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一种基于燃油进行电液热互补的机电系统
申请号	CN202311776380.3	申请日	2023-12-22	公开(公告)号	CN117803477A	公开(公告)日	2024-04-02
申请人	中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心;			发明人	程定斌; 谭靖麒; 陈丽君; 倪诗旸; 常诚; 张啸; 王小平; 潘俊; 高赞军; 刘成;
摘要	本发明涉及一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，包括：燃油箱、冲压空气风门、供电子系统、燃油吸热子系统、电制冷子系统、液压制冷子系统、温差发电子系统、温差供液子系统、液压发电子系统、第一液冷循环子系统、第二液冷循环子系统以及蒸发循环子系统；燃油箱储存有燃油；供电子系统包括燃油发电装置、储能装置和汇流条；电制冷子系统消耗电能转化为制冷量，液压制冷子系统消耗液压能转化为制冷量，温差发电子系统回收余热转化为电能，温差供液子系统回收余热转化为液压能，液压发电子系统消耗液压能转化为电能；解决了机上能量被直接浪费问题。
权利要求	1.一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，包括：燃油箱、冲压空气风门、供电子系统、燃油吸热子系统、电制冷子系统、液压制冷子系统、温差发电子系统、温差供液子系统、液压发电子系统、第一液冷循环子系统、第二液冷循环子系统以及蒸发循环子系统；所述燃油箱储存有燃油；所述供电子系统包括燃油发电装置、储能装置和汇流条；所述电制冷子系统消耗电能转化为制冷量，所述液压制冷子系统消耗液压能转化为制冷量，所述温差发电子系统回收余热转化为电能，所述温差供液子系统回收余热转化为液压能，所述液压发电子系统消耗液压能转化为电能；燃油箱中的燃油先流过冷凝器，吸收冷凝器的热量，再流过液压油换热器，吸收液压油换热器的热量，作为电液热互补机电系统热管理的热沉；吸热后温度升高的燃油被输送至辅助动力装置与空气混合后燃烧，产生高温燃气冲击涡轮转动，涡轮带动齿轮箱，齿轮箱带动发电机转动产生电能，为机上大功率设备供电，作为电液热互补机电系统供电的能量源，其中，当采用机械驱动液压泵进行供液时，齿轮箱带动机械驱动液压泵工作产生液压能，为大功率设备执行机构供液，作为电液热互补机电系统供液的能量源；当采用电动泵进行供液时，发电机转动产生的电能同时为电动泵供电，电动泵工作产生液压能，为大功率设备执行机构供液，作为电液热互补机电系统供液的能量源。 2.根据权利要求1所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述第一液冷循环子系统包括：高热流密度冷却装置、第一液体泵、第一储液罐；大功率设备工作过程中产生热量，热量传递给所述高热流密度冷却装置，所述第一储液罐内的第一载冷剂通过所述第一液体泵输送至所述高热流密度冷却装置，所述第一载冷剂吸收所述大功率设备产生的热量后温度升高，所述第一载冷剂经过第一换热器被带走部分热量后温度降低，所述第一载冷剂经过相变储热换热器被带走剩余热量，回到所述第一储液罐，所述第一液冷循环子系统完成第一液冷循环回路。 3.根据权利要求2所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述第二液冷子系统包括：相变储热换热器、第二液体泵、第二储液罐；第二储液罐内的第二载冷剂通过第二液体泵输送至所述相变储热换热器，所述第二载冷剂吸收相变储热换热器存储的热量后温度升高，所述第二载冷剂经过第三换热器被带走部分热量后温度降低，所述第二载冷剂经过蒸发器被带走剩余热量，回到第二储液罐，所述第二液冷循环子系统完成第二液冷循环回路。 4.根据权利要求3所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述蒸发循环子系统包括：蒸发器、节流阀、冷凝器和压缩机；蒸发器中的液态制冷剂吸收第二液冷循环子系统传递给蒸发器的热量后蒸发变成气态制冷剂，所述气态制冷剂进入压缩机后压缩成高压气体，高压气态制冷剂进入冷凝器放出热量变成液态制冷剂，液态制冷剂进入节流阀后节流膨胀成低压液体，所述蒸发循环子系统完成蒸发循环回路。 5.根据权利要求4所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述电制冷子系统包括电制冷装置，所述液压制冷子系统包括液压制冷装置；所述电制冷装置消耗电能，将热量从温度较低的第一换热器传递到温度较高的第二换热器；所述液压制冷装置消耗液压能，将热量从温度较低的第一换热器传递到温度较高的第二换热器。 6.根据权利要求5所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述温差发电子系统包括温差发电装置，所述温差供液子系统包括温差供液装置；所述温差发电装置利用第三换热器和第四换热器之间的温差，通过温差发电将热能转换为电能，将电能输送至汇流条入口；所述温差供液装置利用第三换热器和第四换热器之间的温差，通过温差供液将热能转换为液压能，将液压能输送至大功率设备执行机构。 7.根据权利要求6所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述燃油作为动力源和热沉的电热互补系统包括二十三个阀门，第一阀设于所述高热流密度冷却装置与相变储热换热器之间，第二阀设于所述高热流密度冷却装置与第一换热器之间，第三阀设于所述相变储热换热器与蒸发器之间，第四阀设于所述相变储热换热器与第三换热器之间，第五阀设于所述节流阀与第四换热器之间，第六阀设于所述节流阀与蒸发器之间，第七阀设于燃油箱与冷凝器之间，第八阀设于燃油箱与辅助动力装置之间，第九阀设于第一换热器与电制冷装置之间，第十阀设于电制冷装置与第二换热器之间，第十一阀设于第一换热器与液压制冷装置之间，第十二阀设于液压制冷装置与第二换热器之间，第十三阀设于第三换热器与温差发电装置之间，第十四阀设于温差发电装置与第四换热器之间，第十五阀设于第三换热器与温差供液装置之间，第十六阀设于温差供液装置与第四换热器之间，第十七阀设于冲压空气作为热沉时的冷凝器与液压油换热器之间，第十八阀设于冲压空气作为热沉时的冷凝器与第二换热器之间，第十九阀设于燃油作为热沉时的冷凝器与第二换热器之间，第二十阀设于液压制冷装置与液压泵之间，第二十一阀设于温差供液装置与油滤之间，第二十二阀设于蓄压器与液压马达之间，第二十三阀设于液压换热器与外界环境之间。 