活塞混合动力系统HPDG-30开发(0.95万字)

eVTOL 2026-06-17 10:30
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HPDG-30将30千瓦的H3X电机与33千瓦的Hirth发动机相结合,并采用液体和强制空气冷却,以制造出尽可能高效的无人机混合动力系统

H3X是一家专注于航空航天的电动力总成开发商和制造商,成立于2020年,主要是为了迎接美国高级研究计划局能源部(ARPA-e)在2019年提出的挑战。


尽管围绕航空脱碳的大部分讨论都集中在使电池组更具能量密度上,但更轻、更高能量密度电池的突破性进展很少见。因此,当ARPA-E转而研究如何使电动力系统(从电机到逆变器、变速箱和所有相关外壳)更轻可能是一种更可行的方法时,它确定了一种能够达到12千瓦/千克的电动力系统确实可以使150-200座商用飞机(类似于波音737)使用现代电池和氢燃料电池进行全电动飞行。


尽管H3X还确定这种功率密度“超出了最先进技术的能力”(当时的电动力系统最多只能达到3千瓦/千克),但H3X还是自己动手,随后设计并提供了超过10千瓦/千克的产品。H3X在2021年通过了硅谷的Y-Combinator加速器,并在那之后不久进行了一轮种子轮融资,利用它开发了非常高效率和功率密度的核心技术。


H3X开发了一系列解决方案,包括250千瓦的电动马达,然后被180千瓦的系统淘汰,但随后一位国防部客户抱怨功率低于50千瓦的等级存在差距。因此,在2023年的四个月里,从30千瓦的HPDM-30电机驱动器的概念转变为可交付的原型,这是H3X新的HPDG-30的关键推动因素;第一个混合动力系统是专门为无人机集成开发的。


HPDG-30主要由H3X的电推进系统组成,该系统集成在Hirth的自然吸气、二冲程、火花点火周围,形成了一个32公斤、30千瓦(180-450伏直流)的混合动力装置,具有650克/千瓦时的燃油消耗率(SFC)、空气和液体冷却组合架构,预计大修间隔时间(TBO)为500-1000小时。


美国国防部在2025年也提出了类似的要求,寻求新的高效无人机发电厂。幸运的是,H3X自2024年以来一直在研究一些涡轮发电机原型,尽管这些原型具有高功率密度,但它们的SFC和TBO也很差。


因此,H3X研究了一些转子和二冲程往复式发动机,最终发现了Hirth F23,它从功率密度的角度与HPDM-30完美搭配,并带来了Hirth在可靠性方面的良好记录。


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HPDG-30主要由围绕Hirth F2302封装的电机驱动、皮带传动、电子和热管理系统组成


H3X做了一些研究并计算出,如果能达到1千瓦/千克的功率密度,或者在大约30千克的混合动力总质量下达到约30千瓦的连续输出,这将超过市场上的锂离子电池和大多数涡轮发电机。


H3X知道其技术完全有能力实现这些目标,因此从2025年5月开始采用了快速原型制作方法,进行测试和迭代,看看哪些可行(或不可行),并从当年7月开始对概念验证构建进行台架测试。


在2025年12月进行了一些硬件改进后,第一个原型于2026年1月交付给测试客户,该系统已在两个测试单元的最大连续功率输出下进行了超过65小时的测试,预计到2026年底将达到500小时。冷启动温度降至0℃,密度高度运行升至9000英尺(2743.2米)和在最高35摄氏度环境下的最大功率输出下的有效热管理也得到了验证。


H3X有一个三代发布策略:Gen1纯粹是一个用于客户铁鸟测试的台式集成商,负责规划系统集成、电池尺寸、CAN接口等。Gen2将于2026年第三季度上市。这将把Gen1的硬件、COTS组件和设计意图转化为可飞行测试的格式。第三代发电机组将是一个完全优化的发电机组,以可定制的交钥匙包形式提供,其中HPDM-30最多占总重量的15%,批量生产将于2027年上半年开始。


