CN109094790A - 一种用于直升机的混合动力***的功率配置方案及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于直升机的混合动力***的功率配置方案及控制方法，涉及航空飞行器技术领域。该***包括主旋翼动力***、尾旋翼动力***、整机控制***，其中主旋翼动力***包括：发动机、主旋翼电机、第一离合器、第二离合器、末端齿轮箱、自动倾斜器、主旋翼；尾旋翼动力***包括：电池、尾旋翼电机、尾旋翼；整机控制***包括：整机控制器、电池管理***、发动机控制器、主旋翼电机控制器、尾旋翼电机控制器；另外包括电池通过插头与外界电网连接，燃油箱通过油液管道与发动机连接，电池通过逆变器/整流器与主旋翼电机连接；通过制定直升机功率配置方案，采用先进的控制方法，使直升机满足不同飞行环境需求，并使其具有整体结构简单、能源利用率高、发动机燃油效率高、节能减排、动力强劲、安全可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及航空飞行器技术领域，更为具体地讲，是一种用于直升机的混合动力***、功率配置方案及控制方法。
技术背景
直升机具备垂直起降、悬停、巡航以及快速转变航向等特点，被广泛应用于运输、巡逻、旅游、救护等多个领域。随着直升机对于高燃油经济性、多余度动力、高可靠性的需求，油电混合动力将成为直升机动力***的未来发展方向。与传统的燃油发动机***相比，它增加了动力***的部件种类和飞行组合模式，并根据直升机的飞行任务进行组合优化，使作为主动力源的发动机能够保持运行在高效率、低油耗、低排放的理想运行区间，提高了直升机燃油经济性和低排放性；它可以回收主旋翼的制动能量或燃油发动机的剩余能量，提高能量效率，增加续航里程；值得注意的是，在军事情报收集、侦察、监视方面，锂聚合物电池和电动机作为辅助动力源单独运行，可以降低直升机的噪声、烟雾以及热成像，提高其隐身性能；同时，多种动力源可以避免因单一动力源故障而导致的坠机事故，提高了直升机的安全性和可靠性。与纯电动***相比，由于当前电池技术的制约，在短时间内，纯电动无人机无法达到实用化和商业化。而油电混合动力直升机可以在初始成本降低的情况下提高了续航里程。
针对直升机的混合动力***，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的改进方案。如中国专利公布号CN105836141A，公布日2016-08-10，公开了一种混合动力直升机驱动机构及驱动方法，该***包含一个基本动力源和一个辅助动力源，采用单排行星齿轮机构进行功率分配，结构复杂，功能单一，未考虑能量储蓄装置的状态对直升机控制的影响。中国专利公布号CN105691610A，公布日2016-06-22，公开了用于直升机的混合动力***及具有其的直升机，该***包括发动机、动力电池、ISG电机和尾桨电机，其中ISG电机未能在直升机总需求功率大时提供电动助力，以避免发动机进入高油耗工况，同时未对主旋翼制动能量进行回收，节能效果一般。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种整体结构简单、能源利用率高、发动机燃油效率高、节能减排、动力强劲、安全可靠的用于直升机的混合动力***、功率配置方案及控制方法。本发明通过电池SOC值和总需求功率大小确定直升机功率配置方案，在直升机降落期间尽可能使用电池能量，一方面可以通过插电式结构快速补偿电池能量，另一方面通过主旋翼电机可以最大限度地回收主旋翼制动能量，进一步提升***的节能效果。为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供一种用于直升机的混合动力***，包括：主旋翼动力***、尾旋翼动力***、整机控制***；
所述主旋翼动力***包括：发动机(8)、主旋翼电机及控制器(6)、第一离合器(7)、第二离合器(5)、末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)、主旋翼(2)、燃油箱(12)，所述第一离合器(7)安装在发动机(8)和主旋翼电机及控制器(6)之间，第二离合器(5)安装在主旋翼电机及控制器(6)和末端齿轮箱(4)之间，主旋翼电机及控制器(6)与发动机(8)构成混合动力***，所述燃油箱(12)为发动机提供油料；在保证主旋翼动力输出要求的前提下，尽可能地提高发动机的燃油经济性，减少污染物排放，实现节能减排的目标。
所述尾旋翼动力***包括：电池(10)、尾旋翼电机及控制器(15)、尾旋翼(16)，所述尾旋翼电机及控制器(15)直接驱动尾旋翼(16)，电池(10)为尾旋翼电机及控制器(15)供电；可以省去传统的传动轴，简化尾旋翼结构，提高传动效率与控制精度；
所述整机控制***包括：整机控制器(1)、电池管理***(11)、发动机控制器(9)，所述电池管理***(11)估测电池(10)的SOC值，发动机控制器(9)控制发动机(8)的节气门开度，整机控制器(1)直接控制尾旋翼电机及控制器(15)、电池管理***(11)、发动机控制器(9)、主旋翼电机及控制器(6)、自动倾斜器(3)。
