3.根据权利要求1或2所述的马达驱动系统,其中,所述马达通过电汇流条电连接到所述燃料电池,所述低温系统被布置成在使用中向所述电汇流条输送制冷剂,以使所述电汇流条的温度降低。4.根据权利要求3所述的马达驱动系统,其中,所述电汇流条包括至少一个开关和/或至少一个逆变器。5.根据权利要求3或4所述的马达驱动系统,其中,所述电汇流条不包括变压器。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的马达驱动系统,其中,由所述燃料电池输出的电流与输入到所述马达的电流基本上相同。7.根据权利要求6所述的马达驱动系统,其中,由所述燃料电池输出的电流与沿着所述电汇流条的电流基本上相同。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的马达驱动系统,其中,所述马达包括定子和转子。9.根据权利要求8所述的马达驱动系统,其中,所述定子是低温定子。10.根据权利要求8或9所述的马达驱动系统,其中,所述马达包括以下中的至少一个:永磁体;以及感应马达。11.根据权利要求8至10中的任一项所述的马达驱动系统,所述马达包括内转子和外转子,所述内转子被布置在所述定子的内侧,并且所述定子被布置在所述外转子的内侧。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的马达驱动系统,包括多个马达,其中,所述燃料电池被布置成向所述多个马达中的每一个马达输出电流。13.根据权利要求1至11中的任一项所述的马达驱动系统,包括多个燃料电池,其中,每个燃料电池被布置成向所述马达的一个或多个线圈输出电流。14.根据权利要求1至11中的任一项所述的马达驱动系统,包括多个马达和多个燃料电池,其中,每个燃料电池被布置成向所述多个马达中的一个或多个马达的一个或多个线圈输出电流。15.一种包括权利要求1至14中的任一项所述的马达驱动系统的飞机。16.根据权利要求15所述的飞机,其中,所述燃料电池被布置在机身内。17.根据权利要求15所述的飞机,其中,所述燃料电池被布置在机舱内。18.根据权利要求15所述的飞机,其中,所述燃料电池被布置在机身和机舱内。19.一种操作马达的方法,所述方法包括:
提供燃料电池;提供马达;在所述燃料电池与所述马达之间提供电连接;向所述燃料电池提供制冷剂;向所述燃料电池提供制冷剂;以及直接从所述燃料电池向所述马达输出电功率。20.根据权利要求19所述的方法,还包括:向所述马达提供制冷剂。21.根据权利要求19或20所述的方法,其中,所述马达包括定子和转子,所述定子是低温定子。22.根据权利要求19至21中的任一项所述的方法,还包括:以第一电流值从所述燃料电池输出电功率;以基本上所述第一电流值沿着所述电连接传递电功率;以及以基本上所述第一电流值将电功率输入所述马达。23.根据权利要求19至22中的任一项所述的方法,还包括:提供电汇流条以用于所述燃料电池与所述马达之间的所述电连接。24.根据权利要求23所述的方法,还包括:向所述电汇流条提供制冷剂。25.根据权利要求19至24中的任一项所述的方法,还包括从所述燃料电池向多个马达输出电功率。26.根据权利要求19至24中的任一项所述的方法,还包括从多个燃料电池向所述马达输出电功率。27.根据权利要求19至24中的任一项所述的方法,还包括从多个燃料电池中的每一个燃料电池向多个马达中的一个或多个马达输出电功率。28.一种飞机推进设备,包括:螺旋桨,所述螺旋桨被布置成在使用中在空气中旋转而生成推力;以及马达驱动系统,所述马达驱动系统被布置成在使用中使所述螺旋桨旋转,所述马达驱动系统包括:燃料电池;马达,所述马达被电连接到所述燃料电池;以及低温系统,所述低温系统被布置成在使用中包含制冷剂,其中,所述燃料电池被布置成向所述马达输出电流,并且其中,所述低温系统被布置成在使用中将制冷剂从所述低温系统输送到所述燃料电池。
技术总结
本发明涉及一种马达驱动系统,该马达驱动系统包括:燃料电池;马达,该马达电连接到燃料电池;以及低温系统,该低温系统被布置成在使用中包含制冷剂,其中,燃料电池被布置成向马达输出电流,并且其中,低温系统被布置成在使用中将制冷剂从低温系统输送到燃料电池。用中将制冷剂从低温系统输送到燃料电池。用中将制冷剂从低温系统输送到燃料电池。
技术研发人员:
西蒙
受保护的技术使用者:
GKN航空服务有限公司
技术研发日:
2021.04.29
技术公布日:
2022/12/8