系统集成


HPDG-30的内燃机核心是Hirth F2302,它已经批量生产了几十年,因此有着长期、经过验证的服务记录,包括公告和更新,这有助于提高其可靠性。尽管H3X在早期的国防部工作中已经在较低的技术准备水平上试验了其他几种发动机,但客户希望避免再次遇到关于发动机的无数问题。


因此,这种成熟度对一种新产品来说真的很有吸引力,H3X希望在降低某些方面风险的同时缓解研发需求。此外,它的峰值输出约为35千瓦,与33千瓦的HPDM-30相匹配,这意味着与其他产品相比,两者都没有过大或过小。


目前COTS 2302尚未进行任何修改,但第三代将进行一些大规模优化,例如删除冗余系统,如12 V起动电机和500 W、12 V发电机,Hirth将其作为521 cc发动机的标准配置。


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H3X的HPDM-30是一款径向磁通内部永磁电机,其增材制造外壳采用专利液体冷却架构


HPDM-30包括永磁同步电机(PMSM)、三相逆变器和控制系统。它通过减速比为3:1的皮带传动与2302机械连接,使两台机器都能在最佳速度范围内运行——发动机转速为4900-6500转/分,电机转速为15000-20000转/分。使用皮带比等效的行星齿轮系统轻得多,维护成本也很低——不需要换油或旋转唇形密封。H3X选择了一种在类似系统和环境中运行历史悠久、经过验证的皮带产品,因此对其性能非常有信心。


由于2302是一款风冷发动机,旨在通过螺旋桨下洗或固定翼飞机前进时自由空气来散热(特别是在气缸盖处),HPDG-30增加了两个电风扇用于强制空气冷却。因此,该系统可以在多旋翼或垂直起降过渡固定翼飞机上安全运行,这些飞机可以长时间悬停或相对静止。


H3X还有一个集成在HPDM-30上的液体冷却回路,还添加了一个泵、一个散热器和一个散热器风扇,然后还集成了一个辅助电子模块,该模块为子系统的较低总线电压和一些用于主机控制的CAN总线通信进行功率调节,同时读取集成的所有温度传感器。简而言之,Hirth提供发动机、排气、燃油泵和ECU,而H3X则添加了其他所有功能。


安装规定和排气路线可根据最终用户的需求自由定制,直流连接提供飞线,燃油管路提供流体连接器。


电动发电机


在H3X的调查中必须对HPDM-30给予相当大的重视,因为它是2302的机械马力转换为高压直流电的电磁装置。


HPDM-30是一种集成式电机驱动器,这意味着它将电动机和逆变器组合在一个外壳中,使它们能够共享一个由H3X设计并获得专利的主动液体冷却系统,以优化动力总成在重量、功率和热量方面的效率。


液体冷却对于达到能够达到的功率密度是非常必要的。能够有效地从电机中抽出废热,能够在不牺牲功率输出或吞吐量的情况下收缩许多组件。


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H3X的工程师已经能够设计出自己的测试台,其配置足够灵活,可以支持所有不同电机设计的测试


H3X已经研究了为该电机的未来风冷版本进行新的设计,目的是达到相同的功率水平,同时减轻热管理系统的重量。


电动机本身是一台高速径向磁通电机,在典型运行中以20000转/分的速度旋转(因此是皮带),具有内部永磁体(IPM)转子设计和定子,其中包括H3X动力总成高功率密度的许多关键创新。最重要的是,这些包括配置用于非常高导热性的绕组绝缘系统,以及由使用专有手段精心挑选和制造的电工钢叠片组成的定子结构。


通过三相碳化硅(SiC)逆变器控制电动发电机并将其交流电整流为直流电。除了上面已经给出的热管理好处外,将电机和逆变器放在一起意味着在两者之间运行很少甚至没有电缆长度,从而防止过电压、过度电磁干扰以及三相电缆长度过长可能导致的绕组或轴承损坏等风险。当H3X将电机和逆变器放在一起时,控制EMI(特别是共模EMI)并对其进行严格过滤要容易得多。