进一步的，所述主旋翼电机(6)转子与发动机(8)曲轴的输出端连接在一起，实现电动助力、发电、启动发动机和直接驱动直升机功能。
进一步的，所述尾旋翼动力***中还包括一个插头(14)，所述电池(10)通过插头(14)与外界电网连接以获取能量，拓展能量获取途径。
进一步的，所述一种用于直升机的混合动力***还包括一个逆变器/整流器(13)，所述电池(10)通过逆变器/整流器(13)与主旋翼电机及控制器(6)连接，根据主旋翼电机及控制器(6)运行状态将能量存储到电池(10)，或从电池(10)中获取能量。
本发明提供一种用于直升机的混合动力***控制方法如下：
当直升机处于起飞阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转；待旋转至正常转速后，第一离合器(7)逐渐接合，带动发动机(8)启动，避免发动机在低速启动时的恶劣工况；
当直升机处于爬升/悬停/降落阶段，第一离合器(7)接合，第二离合器(5)接合，发动机(8)保持理想转速并输出转动能量，电池(10)通过逆变器/整流器(13)向主旋翼电机及控制器(6)提供能量，主旋翼电机及控制器(6)提供助力，两动力源机械耦合后通过末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)共同驱动主旋翼(2)；电池(10)向尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其带动尾旋翼(16)旋转；
当直升机处于巡航飞行阶段，第一离合器(7)接合，第二离合器(5)接合，发动机(8)输出转动能量，通过末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)单独驱动主旋翼(2)；发动机(8)带动主旋翼电机及控制器(6)转子发电，通过逆变器/整流器(13)将能量存储到电池(10)；电池(10)向尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其带动尾旋翼(16)旋转；
当直升机处于降落/纯电飞行阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转，直升机完成降落/纯电飞行任务；
当直升机处于发动机突发故障阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转；第一离合器(7)逐渐接合，带动发动机(8)启动，如发动机(8)正常启动，发动机(8)输出转动能量；如发动机(8)不能正常启动，第一离合器(7)分离，避免发动机(8)二次损伤，并及时调整自动倾斜器(3)，促使直升机完成紧急降落；
当直升机处于着陆停飞阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，发动机(8)关闭，通过改变主旋翼电机及控制器(6)中的励磁电流的导通相位，使其产生反向旋转，产生反向电动势，回收主旋翼(2)制动能量，通过逆变器/整流器(13)将能量存储到电池(10)；
本发明提供一种用于直升机的混合动力***功率分配方案如下：
当电池SOC值的范围为[0.7，1]，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“中”，其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机不输出，电动机以实际需求匹配功率输出；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机不回收主旋翼的制动能量；
当电池SOC值的范围为[0.3，0.7)，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最大功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“中”，其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机回收主旋翼的制动能量；
当电池SOC值的范围为(0，0.3)，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以实际需求匹配功率输出；若总需求功率“中”，则其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，发动机以低燃油消耗区间的最大功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机回收主旋翼的制动能量。
本发明与现有技术相比，有益效果如下：