8.根据权利要求7所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述汇流条包括四个入口和五个出口，第一入口与所述第一发电机连接，第二入口与所述温差发电装置连接，第三入口与第二发电机连接，第四入口与所述储能装置连接，第一出口与所述大功率设备连接，第二出口与所述第一液体泵连接，第三出口与所述第二液体泵连接，第四出口与所述电制冷装置连接，第五出口与所述压缩机连接。 9.根据权利要求8所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述燃油作为能量源和热沉的电液热互补系统单独进行燃油吸热时，第一阀、第三阀、第六阀、第七阀、第八阀、第十七阀处于打开状态，第二阀、第四阀、第五阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口和第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 10.根据权利要求9所述的一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，其特征在于，所述燃油作为能量源和热沉的电液热互补系统单独进行温差发电时，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第八阀、第十三阀、第十四阀、第十七阀处于打开状态，第二阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第四出口处于关闭状态，汇流条的第二入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。
说明书全文	一种基于燃油进行电液热互补的机电系统技术领域 [0001] 本发明涉及航空机电技术领域，具体而言，涉及一种基于燃油进行电液热互补的机电系统。背景技术 [0002] 机载大功率设备给飞机平台带来了大幅增加的电能、液压能和制冷量需求。大功率设备系统实现机载应用需要综合考虑飞机平台所能提供的空间、重量、供电、供液、散热等约束。为了保证大功率设备稳定运行并减小其对飞机平台的影响，需要对大功率设备供电、供液和热管理系统的体积、重量、电能/液压能供给、热管理等开展优化设计。机载大功率设备运行时，根据具体工作需求，其供电功率、供液功率和发热功率均为时变。如果大功率设备供电、供液和热管理系统的设计方式与常规方式相同，最大供电功率必须不小于大功率设备的峰值电能需求，最大供液功率必须不小于大功率设备的峰值液压能需求，最大制冷量必须不小于大功率设备的峰值制冷量需求，将使得供电系统、供液系统和热管理系统的体积重量较大。同时，在负荷脉动周期内的大部分时间，电能、液压能和制冷量需求远低于设计峰值，供电系统、供液系统和热管理系统的运行效率大幅降低，造成了能力的浪费。然而，现有机载大功率设备供电、供液和热管理系统以分立式设计为主，采用独立的能源体系，各子系统的能量流相互独立，导致各子系统的闲置能源无法相互利用，供电系统、供液系统和热管理系统中可回收利用的能量被直接耗散。 [0003] 此外，供电系统的供电量、供液系统的供液量和热管理系统的制冷量在设计时为固定值，针对一定范围内波动的供电、供液和散热需求，需要设计多套架构去满足。在工作时，燃油箱存储的燃油的总量为固定的，并且燃油的总携带量需要同时满足作为能量源时的供电量和供液量需求和作为热沉时的制冷量需求。当供电和供液需求过大时，携带过多的燃油会造成热沉冗余，而当制冷量需求过大时，则会造成能量源冗余。发明内容 [0004] 本发明的目的在于克服上述技术存在的不足，为解决供电、供液和热管理的运行效率不高的问题，本发明提供了一种基于燃油进行电液热互补的机电系统。 [0005] 第一方面，本发明提供了一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，包括：燃油箱、冲压空气风门、供电子系统、燃油吸热子系统、电制冷子系统、液压制冷子系统、温差发电子系统、温差供液子系统、液压发电子系统、第一液冷循环子系统、第二液冷循环子系统以及蒸发循环子系统；燃油箱储存有燃油；供电子系统包括燃油发电装置、储能装置和汇流条；电制冷子系统消耗电能转化为制冷量，液压制冷子系统消耗液压能转化为制冷量，温差发电子系统回收余热转化为电能，温差供液子系统回收余热转化为液压能，液压发电子系统消耗液压能转化为电能；燃油箱中的燃油先流过冷凝器，吸收冷凝器的热量，再流过液压油换热器，吸收液压油换热器的热量，作为电液热互补机电系统热管理的热沉；吸热后温度升高的燃油被输送至辅助动力装置与空气混合后燃烧，产生高温燃气冲击涡轮转动，涡轮带动齿轮箱，齿轮箱带动发电机转动产生电能，为机上大功率设备供电，作为电液热互补机电系统供电的能量源，其中，当采用机械驱动液压泵进行供液时，齿轮箱带动机械驱动液压泵工作产生液压能，为大功率设备执行机构供液，作为电液热互补机电系统供液的能量源；当采用电动泵进行供液时，发电机转动产生的电能同时为电动泵供电，电动泵工作产生液压能，为大功率设备执行机构供液，作为电液热互补机电系统供液的能量源。 [0006] 在一些实施例中，第一液冷循环子系统包括：高热流密度冷却装置、第一液体泵、第一储液罐；大功率设备工作过程中产生热量，热量传递给高热流密度冷却装置，第一储液罐内的第一载冷剂通过第一液体泵输送至高热流密度冷却装置，第一载冷剂吸收大功率设备产生的热量后温度升高，第一载冷剂经过第一换热器被带走部分热量后温度降低，第一载冷剂经过相变储热换热器被带走剩余热量，回到第一储液罐，第一液冷循环子系统完成第一液冷循环回路。 [0007] 在一些实施例中，第二液冷子系统包括：相变储热换热器、第二液体泵、第二储液罐；第二储液罐内的第二载冷剂通过第二液体泵输送至相变储热换热器，第二载冷剂吸收相变储热换热器存储的热量后温度升高，第二载冷剂经过第三换热器被带走部分热量后温度降低，第二载冷剂经过蒸发器被带走剩余热量，回到第二储液罐，第二液冷循环子系统完成第二液冷循环回路。 [0008] 在一些实施例中，蒸发循环子系统包括：蒸发器、节流阀、冷凝器和压缩机；蒸发器中的液态制冷剂吸收第二液冷循环子系统传递给蒸发器的热量后蒸发变成气态制冷剂，气态制冷剂进入压缩机后压缩成高压气体，高压气态制冷剂进入冷凝器放出热量变成液态制冷剂，液态制冷剂进入节流阀后节流膨胀成低压液体，蒸发循环子系统完成蒸发循环回路。 [0009] 在一些实施例中，电制冷子系统包括电制冷装置，液压制冷子系统包括液压制冷装置；电制冷装置消耗电能，将热量从温度较低的第一换热器传递到温度较高的第二换热器；液压制冷装置消耗液压能，将热量从温度较低的第一换热器传递到温度较高的第二换热器。 [0010] 在一些实施例中，温差发电子系统包括温差发电装置，温差供液子系统包括温差供液装置；温差发电装置利用第三换热器和第四换热器之间的温差，通过温差发电将热能转换为电能，将电能输送至汇流条入口；温差供液装置利用第三换热器和第四换热器之间的温差，通过温差供液将热能转换为液压能，将液压能输送至大功率设备执行机构。 [0011] 在一些实施例中，液压发电子系统包括蓄压器、液压马达和发电机。蓄压器储存有高压油液，高压油液带动液压马达转动产生机械能，液压马达带动发电机转动发电，将机械能转换为电能，将电能输送至汇流条入口。 [0012] 在一些实施例中，燃油作为能量源和热沉的电液热互补系统包括二十三个阀门，第一阀设于高热流密度冷却装置与相变储热换热器之间，第二阀设于高热流密度冷却装置与第一换热器之间，第三阀设于相变储热换热器与蒸发器之间，第四阀设于相变储热换热器与第三换热器之间，第五阀设于节流阀与第四换热器之间，第六阀设于节流阀与蒸发器之间，第七阀设于燃油箱与冷凝器之间，第八阀设于燃油箱与辅助动力装置之间，第九阀设于第一换热器与电制冷装置之间，第十阀设于电制冷装置与第二换热器之间，第十一阀设于第一换热器与液压制冷装置之间，第十二阀设于液压制冷装置与第二换热器之间，第十三阀设于第三换热器与温差发电装置之间，第十四阀设于温差发电装置与第四换热器之间，第十五阀设于第三换热器与温差供液装置之间，第十六阀设于温差供液装置与第四换热器之间，第十七阀设于冲压空气作为热沉时的冷凝器与液压油换热器之间，第十八阀设于冲压空气作为热沉时的冷凝器与第二换热器之间，第十九阀设于燃油作为热沉时的冷凝器与第二换热器之间，第二十阀设于液压制冷装置与液压泵之间，第十二十一阀设于温差供液装置与油滤之间，第二十二阀设于蓄压器与液压马达之间，第二十三阀设于液压换热器与外界环境之间。 [0013] 在一些实施例中，汇流条包括四个入口和五个出口，第一入口与第一发电机连接，第二入口与温差发电装置连接，第三入口与第二发电机连接，第四入口与储能装置连接，第一出口与大功率设备连接，第二出口与第一液体泵连接，第三出口与第二液体泵连接，第四出口与电制冷装置连接，第五出口与压缩机连接。 [0014] 本发明提供的技术方案具有以下有益效果：本发明增加了燃油吸热方案，以实现利用热管理系统的热量提高供电系统和供液系统的效率；增加了电制冷方案，以实现消耗电能补充制冷量；增加了液压制冷方案，以实现消耗液压能补充制冷量；增加了温差发电方案，以实现废热回收利用补充电能；增加了温差供液方案，以实现废热回收利用补充液压能；增加了液压发电方案，以实现消耗液压能补充电能，采用能量源和热沉一体化设计集成了供电系统、供液系统和热管理系统，解决了大功率设备搭载空间有限、供电有限、供液有限、热沉不足的问题。 [0015] 本发明针对一定范围内波动的供电、供液和散热需求，通过判断供电系统的供电量是否满足总需求、供液系统的供液量是否满足总需求、热管理系统的制冷量是否满足需求、燃油吸热方案补充发电量是否满足总需求差值、温差供液方案补充液压能是否满足总需求差值、温差发电装置补充制冷量是否满足总需求差值、电制冷装置消耗的电能是否小于系统电能的冗余量、液压制冷装置消耗的液压能是否小于系统液压能的冗余量、液压发电装置消耗的液压能是否小于系统液压能的冗余量等多项判别标准，采用不同步骤实现电能、液压能与热能的相互转换与利用，避免重新设计系统架构，可以灵活与一定范围内不同功率的设备进行匹配，扩展了应用范围。 [0016] 本发明通过调节阀和冲压空气风门的开度，可以调整燃油吸热量的范围，进而灵活调控燃油吸热方案的发电提升量；可以调整进入换热器的流量，可以灵活调控电制冷装置的补充制冷量和需要消耗的电能，可以灵活调控温差发电装置的补充制冷量和补充电能，可以灵活调控液压制冷装置的补充制冷量和需要消耗的液压能，可以灵活调控温差供液装置的补充制冷量和补充液压能，可以灵活调控液压马达驱动发电机的补充电能；在同一架构下增加了电、液与热的统一调控形式和提高了自主适应性调控能力，有助于实现整体能效最优，以满足机载大功率设备按照负载周期进行精准控制的需求。 [0017] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。附图说明 [0018] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。 [0019] 图1示出了本发明基于燃油作进行电热互补的机电系统的示意图；图2示出了本发明另一基于燃油作进行电热互补的机电系统的示意图。具体实施方式 [0020] 现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。 [0021] 如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例” 要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。 [0022] 以燃油同时作为供电系统和供液系统的能量源和热管理系统的热沉。