下图显示了通用涡轮电动动力总成结构的示意图,代表了直接驱动和齿轮传动设计。电动机由连接到主电气母线的单个电机驱动器驱动,如图中红线所示。图中所示的电机驱动块表示电机、逆变器和可选的变速箱。图中的发电机驱动块表示向主电气母线供电的变速箱、发电机和整流器。发电机驱动装置连接到涡轮轴发动机的动力涡轮轴。备用电池也连接到主电气母线。

基本动力总成设计示意图
附录A列出了基准动力总成模型的设计规范和假设。这些假设是基于经验数据、基于现有电动汽车的合理猜测和NDARC整机尺寸的结果得出的。所做的假设也代表了动力总成和整机的技术水平。假设大多数基准组件处于当前实现的技术水平,如涡轮轴发动机、电机和电力电子设备。电池是一个例外,它假设了一种特定的能量,代表了实现混合动力和全电动UAM整机所需的技术。
下图显示了包括电力电子设备的动力总成框图。请注意,由于机翼和尾翼电机之间的尺寸要求不同,因此显示了两种不同的负载组件。在直接驱动架构的情况下,电机驱动块代表逆变器和电机。对于齿轮传动架构,电机驱动器代表逆变器、电机和变速箱。

基本动力总成设计框图
假设使用直流(DC)电气总线。直流母线简化了与电池组件的连接,但增加了断路器和单个电缆的尺寸(尽管需要更少的电缆)。根据之前对概念性涡轮电力系统的评估,这一假设被认为适用于这种类型的整机。
假设单个电机驱动每个推进器。在某些情况下,使用两个独立运行的电机来驱动每个推进器可能是有益的,这可以减少电机故障情况下对超大电机的需求,但需要更高的传动系统复杂性。
还假设电机传动系统和电力电子设备的温度是通过热管理系统(TMS)来维持的。作为本研究的一部分,TMS没有详细建模,但其权重使用下一节讨论的恒定比功率近似。
