飞行器电动机系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及飞行器，并且具体地涉及具有电动机的飞行器。更具体地，本发明涉及用于飞行器电动机系统的方法和设备。
【背景技术】
[0002]电动机是将电能转换为机械能的装置。电动机用于各种应用。这些应用包括风扇、泵、工具、盘驱动器、钻头和在不同类型的平台中可以发现的其它类型的装置。
[0003]其中可以使用电动机的平台的示例是飞行器。在一些情况下，电动机可以是用于飞行器的推进系统。例如，电动机可以旋转飞行器的一个或多个推进器以通过空气或其组合提供飞行器在地面上的移动。
[0004]使用电动机的飞行器可以采取各种形式。例如，飞行器可以是固定翼飞机、旋翼飞机、直升机、四轴飞行器、无人驾驶飞行器或一些其它适合类型的飞行器。
[0005]当电动机用于飞行器的推进时，电能可以由电源来提供。例如，可以使用电池系统来提供电能。电池系统或其它电源上的负载是设计和制造飞行器时的重要考虑内容。例如，电动机在飞行的各阶段用于移动飞行器的电能的量可以是重要的。
[0006]使用电池系统的电动机可以要求电池在预定量的时间、距离、电能使用或其组合之后进行再冲电。如果电动机使用超过想要的程度的性能所需要的电能的电能，则再冲电与维修之间的时间、距离或时间和距离会比想要的短。因此，希望的是提供一种考虑了上述问题中的至少一些以及其它可能的问题的方法和设备。
【发明内容】
[0007]在一个示出性实施方式中，设备包括控制器。控制器被构造为识别电气飞行器的状态。控制器被进一步构造为识别用于电气推进系统中的电动机组的再冲电参数组。电气推进系统被构造为基于用于电气飞行器的电动机组的状态来移动电气飞行器。控制器被进一步构造为在电气飞行器处于再冲电状态时使用再冲电参数组来对用于电气飞行器的电源进行再冲电以控制利用电动机组对电源的再冲电。
[0008]在另一示出性实施方式中，电气飞行器包括机体、推进器组、与机体物理地关联的电动机组、电源和控制器。电动机组被构造为旋转推进器组并且移动机体。电源连接到电动机组，从而电流在电源与电动机组之间流动。控制器被构造为识别电动机组的状态。控制器被进一步构造为当电气飞行器处于再冲电状态时识别电动机组的再冲电参数组。控制器被进一步构造为在电气飞行器处于再冲电状态时使用再冲电参数组来对用于电气飞行器的电源进行再冲电以控制利用电动机组对电源的再冲电。
[0009]在又一不出性实施方式中,提供了一种控制电气飞行器的方法。对电气飞行器的状态进行识别。当状态是再冲电状态并且是电气飞行器的当前状态时，识别电动机组的再冲电参数组。电动机组被构造为移动电气飞行器。在电气飞行器处于再冲电状态时使用再冲电参数组来对用于电气飞行器的电源进行再冲电以控制利用电动机组对电源的再冲电。
[0010]此外，本公开包括根据下述条款的实施方式:
[0011]条款1、一种设备，所述设备包括控制器，所述控制器被构造为识别用于电气飞行器的状态；识别电气推进系统中的电动机组的再冲电参数组，所述电气推进系统被构造为基于用于电气飞行器的电动机组的状态来移动电气飞行器；以及在电气飞行器处于再冲电状态时使用再冲电参数组来对用于电气飞行器的电源进行再冲电以控制利用电动机组对电源的再冲电。
[0012]条款2、根据条款I所述的设备，其中，所述再冲电参数组包括针对电源的总电流、来自电动机组中的电动机的电流或者用于电动机的电压中的至少一个。
[0013]条款3、根据条款2所述的设备，其中，所述总电流小于或等于用于所述电源的最大电流。
[0014]条款4、根据条款I所述的设备，其中，所述再冲电参数组包括来自所述电动机组中的电动机的电流，并且其中，所述控制器被构造为控制由电动机生成的电流的占空比以控制所述电流。
[0015]条款5、根据条款I所述的设备，其中，所述控制器被构造为当电气飞行器处于所述再冲电状态时，响应于事件识别用于所述电动机组的所述再冲电参数组中的再冲电参数。
[0016]条款6、根据条款5所述的设备，其中，所述事件是选自下述中的至少一个:电气飞行器进入再冲电状态、过去了某一时间段或者电动机组中的变化。
[0017]条款7、根据条款I所述的设备，其中，用于所述电气飞行器的状态选自运行状态和再冲电状态中的一个。
[0018]条款8、根据条款I所述的设备，其中，所述控制器是脉宽调制控制器。
[0019]条款9、根据条款I所述的设备，其中，所述电气飞行器选自下述中的一个:固定翼飞机、旋翼飞机、直升机、四轴飞行器和无人驾驶飞行器。
[0020]条款10、根据条款I所述的设备，其中，所述电源选自电池系统和燃料电池中的一个。
[0021]条款11、一种电气飞行器，所述电气飞行器包括机体；推进器组；电动机组；电动机组与机体物理地关联，被构造为旋转推进器组并且移动机体；电源，所述电源连接到电动机组，从而电流在电源与电动机组之间流动；以及控制器，所述控制器被构造为识别电动机组的状态，当状态是电气飞行器的再冲电状态时识别电动机组的再冲电参数组，以及在电气飞行器处于再冲电状态时使用再冲电参数组来对电源进行再冲电以控制利用电动机组对电源的再冲电。