燃油箱中的燃油流过热管理系统的冷凝器，吸收热管理系统的热量，随后流过供液系统的液压油换热器，吸收供液系统的热量，吸热后温度升高的燃油被输送至辅助动力装置与空气混合后燃烧，产生高温燃气冲击涡轮转动，涡轮带动齿轮箱，齿轮箱带动发电机转动产生电能，为机上大功率设备供电，作为供电系统的能量源。当采用机械驱动液压泵进行供液时，齿轮箱带动机械驱动液压泵工作产生液压能，为大功率设备执行机构供液，作为供液系统的能量源；当采用电动泵进行供液时，发电机转动产生的电能同时为电动泵供电，电动泵工作产生液压能，为大功率设备执行机构供液，作为供液系统的能量源。采用能量（电能和液压能）源和热沉一体化设计集成了供电系统、供液系统和热管理系统，解决了大功率设备搭载空间有限、供电有限、供液有限、热沉不足的问题。 [0023] 但是，现有设计中系统产生的电能、液压能与热能仍旧没有相互转换与利用，当系统中制冷量不足时，供电系统无法消耗电能去补充制冷量，供液系统无法消耗液压能去补充制冷量；当系统中电能不足时，热管理系统无法回收利用废热去补充电能，供液系统无法消耗液压能去补充电能；在系统中液压能不足时，热管理系统无法回收利用废热去补充液压能。 [0024] 本发明实施例公开了一种基于燃油进行电液热互补的机电系统，如图1所示，包括：燃油箱、冲压空气风门、供电子系统、燃油吸热子系统、电制冷子系统、液压制冷子系统、温差发电子系统、温差供液子系统、液压发电子系统、第一液冷循环子系统、第二液冷循环子系统以及蒸发循环子系统；燃油箱储存有燃油；供电子系统包括燃油发电装置、储能装置和汇流条；电制冷子系统消耗电能转化为制冷量，液压制冷子系统消耗液压能转化为制冷量，温差发电子系统回收余热转化为电能，温差供液子系统回收余热转化为液压能，液压发电子系统消耗液压能转化为电能；燃油箱中的燃油先流过冷凝器，吸收冷凝器的热量，再流过液压油换热器，吸收液压油换热器的热量，作为电液热互补机电系统热管理的热沉；吸热后温度升高的燃油被输送至辅助动力装置与空气混合后燃烧，产生高温燃气冲击涡轮转动，涡轮带动齿轮箱，齿轮箱带动发电机转动产生电能，为机上大功率设备供电，作为电液热互补机电系统供电的能量源，其中，当采用机械驱动液压泵进行供液时，齿轮箱带动机械驱动液压泵工作产生液压能，为大功率设备执行机构供液，作为电液热互补机电系统供液的能量源；当采用电动泵进行供液时，发电机转动产生的电能同时为电动泵供电，电动泵工作产生液压能，为大功率设备执行机构供液，作为电液热互补机电系统供液的能量源。 [0025] 在一些实施例中，第一液冷循环子系统包括：高热流密度冷却装置、第一液体泵、第一储液罐；大功率设备工作过程中产生热量，热量传递给高热流密度冷却装置，第一储液罐内的第一载冷剂通过第一液体泵输送至高热流密度冷却装置，第一载冷剂吸收大功率设备产生的热量后温度升高，第一载冷剂经过第一换热器被带走部分热量后温度降低，第一载冷剂经过相变储热换热器被带走剩余热量，回到第一储液罐，第一液冷循环子系统完成第一液冷循环回路。 [0026] 在一些实施例中，第二液冷子系统包括：相变储热换热器、第二液体泵、第二储液罐；第二储液罐内的第二载冷剂通过第二液体泵输送至相变储热换热器，第二载冷剂吸收相变储热换热器存储的热量后温度升高，第二载冷剂经过第三换热器被带走部分热量后温度降低，第二载冷剂经过蒸发器被带走剩余热量，回到第二储液罐，第二液冷循环子系统完成第二液冷循环回路。 [0027] 在一些实施例中，蒸发循环子系统包括：蒸发器、节流阀、冷凝器和压缩机；蒸发器中的液态制冷剂吸收第二液冷循环子系统传递给蒸发器的热量后蒸发变成气态制冷剂，气态制冷剂进入压缩机后压缩成高压气体，高压气态制冷剂进入冷凝器放出热量变成液态制冷剂，液态制冷剂进入节流阀后节流膨胀成低压液体，蒸发循环子系统完成蒸发循环回路。 [0028] 在一些实施例中，电制冷子系统包括电制冷装置，液压制冷子系统包括液压制冷装置；电制冷装置消耗电能，将热量从温度较低的第一换热器传递到温度较高的第二换热器；液压制冷装置消耗液压能，将热量从温度较低的第一换热器传递到温度较高的第二换热器。 [0029] 在一些实施例中，温差发电子系统包括温差发电装置，温差供液子系统包括温差供液装置；温差发电装置利用第三换热器和第四换热器之间的温差，通过温差发电将热能转换为电能，将电能输送至汇流条入口；温差供液装置利用第三换热器和第四换热器之间的温差，通过温差供液将热能转换为液压能，将液压能输送至大功率设备执行机构。 [0030] 在一些实施例中，液压发电子系统包括蓄压器、液压马达和发电机。蓄压器储存有高压油液，高压油液带动液压马达转动产生机械能，液压马达带动发电机转动发电，将机械能转换为电能，将电能输送至汇流条入口。 [0031] 在一些实施例中，燃油作为能量源和热沉的电液热互补系统包括二十三个阀门，第一阀设于高热流密度冷却装置与相变储热换热器之间，第二阀设于高热流密度冷却装置与第一换热器之间，第三阀设于相变储热换热器与蒸发器之间，第四阀设于相变储热换热器与第三换热器之间，第五阀设于节流阀与第四换热器之间，第六阀设于节流阀与蒸发器之间，第七阀设于燃油箱与冷凝器之间，第八阀设于燃油箱与辅助动力装置之间，第九阀设于第一换热器与电制冷装置之间，第十阀设于电制冷装置与第二换热器之间，第十一阀设于第一换热器与液压制冷装置之间，第十二阀设于液压制冷装置与第二换热器之间，第十三阀设于第三换热器与温差发电装置之间，第十四阀设于温差发电装置与第四换热器之间，第十五阀设于第三换热器与温差供液装置之间，第十六阀设于温差供液装置与第四换热器之间，第十七阀设于冲压空气作为热沉时的冷凝器与液压油换热器之间，第十八阀设于冲压空气作为热沉时的冷凝器与第二换热器之间，第十九阀设于燃油作为热沉时的冷凝器与第二换热器之间，第二十阀设于液压制冷装置与液压泵之间，第二十一阀设于温差供液装置与油滤之间，第二十二阀设于蓄压器与液压马达之间，第二十三阀设于液压换热器与外界环境之间。 [0032] 在一些实施例中，汇流条包括四个入口和五个出口，第一入口与第一发电机连接，第二入口与温差发电装置连接，第三入口与第二发电机连接，第四入口与储能装置连接，第一出口与大功率设备连接，第二出口与第一液体泵连接，第三出口与第二液体泵连接，第四出口与电制冷装置连接，第五出口与压缩机连接。 [0033] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统单独进行燃油吸热时，第一阀、第三阀、第六阀、第七阀、第八阀、第十七阀处于打开状态，第二阀、第四阀、第五阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口和第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0034] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统单独进行温差发电时，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第八阀、第十三阀、第十四阀、第十七阀处于打开状态，第二阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第四出口处于关闭状态，汇流条的第二入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0035] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统单独进行液压发电时，第一阀、第三阀、第六阀、第八阀、第十七阀、第二十二阀处于打开状态，第二阀、第四阀、第五阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第二入口和第四出口处于关闭状态，汇流条的第一入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0036] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统单独进行温差供液时，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第八阀、第十五阀、第十六阀、第十七阀、第二十一阀处于打开状态，第二阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口、第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0037] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统单独进行电制冷时，第一阀、第二阀、第三阀、第六阀、第八阀、第九阀、第十阀、第十七阀、第十八阀处于打开状态，第四阀、第五阀、第七阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口、第四出口和第五出口处于打开状态。 [0038] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统单独进行液压制冷时，第一阀、第二阀、第三阀、第六阀、第八阀、第十一阀、第十二阀、第十七阀、第十八阀、第二十阀处于打开状态，第四阀、第五阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十九阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口、第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0039] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统同时进行燃油吸热和温差供液时，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第七阀、第八阀、第十五阀、第十六阀、第十七阀、第二十一阀处于打开状态，第二阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口和第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0040] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统同时进行温差发电和电制冷时，第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第八阀、第九阀、第十阀、第十三阀、第十四阀、第十七阀、第十八阀处于打开状态，第七阀、第十一阀、第十二阀、第十五阀、第十六阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口处于关闭状态，汇流条的第二入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口、第四出口和第五出口处于打开状态。 [0041] 在一些实施例中，基于燃油进行电液热互补的机电系统同时进行燃油吸热、温差发电和液压发电时，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第七阀、第八阀、第十三阀、第十四阀、第十七阀、第二十二阀处于打开状态，第二阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第四出口处于关闭状态，汇流条的第一入口、第二入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0042] 在以上实施例中，当不采用燃油吸热方案时，燃油箱内的燃油经过第八阀输送至辅助动力装置，作为供电系统和供液系统的能量源。 [0043] 当采用燃油吸热方案时，燃油箱内的燃油经过第七阀后流过蒸发循环回路的冷凝器，吸收热管理系统传递过来的热量，温度升高的燃油经过第十九阀后流过电制冷方案的第二换热器，吸收液冷循环回路第一换热器传递过来的热量，温度进一步升高的燃油流过液压油换热器，吸收供液系统传递过来的热量，最终被输送至辅助动力装置，与空气混合后燃烧，产生高温燃气冲击涡轮转动，涡轮带动齿轮箱，齿轮箱带动发电机转动产生电能，为机上大功率设备供电，作为供电系统的能量源。