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公開番号2025099285
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023215823
出願日2023-12-21
発明の名称電動垂直離着陸機
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類B64D 27/34 20240101AFI20250626BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】電動垂直離着陸機につき、飛行時間又はペイロードを増加させること。
【解決手段】eVTOL1は、機体2、ロータ3A,3B、モータ4A,4B、バッテリ21、発電機22、発電機22を駆動するエンジン23及び発電機22の発電のためにエンジン23を制御し、発電機22からバッテリ21への充電と発電機22及びバッテリ21からモータ4A,4Bへの電力供給を制御するコントローラ26を備え、垂直離着陸、空中浮揚及び水平移動を可能に構成される。コントローラ26は、発電機22の発電電力の最大電力が、空中浮揚時にモータ4A,4Bへ供給される空中浮揚電力より小さく、かつ、水平移動時にモータ4A,4Bへ供給される水平移動電力より大きくなるようにエンジン23を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
機体と、
複数のロータと、
前記各ロータを駆動するためのモータと、
前記モータへ電力を供給するための充放電可能なバッテリと、
前記電力を発電するための発電機と、
前記発電機を駆動するために燃料により動作するエンジンと、
前記発電機の発電のために前記エンジンを制御すると共に、前記発電機から前記バッテリへの充電と前記発電機及び前記バッテリから前記モータへの電力の供給を制御するための制御手段と
を備え、前記機体の垂直離着陸、空中浮揚及び水平移動を可能に構成した電動垂直離着陸機において、
前記制御手段は、前記発電機の発電電力の最大電力が、前記空中浮揚時に前記モータへ供給される空中浮揚電力より小さく、かつ、前記水平移動時に前記モータへ供給される水平移動電力より大きくなるように前記エンジンを制御する
ことを特徴とする電動垂直離着陸機。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電動垂直離着陸機において、
前記制御手段は、前記発電電力が前記水平移動電力より大きい場合に、前記発電電力と前記水平移動電力との差分電力の一部を前記発電機から前記バッテリへ充電させる
ことを特徴とする電動垂直離着陸機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動垂直離着陸機において、
前記制御手段は、前記発電電力が前記水平移動電力より小さい場合に、前記発電電力と前記水平移動電力との差分電力の一部を、前記バッテリから前記モータへ放電させる
ことを特徴とする電動垂直離着陸機。
【請求項４】
請求項３に記載の電動垂直離着陸機において、
前記制御手段は、前記バッテリの充電残量が所定値より大きい場合に、前記バッテリから前記モータへ電力を放電させる
ことを特徴とする電動垂直離着陸機。
【請求項５】
請求項３に記載の電動垂直離着陸機において、
前記制御手段は、前記発電電力を前記燃料の残量に基づき決定し、前記燃料の残量が所定値より小さい場合に、前記バッテリから前記モータへ電力を放電させる
ことを特徴とする電動垂直離着陸機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書に開示される技術は、垂直方向に離着陸可能に構成した航空機であって、電気的に動作する電動垂直離着陸機に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載された技術が知られている。この電動垂直離着陸機は、機体と、ロータに動力伝達可能に連結されるモータと、そのモータに電力を供給するバッテリと、バッテリに充電する電力を発電する発電機と、発電機を駆動するために燃料で動作するエンジンと、バッテリの充電のためにエンジン及び発電機の駆動を制御し、機体の離着陸待機の可否を決定する制御装置とを備える。制御装置は、バッテリへの充電量を常時一定量にするためにエンジンの出力を調整するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１１８６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載された電動垂直離着陸機では、発電機からバッテリへの充電量を常時一定にするために、発電機の発電を常に最高出力に設定すると、発電電力が飛行全体として過剰になる。ここで、電動垂直離着陸機の飛行の大部分は巡行飛行であり、離着陸や空中浮揚の時間はわずかである。そのため、このように発電機の発電を常に最高出力に設定すると、発電機の発電力が機体の飛行全体としては過大となり、発電機の過剰な大型化や大重量化を招く懸念がある。その結果、機体に搭載可能な燃料量が少なくなり、機体の飛行時間やペイロードが減ってしまう。
【０００５】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、飛行時間又はペイロードの増加を可能とした電動垂直離着陸機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、機体と、複数のロータと、各ロータを駆動するためのモータと、モータへ電力を供給するための充放電可能なバッテリと、電力を発電するための発電機と、発電機を駆動するために燃料により動作するエンジンと、発電機の発電のためにエンジンを制御すると共に、発電機からバッテリへの充電と発電機及びバッテリからモータへの電力の供給を制御するための制御手段とを備え、機体の垂直離着陸、空中浮揚及び水平移動を可能に構成した電動垂直離着陸機において、制御手段は、発電機の発電電力の最大電力が、空中浮揚時にモータへ供給される空中浮揚電力より小さく、かつ、水平移動時にモータへ供給される水平移動電力より大きくなるようにエンジンを制御することを趣旨とする。
【０００７】
上記技術の構成によれば、エンジンにより駆動される発電機を備えた電動垂直離着陸機において、制御手段は、発電機の発電電力の最大電力が空中浮揚電力より小さく、かつ、水平移動電力より大きくなるようにエンジンを制御する。これにより、飛行全体において、発電電力が適正化され、過剰にならない。よって、電動垂直離着陸機の体格を一定とした場合、エンジンの小型化が可能となり、その小型化の分だけバッテリの大型化又は積載燃料の増加が可能となり、又は機体への積載量の増加が可能となる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、制御手段は、発電電力が水平移動電力より大きい場合に、発電電力と水平移動電力との差分電力の一部を発電機からバッテリへ充電させることを趣旨とする。
【０００９】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、電動垂直離着陸機の水平移動時には、水平移動電力を超えた発電電力との差分電力の一部が発電機からバッテリに有効に充電される。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１又は２に記載の技術において、制御手段は、発電電力が水平移動電力より小さい場合に、発電電力と水平移動電力との差分電力の一部を、バッテリからモータへ放電させることを趣旨とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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