直升机主旋翼电机布置在发动机和末端齿轮箱之间的双离合器结构，且主旋翼电机转子与发动机曲轴的输出端连接在一起，导致这种结构既可单独驱动主旋翼，也可启动发动机或助力发电；尾旋翼电机直接驱动尾旋翼，可以省去传统的传动轴，简化尾旋翼结构，提高传动效率与控制精度；插电式结构拓展电池能量获取途径；主旋翼电机可以最大限度地回收主旋翼制动能量，进一步提升***的节能效果；制定的直升机功率配置方案，采用先进控制方法，使直升机满足不同飞行环境需求，使其具有整体结构简单、能源利用率高、发动机燃油效率高、节能减排、动力强劲、安全可靠等优点。
附图说明
图1为本发明的直升机的混合动力***
图2为本发明的直升机的功率配置方案
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行进一步说明。
请参照图1，在本实施例中，一种用于直升机的混合动力***，包括：主旋翼动力***、尾旋翼动力***、整机控制***；
所述主旋翼动力***包括发动机(8)、主旋翼电机及控制器(6)、第一离合器(7)、第二离合器(5)、末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)、主旋翼(2)，第一离合器(7)安装在发动机(8)和主旋翼电机及控制器(6)之间，第二离合器(5)安装在主旋翼电机及控制器(6)和末端齿轮箱(4)之间，主旋翼电机及控制器(6)与发动机(8)构成混合动力***，在保证主旋翼动力输出要求的前提下，尽可能地提高发动机的燃油经济性，减少污染物排放，实现节能减排的目标。
所述尾旋翼动力***包括电池(10)、尾旋翼电机及控制器(15)、尾旋翼(16)，尾旋翼电机及控制器(15)直接驱动尾旋翼(16)，可以省去传统的传动轴，简化尾旋翼结构，提高传动效率与控制精度。
所述整机控制***包括整机控制器(1)、电池管理***(11)、发动机控制器(9)、主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)，其中，电池管理***(11)可以估测电池(10)的SOC值，发动机控制器(9)可以控制发动机(8)的节气门开度，整机控制器(1)根据制定的直升机功率配置方案，确定具体的工作模式，控制上述控制器，并通过各种传感器的信号实现闭环控制。
所述主旋翼电机(6)转子与发动机(8)曲轴的输出端连接在一起，可以实现电动助力、发电、启动发动机和直接驱动直升机等功能。
所述燃油箱(12)通过油液管道与发动机(8)连接并提供能量。
所述电池(10)通过插头(14)与外界电网连接以获取能量，拓展能量获取途径。
所述电池(10)通过逆变器/整流器(13)与主旋翼电机及控制器(6)连接，根据主旋翼电机及控制器(6)运行状态，如电动运行、发电运行，可以将能量存储到电池(10)，或从电池(10)中获取能量。
其中，一种用于直升机的混合动力***控制方法如下：当直升机处于起飞阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转；待旋转至正常转速后，第一离合器(7)逐渐接合，带动发动机(8)启动，避免发动机在低速启动时的恶劣工况。
当直升机处于爬升/悬停/加速阶段，第一离合器(7)接合，第二离合器(5)接合，发动机(8)保持理想转速并输出转动能量，电池(10)通过逆变器/整流器(13)向主旋翼电机及控制器(6)提供能量，主旋翼电机及控制器(6)提供助力，两动力源机械耦合后通过末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)共同驱动主旋翼(2)；电池(10)向尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其带动尾旋翼(16)旋转。
当直升机处于巡航飞行阶段，第一离合器(7)接合，第二离合器(5)接合，发动机(8)输出转动能量，通过末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)单独驱动主旋翼(2)；发动机(8)带动主旋翼电机及控制器(6)转子发电，通过逆变器/整流器(13)将能量存储到电池(10)；电池(10)向尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其带动尾旋翼(16)旋转。
当直升机处于降落/纯电飞行阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转，直升机完成降落/纯电飞行任务。
当直升机处于发动机突发故障阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转；第一离合器(7)逐渐接合，带动发动机(8)启动，如发动机(8)正常启动，发动机(8)输出转动能量；如发动机(8)不能正常启动，第一离合器(7)分离，避免发动机(8)二次损伤，并及时调整自动倾斜器(3)，促使直升机完成紧急降落。