当燃油温度升高时，燃烧效率更高，产生的机械能更多，发电机产生的电能更多，机械驱动液压泵和电动泵工作产生的液压能更多。 [0044] 在以上实施例中，机械驱动液压泵将辅助动力装置产生的机械能转换为液压能，将液压油从油箱抽入并输出高压油液，高压油液经过油滤清除固体杂质，再经过控制阀调整压力和流量后，推动大功率设备执行机构做功，或者，电动泵消耗电能产生液压能，将液压油从油箱抽入并输出高压油液，高压油液经过油滤清除固体杂质，再经过控制阀调整压力和流量后，推动大功率设备执行机构做功。 [0045] 基于同一发明构思，本发明引入燃油吸热、电制冷、液压制冷、温差发电、温差供液和液压发电，可具备电能、液压能和热能的相互转换与利用的能力。提供一种基于燃油进行电热液互补的方法，包括以下步骤：当采用机械驱动液压泵进行供液时，情况一、当供电系统的供电量低于总需求，即发电系统发电量WC+储能设备供电量 WD<大功率设备电能需求W1+第一液体泵电能需求W2+第二液体泵电能需求W3+压缩机电能需求W5；同时，供液系统的供液量高于总需求，即机械驱动液压泵液压能输出P液压泵液压能输出>大功率设备执行机构液压能需求P大功率设备执行机构需求；热管理系统的制冷量高于总需求，即冷凝器换热量Qlnq+液压油换热器换热量Q液压油换热器>大功率设备制冷量需求Q大功率设备需求+供液系统制冷量需求Q供液系统需求。 [0046] 步骤一：单独进行燃油吸热，第一阀、第三阀、第六阀、第七阀、第八阀、第十七阀处于打开状态，第二阀、第四阀、第五阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口和第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0047] 热管理方面，热管理系统的制冷量高于总需求。对于第一液冷循环回路，大功率设备发热量等于相变储热换热器换热量，即Q大功率设备=Qxbhrq；对于第二液冷循环回路，相变储热换热器存储的热量传递给蒸发循环回路的蒸发器，即Qxbhrq=Qzfq。对于蒸发循环回路，蒸发器的热量传递给冷凝器，再通过燃油带走，即Qzfq=Qlnq。对于液压油循环回路，供液系统工作时，液压泵的机械摩擦、控制阀及管路的液压摩擦等均会产生热量，液压油吸收上述热量后温度升高。温度升高的液压油流过液压油换热器，将供液系统中的热量传递给燃油后回到油箱，完成液压油循环回路，即Q液压油换热器=Q供液系统。综上，对于热管理系统，采用燃油吸热方案，对制冷量无影响，但是热沉由冲压空气变成了燃油。 [0048] 供电方面，采用燃油吸热方案，燃油流过冷凝器，吸收热管理系统传递给冷凝器的热量，随后流过液压油换热器，吸收供液系统传递给液压油换热器的热量，吸热后的燃油最终被输送至辅助动力装置，与空气混合后燃烧，产生高温燃气冲击涡轮转动，涡轮带动齿轮箱，齿轮箱带动发电机转动产生电能，为机上大功率设备供电，作为供电系统的能量源。假设未吸热前辅助动力装置带动发电机的总发电效率为η1，总发电量为WC；吸收热管理系统和供液系统的热量后辅助动力装置带动发电机的总发电效率提升η2，则总发电量提升至WC'= WCη2/η1，总供电量为WC'+WD。 [0049] 供液系统方面，机械驱动液压泵将辅助动力装置产生的机械能转换为液压能，将液压油从油箱抽入并输出高压油液，高压油液经过油滤清除固体杂质，再经过控制阀调整压力和流量后，推动大功率设备执行机构做功。在忽略各类损失情况下，机械驱动液压泵输出的液压能均用于推动大功率设备执行机构做功。假设未吸热前辅助动力装置带动机械驱动液压泵的总供液效率为η3，总液压能输出为P液压泵液压能输出；吸收热管理系统和供液系统的热量后辅助动力装置带动机械驱动液压泵的总供液效率提升η4，则总液压能输出提升至 P液压泵液压能输出'=P液压泵液压能输出η4/η3。如果WC'+WD≥W1+W2+W3+W5，则燃油吸热方案提升发电效率可以满足系统供电量需求，通过引入燃油吸热方案即可实现电能补充。通过调节第七阀和冲压空气风门的开度，可以调整燃油吸热量的范围，即可以在0~Qlnq+Q液压油换热器之间灵活调控，进而灵活调控燃油吸热方案的发电提升量。此时，因为供液系统的供液量大于等于总需求，且进行了液压能补充；热管理系统的制冷量大于等于总需求。故此时调控范围只取决于大功率设备系统的电能需求，无需考虑大功率设备系统的液压能和制冷量需求。如果WC'+WD< W1+W2+W3+W5，则采用燃油吸热方案不能满足需求，需要继续进行步骤二。 [0050] 步骤二：单独进行温差发电，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第八阀、第十三阀、第十四阀、第十七阀处于打开状态，第二阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第四出口处于关闭状态，汇流条的第二入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0051] 热管理系统方面，热管理系统的制冷量高于总需求。对于第一液冷循环回路，大功率设备发热量等于相变储热换热器换热量，即Q大功率设备=Qxbhrq；对于第二液冷循环回路，相变储热换热器存储的热量一部分通过第三换热器带走后进行回收利用发电，剩余热量通过蒸发器传递给蒸发循环回路，即Qxbhrq=Qhrq3+Qzfq。对于温差发电方案，第三换热器带走的热量中有一部分回收进行发电，剩余通过第四换热器传递给蒸发循环回路，即Qhrq3=WB +Qhrq4。假设温差发电的效率为η5，则温差发电量WB=Qhrq3η5，第四换热器带走的热量Qhrq4=Qhrq3‑WB= Qhrq3(1‑η1)。对于蒸发循环回路，蒸发器和第四换热器的热量传递给冷凝器，再通过热沉带走，即Qlnq=Qzfq+Qhrq4=Qzfq+Qhrq3(1‑η5)=Qxbhrq‑Qhrq3η5。对于液压油循环回路，供液系统工作时，液压泵的机械摩擦、控制阀及管路的液压摩擦等均会产生热量，液压油吸收上述热量后温度升高。