HPDM-30的外壳主要是增材制造(AM)系统。该过程对于实现与发热定子齿和逆变器电力电子设备相邻的液体冷却回路的螺旋几何形状至关重要。精确的通道几何形状已获得专利,使H3X能够打印电机驱动套,同时放弃使用支撑材料(从而避免了之后从打印部件上清洗或移除此类材料的挑战)。


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红外扫描和专有开发软件的开发测试是验证H3X定子绕组绝缘材料等热创新的关键


一旦打印完成,H3X会对每个外壳和后置机的所有关键表面进行处理,因为即使使用质量非常好的AM零件,仍然会得到非常粗糙的表面。因此,例如对于定子或逆变器腔等非常重要的配合面,需要使用标准的数控设备为其提供光滑的表面,这更有利于机械集成和热接口。事实上,定子和转子的叠片堆都是在这里内部制造的。H3X过去的供应商没有达到所需的公差和堆叠系数,所以制作了自己的工具、夹具和工艺来生产具有非常严格的公差和约98%堆叠系数的叠片,或者在考虑叠片上的绝缘涂层层时达到96%的电磁堆叠系数。


最终的逆变器集成和组装也是在内部进行的,如果这样做在性能、质量或交付周期方面有好处,团队可以选择在任何合理的地方进行垂直整合。为此,H3X还在其科罗拉多州的工厂设计和建造了四个专有的测力计测试台,目前第五个正在建设中。其知识产权包括支撑测功机的所有电气和软件系统;例如,数据处理、数据可视化和数据可访问性基础设施。


H3X已经建立了一个平台,公司的任何工程师都可以通过该平台从任何计算机的浏览器查看实时或历史测功数据;这真的很重要,因为它可以消除工程师在查看任何测试数据时通常会遇到的任何摩擦。可以帮助团队能够快速做出决策或提供与设计过程相关的反馈,使设计、构建、测试和重新设计阶段之间的迭代循环尽快运行,这一点至关重要。


该软件平台也是自动化测试流程的关键,为H3X工程师的工作流程带来了更高的工作效率和质量。此外,设计自己的测试台使团队能够就测功机配置达成一致意见,该配置足够灵活,可以支持H3X所有不同电机设计的测试,并且一个足够紧凑,每个单元可以安装两个测试台,并且足够坚固,可以全天候运行。因此,这些品质在研发测试和自动化生产测试中都实现了高测试吞吐量。


IPM转子


如前所述,电机的永磁体安装在转子内,与表面永磁体(SPM)设计相比,IPM设计具有高度的磁通集中性,能够改善前者的电感和磁阻扭矩。


H3X已经看到SPM机器具有10-20微亨[µH]的电感,因此它们需要一个能够切换约100 kHz频率的逆变器,以避免疯狂的电流和转矩脉动。因此,具有更高的电感有助于防止这些问题,但IPM也有助于三相短路情况。如果处于三相短路是最佳行动方案的特定故障场景,那基本上可以连续三相短路电机,而不会使其过热。


转子叠层由0.1mm的钴或硅铁叠片(取决于应用)、叠片和分段永磁体以及专有粘合剂制成。在轴和磁体插入并粘合后,转子在室温和300℃的温度室中进行旋转测试,因为(与定子不同)转子不受益于主动冷却,并且远离冷却套。因此,它必须通过气隙或轴承散热,同时可能运行到200-250℃。


虽然COTS粘合剂在高温下会分解,但H3X的配方可以避免这种情况,使其能够支撑结构在高温操作中不会破裂。这一点,再加上从一开始就具有IPM配置,都有助于避免在转子周围缠绕碳纤维套筒,这将不可避免地扩大气隙(超过其0.25-0.5毫米的标准宽度),从而降低能够穿过该间隙并产生电动扭矩的磁通密度,此外,由于是一个昂贵而复杂的大规模生产部件(特别是对于航空航天法规),还会提高制造成本。