[0022]条款12、根据条款11所述的电气飞行器，其中，所述再冲电参数组包括下述中的至少一个:针对电源的总电流、来自电动机组中的电动机的电流或者用于电动机的电压。
[0023]条款13、根据条款12所述的电气飞行器，其中，所述电源是电池系统并且所述总电流小于或等于用于所述电池系统的最大电流。
[0024]条款14、根据条款11所述的电气飞行器，其中，所述再冲电参数组包括来自所述电动机组中的电动机的电流，并且其中，所述控制器被构造为控制由电动机生成的电流的占空比以控制所述电流。
[0025]条款15、根据条款11所述的电气飞行器，其中，所述推进器组包括四组推进器并且所述电动机组包括四个电动机。
[0026]条款16、一种控制电气飞行器的方法，所述方法包括:对电气飞行器的状态进行识别；当状态是再冲电状态并且是电气飞行器的当前状态时，识别用于电动机组的再冲电参数组，其中，电动机组被构造为移动电气飞行器；以及在电气飞行器处于再冲电状态时使用再冲电参数组来对用于电气飞行器的电源进行再冲电以控制利用电动机组的电源的再冲电。
[0027]条款17、根据条款16所述的方法，其中，所述再冲电参数组包括下述中的至少一个:针对电源的总电流、来自所述电动机组中的电动机的电流或者用于所述电动机的电压。
[0028]条款18、根据条款17所述的方法，其中，所述总电流小于或等于用于所述电源的最大电流。
[0029]条款19、根据条款16所述的方法，其中，所述再冲电参数组包括来自所述电动机组中的电动机的电流，并且该方法进一步包括控制由电动机生成的电流的占空比以控制所述电流。
[0030]条款20、根据条款16所述的方法，其中，所述电源选自电池系统和燃料电池中的一个，并且其中，所述控制器被构造为响应于电气飞行器处于再冲电状态时的事件识别用于所述电动机组的所述再冲电参数组中的再冲电参数。
[0031]下面描述本发明的系统和方法的其它特征。能够在各种实施方式中独立地实现所述特征、功能和优点或者所述特征、功能和优点可以在其它实施方式中组合，能够参考下面的描述和附图而看出其进一步的细节。
【附图说明】
[0032]在所附权利要求中阐述示出性实施方式的新颖性特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的示出性实施方式的下面的详细描述将最佳地理解作为使用优选模式、进一步的目标及其特征的示出性实施方式，在附图中:
[0033]图1是根据示出性实施方式的电气飞行器环境的视图；
[0034]图2是根据示出性实施方式的电气飞行器的框图的视图；
[0035]图3是根据示出性实施方式的用于电气飞行器的操作的状态机的框图的视图；
[0036]图4是根据示出性实施方式的用于电动机系统的信息流图的视图；
[0037]图5是根据示出性实施方式的用于电动机系统的另一信息流动图的视图；
[0038]图6是根据示出性实施方式的用于电动机的信息流动图的视图；
[0039]图7是根据示出性实施方式的再冲电状态下用于电动机的信息流动图的视图；
[0040]图8是根据示出性实施方式的电源的电流控制器的框图的视图；
[0041]图9是根据示出性实施方式的用于计算命令电流的等式的视图；
[0042]图10是根据示出性实施方式的用于电动机的电压控制器和逆变器的电路图的视图；
[0043]图11是根据示出性实施方式的通过电压控制器的电流流动的视图；
[0044]图12是根据示出性实施方式的通过电压控制器的电流流动的视图；
[0045]图13是根据示出性实施方式的电压控制器和逆变器的视图；
[0046]图14是根据示出性实施方式的通过电压控制器和逆变器的反向电流流动的视图；
[0047]图15是根据示出性实施方式的电压控制器和逆变器的视图；
[0048]图16是根据示出性实施方式的四象限控制的视图；
[0049]图17是根据示出性实施方式的控制电气飞行器的处理的流程图的视图；
[0050]图18示出了根据示出性实施方式的框图形式的数据处理系统。
[0051]图19示出了根据示出性实施方式的飞行器制造和服务方法的框图的视图；以及
[0052]图20示出了根据示出性实施方式的飞行器的框图的视图。
【具体实施方式】
[0053]示出性实施方式认识并考虑了一个或多个不同的考虑因素。例如，示出性实施方式认识并考虑了飞行器可以使用电动机飞行的时间、距离或时间和距离可以以各种不同方式增加。例如，当电动机使用电池系统作为电源时，该电池系统可以进行再充电。示出性实施方式进一步认识并考虑了电池系统的这种再充电可以在飞行器远离为飞行器指定的再充电地点时发生。
[0054]示出性实施方式认识并考虑了用于飞行器的电动机可以包括能量采集装置。能量采集装置可以在飞行器远离为飞行器指定的再充电地点时生成电能来对电池系统进行再充电。在该示出性示例中，能量采集装置可以具有各种形式。例如，能量采集系统可以选自下述中的一种:太阳能电池、热电发电机、压电晶体、天线和被构造为对飞行器的电池系统进行再充电的其它适合类型的装置。
[0055]示出性实施方式进一步认识并考虑了在某些情况下与所希望的相比，在飞行器中添加能量采集装置作为单独的组件会添加更多的重量