温度升高的液压油流过液压油换热器，将供液系统中的热量传递给冲压空气后回到油箱，完成液压油循环回路，即Q液压油换热器=Q供液系统。综上，对于热管理系统，采用温差发电方案，补充了Qhrq3η5的制冷量。 [0052] 供液系统方面，机械驱动液压泵将辅助动力装置产生的机械能转换为液压能，将液压油从油箱抽入并输出高压油液，高压油液经过油滤清除固体杂质，再经过控制阀调整压力和流量后，推动大功率设备执行机构做功。在忽略各类损失情况下，机械驱动液压泵输出的液压能均用于推动大功率设备执行机构做功，即P液压泵液压能输出=P大功率设备执行机构。采用温差发电方案，对供液系统的供液量无影响。 [0053] 供电系统方面，采用温差发电方案，补充了温差发电量WB=Qhrq3η5，总供电量为WB+WC+WD。如果Qhrq3η5≥W1+W2+W3+W5‑(WC+WD)，则补充发电量可以满足系统供电量需求，通过引入温差发电即可实现电能补充。通过调节第三阀和第四阀的开度，可以调整Qhrq3的范围（Qhrq3+Qzfq=Qxbhrq），即可以在0~Qxbhrq之间灵活调控，可以灵活调控补充的发电量。此时，因为供液系统的供液量大于等于总需求；热管理系统的制冷量大于等于总需求，且进行了制冷量补充。故此时调控范围只取决于大功率设备系统的电能需求，无需考虑大功率设备系统的液压能和制冷量需求。如果Qhrq3η5需求，需要继续进行步骤三。 [0054] 步骤三：单独进行液压发电时，第一阀、第三阀、第六阀、第八阀、第十七阀、第二十二阀处于打开状态，第二阀、第四阀、第五阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第二入口和第四出口处于关闭状态，汇流条的第一入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0055] 热管理系统方面，热管理系统的制冷量高于总需求。对于第一液冷循环回路，大功率设备发热量等于相变储热换热器换热量，即Q大功率设备=Qxbhrq；对于第二液冷循环回路，相变储热换热器存储的热量通过蒸发器传递给蒸发循环回路，即Qxbhrq=Qzfq。对于蒸发循环回路，蒸发器的热量传递给冷凝器，再通过热沉带走，即Qlnq=Q大功率设备。对于液压油循环回路，供液系统工作时，液压泵的机械摩擦、控制阀及管路的液压摩擦等均会产生热量，液压油吸收上述热量后温度升高。温度升高的液压油流过液压油换热器，将供液系统中的热量传递给燃油后回到油箱，完成液压油循环回路，即Q液压油换热器=Q供液系统。综上，对于热管理系统，采用液压发电方案，对热管理系统的制冷量无影响。 [0056] 供液系统方面，机械驱动液压泵将辅助动力装置产生的机械能转换为液压能，将液压油从油箱抽入并输出高压油液，高压油液经过油滤清除固体杂质，再经过控制阀调整压力和流量后，推动大功率设备执行机构做功。蓄压器内储存的高压油液推动液压马达产生机械能，带动发电机转动发电。对于液压发电方案，机械驱动液压泵输出的液压能中有一部分储存到蓄压器，剩余通过油滤和控制阀后推动大功率设备执行机构做功，即P液压泵液压能输出 =P蓄压器+P大功率设备执行机构。假设液压发电的总工作效率为η6，则液压发电量WA=P蓄压器η6。综上，采用液压发电方案，供液系统提供给执行机构的输出功率减少了P蓄压器，补充了液压发电量WA= P蓄压器η6。 [0057] 供电系统方面，采用液压发电方案，补充了液压发电量WA=P蓄压器η6，总供电量为WA+WC+WD。 [0058] 如果P蓄压器η6≥W1+W2+W3+W5‑(WC+WD)，则补充发电量可以满足系统电能需求，通过引入液压发电即可实现电能补充。通过调节第二十二阀的开度，可以调整P蓄压器的范围（P蓄压器 +P大功率设备执行机构=P液压泵液压能输出），即可以灵活调控补充的发电量。此时，因为供液系统的供液量大于等于总需求，且进行了液压能消耗，需要满足P液压泵液压能输出‑P蓄压器≥P大功率设备执行机构需求，即液压发电装置消耗的液压能不大于系统液压能的冗余量。如果P液压泵液压能输出‑P蓄压器四。 [0059] 步骤四：同时采用燃油吸热方案、温差发电方案和液压发电方案，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第七阀、第八阀、第十三阀、第十四阀、第十七阀、第二十二阀处于打开状态，第二阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第四出口处于关闭状态，汇流条的第一入口、第二入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0060] 对于热管理系统，采用温差发电方案，补充了Qhrq3η1的制冷量，采用燃油吸热方案和液压发电方案对制冷量无影响。 [0061] 对于供液系统，采用燃油吸热方案，吸收热管理系统和供液系统的热量后辅助动力装置带动机械驱动液压泵的总供液效率提升η4，则总液压能输出提升至P液压泵液压能输出'= P液压泵液压能输出η4/η3；采用液压发电方案，供液系统提供给执行机构的输出功率减少了P蓄压器。 [0062] 对于供电系统，采用燃油吸热方案，吸收热管理系统和供液系统的热量后辅助动力装置带动发电机的总发电效率提升η2，则总发电量提升至WC'=WCη2/η1；采用温差发电方案，补充了温差发电量WB=Qhrq3η5；采用液压发电方案，补充了液压发电量WA=P蓄压器η6，总供电量为WA+WB+WC'+WD。 [0063] 如果Qhrq3η5+P蓄压器η6≥W1+W2+W3+W5‑(WC'+WD)，则补充发电量可以满足系统电能需求，通过引入燃油吸热方案、温差发电方案和液压发电方案即可实现电能补充。通过调节第三阀和第四阀的开度，可以调整Qhrq3的范围（Qhrq3+Qzfq=Qxbhrq），即可以在0~Qxbhrq之间灵活调控，可以灵活调控温差发电的补充发电量。通过调节第二十二阀的开度，可以调整P蓄压器的范围（P蓄压器+P大功率设备执行机构= P液压泵液压能输出），即可以灵活调控液压发电的补充发电量。