同时,磁体是钐钴(SmCo)片,在+180℃的温度下,其性能(特别是在气隙磁通密度方面)优于更传统的钕(Nd)磁体。虽然H3X的每克成本也比Nd级永磁体材料更高,但由于其高磁体利用率(功率或扭矩与磁体质量的比值),H3X通过其高定子电流获得,从而避免了SmCo材料的大量使用。


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动力总成正在按照三代发布策略进行开发,Gen1是铁鸟测试的台式集成商


H3X还开始在某些版本的产品中实施新的电磁学设计,该设计总体上使用了比以前更多的传统材料;这导致功率密度降低了约20%,而成本降低了70%。这还没有出现在HPDM-30中,但它在路线图上。


定子


HPDM-30的电机采用12s10p设计,这意味着定子绕组有12个槽,每个转子有10个磁极。虽然其他永磁同步电机拓扑结构更常用于移动性配置,例如12s8p(这可以产生振动更低的更安静电机),但12s10p的一个关键优势是定子的三相彼此磁解耦,实现高度正弦的线电压和电流,从而实现低转矩脉动的精细电机控制(包括在极高的磁饱和条件下)。


H3X还指出,在发动机或螺旋桨产生的噪音中,实际上无法听到运行中的电动马达,因此即使是12s8p版本HPDM-30的噪音优势在很大程度上也是没有意义的。最重要的是,12s10p真的可以优化功率密度和效率,这是航空航天公司关心的参数。


定子使用集中绕组组装,其端匝数比更典型的全螺距绕组短得多。结合12s10p架构,HPDM-30的绕组系数超过93%,这有助于电机的高扭矩,从而提高电流密度。然而,更重要的是H3X定子绕组中使用的绝缘材料,这是一种专有的复合材料,是H3X为在工作温度上升的情况下实现连续输出最大化而开发的。该公式旨在实现尽可能高的导热性,以确保其将热量从定子铜和叠片传递出去,并以尽可能低的电阻进入H3X珍贵的液体冷却通道。


通过将各种等级的导热陶瓷与电绝缘聚合物结合,H3X的体绕组导热系数为8.7 W/m-K,热连续电流密度在30至45 a/mm2之间。相对而言,目前最先进的高性能电机的基准为1.5 W/m-K和25 A/mm2。当观察定子绕组的整体导热性时,与传统系统相比,它的导热性高出约480%。


通常,绕组绝缘是电机中最大的热瓶颈之一,因此H3X将大量的研发重点放在尽可能低的从绕组热点到冷却套的热阻上。这得益于材料和制造工艺的创新。


虽然传统的解决方案是使用冷却介质,通过槽内冷却通道用油或自来水(乙二醇)淹没定子,但这些介质会占用定子内部的空间,挤出那些实际负责传导电流和促进发电的组件。


以更高的流速泵送介质本身也几乎没有影响,因为从定子冷却剂到绕组热点观察到的温度升高通常比从电机冷却剂到其外壳或散热器的对流热传递高10-20倍。


然而,借助H3X的定子绝缘,液体冷却系统可以有效地在护套处消散绕组的热量,而不会进入定子,从而使绕组能够在最高265℃的温度下连续工作(尽管工作温度通常为180-240℃)。密封剂还完全包裹定子,以防止局部放电,从而进一步延长绕组的寿命,从而延长电机的寿命。


在过去的几年里,H3X特别关注提高绝缘复合材料的制造良率,减少该过程的浪费和放射性尘埃,以及成本优化方面,但核心技术自早期以来基本保持不变,性能与选择的铜线和密封剂一样好,始终如一。


SiC逆变器


HPDM-30的逆变器轴向集成在电机后面。在上述上一代HPDM-250解决方案中,逆变器是径向集成的,即PCBA和外壳环绕电机外壳的周边,但H3X通过对DO-160G(以及mil-std要求)的测试发现,轴向集成解决了径向方法的一些关键问题。


