一种用于混合动力系统的热管理系统和热量收集系统的制作方法

本申请涉及航空航天，尤其地涉及一种用于混合动力系统的热管理系统和热量收集系统。

背景技术：

1、目前国内外混合动力飞行器还处于开发阶段，混合动力推进系统的多种技术未成熟。混合动力系统的系统产热多，散热难。尤其在飞行器起飞和爬升阶段中，混合动力系统的产热达到峰值，给散热设计带来较大挑战。

2、因此，针对上述现状，需要提供一种用于混合动力系统的热管理系统和热量收集系统，以至少部分地解决其中存在的问题。

技术实现思路

1、在申请内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的申请内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、根据本申请的第一方面，提供了一种用于混合动力系统的热管理系统，所述混合动力系统用于混合动力飞行器，所述热管理系统包括：

3、连通阀；

4、蒸发器，所述蒸发器用于通过所述连通阀与所述混合动力系统连通；

5、空气流路，所述空气流路包括第一换热器，所述第一换热器与所述蒸发器并联，所述第一换热器用于通过所述连通阀与所述混合动力系统连通；

6、水蒸发流路，所述水蒸发流路与所述蒸发器连通，

7、其中，来自所述混合动力系统的第一冷却工质在所述蒸发器中与所述水蒸发流路中的第二冷却工质进行热交换，并且/或者，

8、来自所述混合动力系统的所述第一冷却工质还在所述第一换热器中与所述空气流路中的第三冷却工质进行热交换。

9、根据本申请的热管理系统，用于混合动力系统，混合动力系统用于混合动力飞行器，热管理系统包括连通阀、蒸发器、空气流路和水蒸发流路，蒸发器用于通过连通阀与混合动力系统连通，空气流路包括第一换热器，第一换热器与蒸发器并联，第一换热器用于通过连通阀与混合动力系统连通，水蒸发流路与蒸发器连通，其中，来自混合动力系统的第一冷却工质在蒸发器中与水蒸发流路中的第二冷却工质进行热交换，并且/或者，来自混合动力系统的第一冷却工质还在第一换热器中与空气流路中的第三冷却工质进行热交换。这样，热管理系统能够收集混合动力系统的各个系统部件的热量，并将热量最终散至系统外，使得各部件保持在允许温度环境下运行。

10、可选地，所述连通阀包括进口、第一出口和第二出口，所述进口用于与所述混合动力系统连通，所述第一出口与所述蒸发器连通，所述第二出口与所述第一换热器连通。

11、可选地，所述热管理系统还包括储存装置，所述储存装置分别与所述蒸发器和所述第一换热器连通，来自所述蒸发器和所述第一换热器的所述第一冷却工质均回流至所述储存装置中。

12、可选地，所述热管理系统还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置设置至所述储存装置和所述混合动力系统之间，以用于驱动来自所述储存装置的所述第一冷却工质流动至所述混合动力系统。

13、可选地，所述空气流路还包括进气道和风扇，所述进气道沿所述第三冷却工质的流动路径位于所述第一换热器的上游，所述风扇沿所述第三冷却工质的流动路径位于所述第一换热器的下游。

14、可选地，所述空气流路还包括第一喷管，所述第一喷管沿所述第三冷却工质的流动路径位于所述风扇的下游，所述第一喷管用于与外界空气连通。

15、可选地，所述水蒸发流路包括储水装置和第二驱动装置，所述储水装置沿所述第二冷却工质的流动路径位于所述蒸发器的上游，所述第二驱动装置沿所述第二冷却工质的流动路径位于所述蒸发器的下游，所述第二驱动装置用于驱动来自所述储水装置的所述第二冷却工质进入所述蒸发器中。

16、可选地，所述水蒸发流路还包括第二喷管，所述第二喷管沿所述第二冷却工质的流动路径位于所述第二驱动装置的下游，所述第二喷管用于与外界空气连通。

17、可选地，所述第一冷却工质为燃油或者65号冷却液，所述第二冷却工质为水，所述第三冷却工质为空气。

18、本申请还提供一种热量收集系统，用于混合动力飞行器，所述热量收集系统包括混合动力系统和上述的热管理系统，所述混合动力系统与所述热管理系统连通。

19、根据本申请的热量收集系统，热量收集系统用于混合动力飞行器，热量收集系统包括混合动力系统和上述的热管理系统，混合动力系统与热管理系统连通，热管理系统包括连通阀、蒸发器、空气流路和水蒸发流路，蒸发器用于通过连通阀与混合动力系统连通，空气流路包括第一换热器，第一换热器与蒸发器并联，第一换热器用于通过连通阀与混合动力系统连通，水蒸发流路与蒸发器连通，其中，来自混合动力系统的第一冷却工质在蒸发器中与水蒸发流路中的第二冷却工质进行热交换，并且/或者，来自混合动力系统的第一冷却工质还在第一换热器中与空气流路中的第三冷却工质进行热交换。这样，热管理系统能够收集混合动力系统的各个系统部件的热量，并将热量最终散至系统外，使得各部件保持在允许温度环境下运行。