当直升机处于着陆停飞阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，发动机(8)关闭，通过改变主旋翼电机及控制器(6)中的励磁电流的导通相位，使其产生反向旋转，产生反向电动势，回收主旋翼(2)制动能量，通过逆变器/整流器(13)将能量存储到电池(10)。
请参照图2，在本实施例中，其特征在于直升机功率配置方案，建立在对直升机混合动力特性的基础上，在实现直升机“恒速变距”控制、确定主旋翼及其动力***具体转速后，需要根据动力***的特性，结合各飞行状态下的功率需求，使之匹配相应的混动工作模式，并控制发动机和主旋翼电机具体的运行状态，从而达到最少燃油消耗的目标。
所述直升机功率配置方案，需要结合直升机总功率需求和电池SOC值两者进行研究，进一步解释如表1所示，其中：Pd、Pe、Pm分别为直升机总需求功率、发动机功率、电机功率，Pm_a、Pm_mat、Pm_ch、Pe_mat分别为电机辅助功率、电机匹配功率、电机充电功率、发动机匹配功率，Pe_eff_max、Pe_eff_opt分别为发动机低燃油消耗区间的最大功率、发动机低燃油消耗区间的最佳功率，Pr_b为主旋翼制动能量。
当电池SOC值的范围为[0.7，1]，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“中”，其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机不输出，电动机以实际需求匹配功率输出；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机不回收主旋翼的制动能量；
当电池SOC值的范围为[0.3，0.7)，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最大功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“中”，其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机回收主旋翼的制动能量；
当电池SOC值的范围为(0，0.3)，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以实际需求匹配功率输出；若总需求功率“中”，则其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，发动机以低燃油消耗区间的最大功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机回收主旋翼的制动能量；
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“分离”、“接合”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或油液连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语电池SOC值的范围为(0，0.3)、[0.3，0.7)、[0.7，1]，以及总需求功率“大”、“中”、“小”、“负”仅用于描述目的，而不能理解或限制为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数值，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
表1
Claims (6)
1.一种用于直升机的混合动力***，包括：主旋翼动力***、尾旋翼动力***、整机控制***；
所述主旋翼动力***包括：发动机(8)、主旋翼电机及控制器(6)、第一离合器(7)、第二离合器(5)、末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)、主旋翼(2)、燃油箱(12)，所述第一离合器(7)安装在发动机(8)和主旋翼电机及控制器(6)之间，第二离合器(5)安装在主旋翼电机及控制器(6)和末端齿轮箱(4)之间，主旋翼电机及控制器(6)与发动机(8)构成混合动力***，所述燃油箱(12)为发动机提供油料；
所述尾旋翼动力***包括：电池(10)、尾旋翼电机及控制器(15)、尾旋翼(16)，所述尾旋翼电机及控制器(15)直接驱动尾旋翼(16)，电池(10)为尾旋翼电机及控制器(15)供电；
所述整机控制***包括：整机控制器(1)、电池管理***(11)、发动机控制器(9)，所述电池管理***(11)估测电池(10)的SOC值，发动机控制器(9)控制发动机(8)的节气门开度，整机控制器(1)直接控制尾旋翼电机及控制器(15)、电池管理***(11)、发动机控制器(9)、主旋翼电机及控制器(6)、自动倾斜器(3)。
2.如权利要求1所述的一种用于直升机的混合动力***，其特征在于所述主旋翼电机(6)转子与发动机(8)曲轴的输出端连接在一起，实现电动助力、发电、启动发动机和直接驱动直升机功能。