具体而言,使逆变器组件径向排列,使其在运行中暴露在明显的振动中,并且与轴向安装设计的尺寸大大减小相比,还大大增加了整体解决方案的直径。


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每个发动机气缸都有一个专用的强制空气冷却风扇,可在悬停或垂直起降时安全高效地运行


在这两种情况下,H3X都使用SiC MOSFET作为其首选类型的功率晶体管,主要是因为它们的低开关和传导损耗提高了功率效率。


由于设计优化,H3X选择了导通电阻非常低的器件,以最大限度地减少传导和开关损耗的总和。SiC对于如何达到非常高的开关频率,从而减小直流链路电容器的尺寸非常重要。


通常,直流链路电容器是逆变器中最大的组件之一,可以占逆变器体积的50-60%。增加开关频率可以降低电容要求,除此之外还选择了一种特殊的、非常高电容的高温电容器技术。


虽然五到六年前SiC可能是定价过高或设计过度的系统的指标,但自那以后,其可用性和制造量的增加使其生产率显著下降,这意味着此类设备不再像以前那样昂贵。


但H3X认为由于DO-160G EMI要求,如果选择SiC而不是更标准的硅IGBT或FET,需要将逆变器与电机集成。要求非常严格,SiC可能会非常嘈杂。如果把SiC FET放在一个单独的盒子里,而且对设计不小心可能会让长相电缆连接到电机,并被迫在输出端添加一个大滤波器,在输入端可能会加一个大的滤波器。这些滤波器增加了重量,并且是有损耗的,这意味着它们基本上击败了首先使用SiC的主要原因,即高功率密度和高效率。通过将电机和逆变器集成在一起,可以真正优化滤波器的集成,并减小其尺寸和重量。


逆变器拓扑结构利用了分布在多板架构中的分立SiC器件,使H3X的团队能够比使用集成SiC功率模块时更灵活地将逆变器和电机集成在一起。


此外,HPDM-30中的不同板具有不同的功能。例如,一些提供控制和传感,而另一些则提供栅极驱动器和直流链路电容器用于电源切换工作。这种方法对于最小化整体单元体积也至关重要,这要归功于将多个较小的板堆叠在一起,而不是将所有组件安装在一个大而宽的板上(这将大大超过电机的直径)。


这并不容易!在如此紧密集成的封装中保持必要的高压间隙和爬电距离以及绝缘要求需要大量的关注和照顾。这是一个非常空白的设计——还没有看到任何类似的历史或参考设计。因此,没有从汽车或其他地方获得外部指导。


H3X还在内部制作所有自己的固件和控制软件,这些软件是在裸机和C++上从头开始构建。然后使用行业标准面向场的控制和空间矢量调制,以及专有的自感测算法,该算法将低速高频注入与高速反EMF跟踪相结合。


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该电子模块将高压直流转换为各种低压直流输出。作为标准配置,提供12和48 V电压,并为其他电源级别提供许多其他调节器


专有算法根据应用情况,促进了初级或冗余转子位置传感,以及在线扭矩和磁体温度估计。可能还值得注意的是,为多扇区机器利用了容错控制算法。


热管理系统


最重要的是,将电机和逆变器集成在一起,使它们能够共享一个额外打印的结构外壳,H3X称之为“协同冷却”。这包括主动液体冷却,在壳体的制造过程中,冷却剂通道通过直接金属激光烧结形成在壳体的壁内。


这使得电机和逆变器可以使用通用的安装点和冷却通道,与使用COTS冷却板相比,在整体设计中节省了相当大的复杂性和质量。此外,冷却剂流过设计为在壳体半径内螺旋运行几圈的通道,在液体中引起有用的湍流、高流速和最小的压降,从而产生高对流传热系数。