20、可选地，所述混合动力系统包括发电机系统、电池系统、发动机系统和多个第二换热器，所述多个第二换热器串联在一起，一个所述第二换热器与所述发电机系统连通，另一个所述第二换热器与所述电池系统连通，再一个所述第二换热器与所述发动机系统连通，最后一个所述第二换热器与所述连通阀连通。

21、可选地，所述混合动力系统包括发电机系统、电池系统、发动机系统和多个第二换热器，所述多个第二换热器并联在一起，一个所述第二换热器与所述发电机系统连通，另一个所述第二换热器与所述电池系统连通，再一个所述第二换热器与所述发动机系统连通，所述多个第二换热器均与所述连通阀连通。

技术特征：

1.一种用于混合动力系统的热管理系统，所述混合动力系统用于混合动力飞行器，其特征在于，所述热管理系统包括：

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述连通阀包括进口、第一出口和第二出口，所述进口用于与所述混合动力系统连通，所述第一出口与所述蒸发器连通，所述第二出口与所述第一换热器连通。

3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括储存装置，所述储存装置分别与所述蒸发器和所述第一换热器连通，来自所述蒸发器和所述第一换热器的所述第一冷却工质均回流至所述储存装置中。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置设置至所述储存装置和所述混合动力系统之间，以用于驱动来自所述储存装置的所述第一冷却工质流动至所述混合动力系统。

5.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述空气流路还包括进气道和风扇，所述进气道沿所述第三冷却工质的流动路径位于所述第一换热器的上游，所述风扇沿所述第三冷却工质的流动路径位于所述第一换热器的下游。

6.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述空气流路还包括第一喷管，所述第一喷管沿所述第三冷却工质的流动路径位于所述风扇的下游，所述第一喷管用于与外界空气连通。

7.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述水蒸发流路包括储水装置和第二驱动装置，所述储水装置沿所述第二冷却工质的流动路径位于所述蒸发器的上游，所述第二驱动装置沿所述第二冷却工质的流动路径位于所述蒸发器的下游，所述第二驱动装置用于驱动来自所述储水装置的所述第二冷却工质进入所述蒸发器中。

8.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述水蒸发流路还包括第二喷管，所述第二喷管沿所述第二冷却工质的流动路径位于所述第二驱动装置的下游，所述第二喷管用于与外界空气连通。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述第一冷却工质为燃油或者65号冷却液，所述第二冷却工质为水，所述第三冷却工质为空气。

10.一种热量收集系统，用于混合动力飞行器，其特征在于，所述热量收集系统包括混合动力系统和根据权利要求1-9中的任一项所述的热管理系统，所述混合动力系统与所述热管理系统连通。

11.根据权利要求10所述的热量收集系统，其特征在于，所述混合动力系统包括发电机系统、电池系统、发动机系统和多个第二换热器，所述多个第二换热器串联在一起，一个所述第二换热器与所述发电机系统连通，另一个所述第二换热器与所述电池系统连通，再一个所述第二换热器与所述发动机系统连通，最后一个所述第二换热器与所述连通阀连通。

12.根据权利要求10所述的热量收集系统，其特征在于，所述混合动力系统包括发电机系统、电池系统、发动机系统和多个第二换热器，所述多个第二换热器并联在一起，一个所述第二换热器与所述发电机系统连通，另一个所述第二换热器与所述电池系统连通，再一个所述第二换热器与所述发动机系统连通，所述多个第二换热器均与所述连通阀连通。

技术总结本申请公开了一种用于混合动力系统的热管理系统和热量收集系统。热管理系统用于混合动力系统，热管理系统包括连通阀、蒸发器、空气流路和水蒸发流路，空气流路包括第一换热器，第一换热器与蒸发器并联，水蒸发流路与蒸发器连通，其中，来自混合动力系统的第一冷却工质在蒸发器中与水蒸发流路中的第二冷却工质进行热交换，并且/或者，来自混合动力系统的第一冷却工质还在第一换热器中与空气流路中的第三冷却工质进行热交换。根据本申请的热管理系统，热管理系统能够收集混合动力系统的各个系统部件的热量，并将热量最终散至系统外，使得各部件保持在允许温度环境下运行。技术研发人员：李亚忠,魏宽,姚轩宇,苗辉,满运堃,马文杰受保护的技术使用者：中国航空发动机研究院技术研发日：技术公布日：2024/5/6