3.如权利要求1所述的一种用于直升机的混合动力***，其特征在于所述尾旋翼动力***中还包括一个插头(14)，所述电池(10)通过插头(14)与外界电网连接以获取能量，拓展能量获取途径。
4.如权利要求1所述的一种用于直升机的混合动力***，其特征在于所述一种用于直升机的混合动力***还包括一个逆变器/整流器(13)，所述电池(10)通过逆变器/整流器(13)与主旋翼电机及控制器(6)连接，根据主旋翼电机及控制器(6)运行状态将能量存储到电池(10)，或从电池(10)中获取能量。
5.一种用于如权利要求1所述的直升机的混合动力***的控制方法，该方法包括：
当直升机处于起飞阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转；待旋转至正常转速后，第一离合器(7)逐渐接合，带动发动机(8)启动，避免发动机在低速启动时的恶劣工况；
当直升机处于爬升/悬停/降落阶段，第一离合器(7)接合，第二离合器(5)接合，发动机(8)保持理想转速并输出转动能量，电池(10)通过逆变器/整流器(13)向主旋翼电机及控制器(6)提供能量，主旋翼电机及控制器(6)提供助力，两动力源机械耦合后通过末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)共同驱动主旋翼(2)；电池(10)向尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其带动尾旋翼(16)旋转；
当直升机处于巡航飞行阶段，第一离合器(7)接合，第二离合器(5)接合，发动机(8)输出转动能量，通过末端齿轮箱(4)、自动倾斜器(3)单独驱动主旋翼(2)；发动机(8)带动主旋翼电机及控制器(6)转子发电，通过逆变器/整流器(13)将能量存储到电池(10)；电池(10)向尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其带动尾旋翼(16)旋转；
当直升机处于降落/纯电飞行阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转，直升机完成降落/纯电飞行任务；
当直升机处于发动机突发故障阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，电池(10)分别向主旋翼电机及控制器(6)、尾旋翼电机及控制器(15)提供能量，使其分别带动主旋翼(2)、尾旋翼(16)旋转；第一离合器(7)逐渐接合，带动发动机(8)启动，如发动机(8)正常启动，发动机(8)输出转动能量；如发动机(8)不能正常启动，第一离合器(7)分离，避免发动机(8)二次损伤，并及时调整自动倾斜器(3)，促使直升机完成紧急降落；
当直升机处于着陆停飞阶段，第一离合器(7)分离，第二离合器(5)接合，发动机(8)关闭，通过改变主旋翼电机及控制器(6)中的励磁电流的导通相位，使其产生反向旋转，产生反向电动势，回收主旋翼(2)制动能量，通过逆变器/整流器(13)将能量存储到电池(10)。
6.一种用于如权利要求1所述的直升机的混合动力***的功率分配方法，该方法包括：
当电池SOC值的范围为[0.7，1]，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“中”，其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机不输出，电动机以实际需求匹配功率输出；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机不回收主旋翼的制动能量；
当电池SOC值的范围为[0.3，0.7)，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最大功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“中”，其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，电动机辅助功率输出；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机回收主旋翼的制动能量；
当电池SOC值的范围为(0，0.3)，若总需求功率“大”，其范围为大于等于1.2倍发动机额定功率时，则发动机以实际需求匹配功率输出；若总需求功率“中”，则其范围为小于1.2倍发动机额定功率且大于等于0.6倍发动机额定功率时，发动机以低燃油消耗区间的最大功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“小”，其范围为小于0.6倍发动机额定功率时，则发动机以低燃油消耗区间的最佳功率输出，并将多余功率给电池充电；若总需求功率“负”，即小于0时，则电机回收主旋翼的制动能量。
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