如上所述,考虑到需要平衡对流传热系数与压降以及外壳的刚度要求以尽量减少振动,增材制造是生产复杂冷却剂通道设计的关键。


水-乙二醇在闭环中循环,进入逆变器,然后进入电机的冷却套,然后进入散热器,然后进入泵进行再循环——散热器和泵集成在HPDG-30平台上。在此过程中HPDM-30自动跟踪其线圈温度和电力电子设备的峰值温度,监测其是否超过H3X嵌入式软件在此类温度下保持的关键“硬”和“软”限制。


如果软限制被突破,控制算法将降低发电机的功率输出,以使动力总成的电气和电子设备保持在健康的工作温度。如果达到硬限制,电机和逆变器将关闭,因为这种情况表明运行环境或系统本身存在严重问题。


如前所述,除了液体冷却外,HPDG-30还集成了电动冷却风扇,用于强制散热发动机气缸和气缸盖的热量,这导致H3X进行了进一步的热管理工程。


H3X的大多数产品都在内部进行了大量的CFD工作,但特别是对于HPDG-30的气缸冷却,最终还是使用了一些超大的风扇,至少一开始是这样。这是按照H3X想要解决的顺序解决问题的总体战略的一部分;第三代将实现更小冷却风扇的试验和映射或实现更优化的气流等目标。


该系统主动测量气缸热温度,从而相对于这些读数改变冷却功率,即风扇速度,从而将气缸保持在理想的工作范围内,同时避免发动机过冷的风险。这也最大限度地减少了辅助功率消耗,从而最大限度地降低了风扇造成的损失(两个风扇的最大连续功率加起来高达1千瓦)。


当然,H3X的未来路线图,特别是关于第三代的路线图,包括研究如何最好地将液体冷却系统的散热器与强制空气冷却系统的风扇布置在一起,这样后者也可以散发前者的热量和气缸盖的热量(以及将分立设备整合到更少数量的独立单元中的其他计划)。


作为最终的热测量,转子轴在高温轴承中运行,该轴承将金属滚道与陶瓷滚子元件相结合,使轴承具有长寿命、高速度公差和最小温升。陶瓷辊还可以防止一些电动机的全金属轴承中可能发生的电弧事件,就像使用旋转轴的接地连接一样。


配电


HPDG-30的Gen1铁鸟变体进入两个大型电气柜,其中容纳了用于为低压系统供电的各种组件,而混合动力系统的Gen2版本则具有一个尺寸合适的电子模块,其中心围绕一个大约6 x 7英寸的PCBA,其上安装了所述低压配电组件的等效物。例如,这些包括以12V输入运行的Hirth 2302 ECU,以及以48V输入运行的气缸盖冷却风扇。


电子模块提供了两种不同的功能:其中之一是DC/DC转换,将HPDM-30输出的高压转换为较低的电压,包括标准的48和12 V。


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H3X还开发了一个平台,任何工程师都可以通过该平台查看实时或历史测功数据,从而实现更紧密的迭代循环和测试过程的自动化


它还执行热电偶读数、大量电阻温度检测器[RTD]读数和类似RTD设备的跟踪,然后它有一个小型PCAN[外围控制器局域网]模块,用于一些监控功能。


动力总成管理


HPDG-30的最终控制来自双核微控制器单元(MCU),该单元针对电机控制应用进行了优化,并安装在逆变器中。基于CAN 2.0b的专有定制总线用于通信;CAN的强抗电磁干扰性和高数据带宽已被证明在高度电气化和数字化的混合动力系统上非常有用。


通过该CAN,H3X MCU与Hirth的2302发动机ECU紧密连接,该ECU集成了该解决方案的空气密度、温度和节气门位置传感器,以调整燃油喷射和点火正时,实现高效燃烧和轴马力输送。控制发动机所需的唯一输入是通过伺服系统调整油门位置,并监测临界温度读数,以确保我们不会超过F23的安全极限。


至于H3X使用的控制架构,开发了一种称之为电流源模式。无论是多旋翼、固定翼还是垂直起降转换无人机,整机都要求在系统工作的任何电压下输出10或100A的电流。


根据该请求,HPDM-30运行一种控制算法,改变电机对发动机的负载。这会调节扭矩,进而调节高压直流输出。除此之外,MCU还运行一个额外的控制回路来调节发动机油门,从而确保输出保持在正确的功率带和主整机所请求的给定功率水平的最佳SFC范围内。


H3X以这种方式运行至关重要的另一个原因是,大多数电池组都是充电受限的;电池可以接受的充电率有一个上限。通过使用电流源模式或电流控制模式,直接将控制权交给自动驾驶仪或主机平台的BMS,以确保永远不会在电池端进入过充电状态。


此外,自动驾驶仪还可以根据操作员的要求预测高功率消耗的时期,例如在起飞或重新上升爬升期间(包括STOL固定翼飞机和VTOL无人机,无论是多旋翼还是过渡无人机)。因此,自动驾驶仪有权要求HPDG-30在这些时段的准备期间提高其功率输出,从而防止任何延迟,例如在推进电机加速和发电机对增加的负载做出反应之间可能发生的延迟。


HPDM-30和发动机的健康分析目前是通过详细的温度监测进行的,特别是通过将环境温度与特定子系统的读数进行比较,并在软件中预定义最佳范围。超出该范围可能表明轴承、皮带、散热器或其他部件是否值得更换。


还提供了其他安全功能和行为。例如,从动力总成Gen1开始,就编程了紧急停止功能,以切断高压电源,切断燃油泵的低压电源并禁用点火,以防止客户需要自己开发这种功能,无论是用于整机使用还是(更有可能)自己的地面和铁鸟测试。


对于Gen2和3,H3X还运行了专门用于点火切断和燃油泵电源切断的安全继电器。


HPDM-30正在运行一个状态机和固件,用于飞行和测试操作。因此,主整机所要做的就是命令‘启动’,HPDM-30会引导系统进行健康检查,启动发动机,将其预热到工作范围内,并通知整机它已准备好运行。


此外,在所有这些过程中,如果发生任何错误,或者主整机请求关闭,状态机会自动禁用点火和燃油泵,以尽可能保证操作和测试的安全。


未来


随着HPDG-30在2027年进入全面产品准备和批量生产阶段,H3X计划扩大其商用的大型大功率电推进机械产品组合,包括继续开发其网站上已经宣布的500千瓦、50公斤的HPDM-500。


H3X也可以双层堆叠,以制造兆瓦级的电机驱动器,将在今年晚些时候在第三季度向客户交付第一批10-1MW的系统。这款功率为500千瓦、重量为50公斤的HPDM-500是H3X的下一代系统之一,在2026年晚些时候第一批发货之前已接近商业准备就绪。


活塞混合动力系统HPDG-30开发(0.95万字)图10

H3X目前还在研究基于HPDM-500的MW级混合动力系统如何应用于船舶和重工业应用,例如通过变速箱与卡特彼勒或斗山型发动机集成,为这种车辆动力系统解锁可观的包装和减轻重量。


主要规格

HPDG-30

混合式二冲程

火花点火

自然吸气

液体冷却和强制空气冷却

1:50的二冲程油与最低辛烷值为91的汽油的混合物

永磁同步三相电动机

180–450伏直流电

SiC逆变器

尺寸:460×486×475毫米

干质量:32公斤

最大连续功率:30 kW(海平面)

燃油消耗率:650 g/kWh(最大负载时)

比能量:839 Wh/kg(含2小时燃料)

工作温度:-20至55摄氏度

预计TBO:500-1000小时


一些主要供应商

内燃机:Hirth发动机

液冷散热器:压水堆散热器

温度监测和数据采集扫描仪:Axiomatic

PCAN ECU(用于数据收集和冷却控制):PEAK系统

高压到低压DC/DC转换器:Vicor

温度传感器:传感器连接(Harold G Schaevitz Industries)

直流电流传感器:Riedon




VTOL圈,成为VTOL分之一
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