通过调节第七阀和冲压空气风门的开度，可以调整燃油吸热量的范围，即可以在0~Qlnq+Q液压油换热器之间灵活调控，进而灵活调控燃油吸热方案的发电提升量。此时，因为供液系统的供液量大于等于总需求，且进行了液压能提升和消耗，需要满足P液压泵液压能输出'‑P蓄压器>P大功率设备执行机构需求，即液压发电装置提升的液压能与消耗的液压能之差不大于系统液压能的冗余量。如果P液压泵液压能输出'‑ P蓄压器增加燃油流量。 [0064] 条件二、当供液系统的供液量低于总需求，即机械驱动液压泵液压能输出P液压泵液压能输出<大功率设备执行机构液压能需求P大功率设备执行机构需求；供电系统的供电量高于总需求，即发电系统发电量WC+储能设备供电量WD>大功率设备电能需求W1+第一液体泵电能需求 W2+第二液体泵电能需求W3+压缩机电能需求W5；同时，热管理系统的制冷量高于总需求，即冷凝器换热量Qlnq+液压油换热器换热量Q液压油换热器>大功率设备制冷量需求Q大功率设备需求+供液系统制冷量需求Q供液系统需求。 [0065] 步骤五：单独进行燃油吸热，第一阀、第三阀、第六阀、第七阀、第八阀、第十七阀处于打开状态，第二阀、第四阀、第五阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口和第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0066] 热管理系统方面，采用燃油吸热方案，对制冷量无影响，但是热沉由冲压空气变成了燃油。 [0067] 供电系统方面，采用燃油吸热方案，吸收热管理系统和供液系统的热量后辅助动力装置带动发电机的总发电效率提升η2，则总发电量提升至WC'=WCη2/η1，总供电量为WC'+ WD。 [0068] 供液系统方面，机械驱动液压泵将辅助动力装置产生的机械能转换为液压能，将液压油从油箱抽入并输出高压油液，高压油液经过油滤清除固体杂质，再经过控制阀调整压力和流量后，推动大功率设备执行机构做功。在忽略各类损失情况下，机械驱动液压泵输出的液压能均用于推动大功率设备执行机构做功。假设未吸热前辅助动力装置带动机械驱动液压泵的总供液效率为η3，总液压能输出为P液压泵液压能输出；吸收热管理系统和供液系统的热量后辅助动力装置带动机械驱动液压泵的总供液效率提升η4，则总液压能输出提升至 P液压泵液压能输出'=P液压泵液压能输出η4/η3。 [0069] 如果P液压泵液压能输出η4/η3≥P大功率设备执行机构需求，则燃油吸热方案提升供液效率可以满足系统液压能需求，通过引入燃油吸热方案即可实现液压能补充。通过调节第七阀和冲压空气风门的开度，可以调整燃油吸热量的范围，即可以在0~Qlnq+Q液压油换热器之间灵活调控，进而灵活调控燃油吸热方案的液压能提升量。此时，因为供电系统的供电量大于等于总需求，且进行了电能补充；热管理系统的制冷量大于等于总需求。故此时调控范围只取决于大功率设备系统的液压能需求，无需考虑大功率设备系统的电能和制冷量需求。如果P液压泵液压能输出η4/ η3 [0070] 步骤六：单独进行温差供液，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第八阀、第十五阀、第十六阀、第十七阀、第二十一阀处于打开状态，第二阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口、第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0071] 热管理系统方面，热管理系统的制冷量高于总需求。对于第一液冷循环回路，大功率设备发热量等于相变储热换热器换热量，即Q大功率设备=Qxbhrq；对于第二液冷循环回路，相变储热换热器存储的热量一部分通过第三换热器带走后进行回收利用供液，剩余热量通过蒸发器传递给蒸发循环回路，即Qxbhrq=Qhrq3+Qzfq。对于温差供液方案，第三换热器带走的热量中有一部分回收进行供液，剩余通过第四换热器传递给蒸发循环回路。假设温差供液的效率为η7，则温差供液装置的液压能输出P温差供液装置液压能输出=Qhrq3η7，即第四换热器带走的热量Qhrq4=Qhrq3‑P温差供液装置=Qhrq3(1‑η7)。对于蒸发循环回路，蒸发器和第四换热器的热量传递给冷凝器，再通过热沉带走，即Qlnq=Qzfq+Qhrq4=Qzfq+Qhrq3(1‑η7)=Qxbhrq‑Qhrq3η7。对于液压油循环回路，供液系统工作时，液压泵的机械摩擦、控制阀及管路的液压摩擦等均会产生热量，液压油吸收上述热量后温度升高。温度升高的液压油流过液压油换热器，将供液系统中的热量传递给热沉后回到油箱，完成液压油循环回路，即Q液压油换热器=Q供液系统。综上，对于热管理系统，采用温差供液方案，补充了Qhrq3η7的制冷量。 [0072] 供液系统方面，机械驱动液压泵将辅助动力装置产生的机械能转换为液压能，将液压油从油箱抽入并输出高压油液；温差供液装置利用载冷剂第三换热器入口和制冷剂蒸发器入口之间的温差驱动，通过温差供液技术将热能转换为液压能，输出高压油液。机械驱动液压泵和温差供液装置共同输出的高压油液经过油滤清除固体杂质，再经过控制阀调整压力和流量后，推动大功率设备执行机构做功。在忽略各类损失情况下，机械驱动液压泵输出的液压能和温差供液装置输出的液压能共同用于推动大功率设备执行机构做功，即 P大功率设备执行机构=P液压泵液压能输出+P温差供液装置液压能输出。采用温差供液方案，补充了液压能输出P温差供液装置液压能输出=Qhrq3η7。 [0073] 供电系统方面，采用温差供液方案，对供电系统的发电量无影响。 [0074] 如果Qhrq3η7≥P大功率设备执行机构需求‑P液压泵液压能输出，则补充液压能可以满足系统液压能需求，通过引入温差供液即可实现液压能补充。通过调节第三阀和第四阀的开度，可以调整Qhrq3的范围（Qhrq3+Qzfq=Qxbhrq），即可以在0~Qxbhrq之间灵活调控，可以灵活调控温差供液的补充供液量。此时，因为供电系统的供电量大于等于总需求；热管理系统的制冷量大于等于总需求，且进行了制冷量补充。故此时调控范围只取决于大功率设备系统的液压能需求，无需考虑大功率设备系统的电能和制冷量需求。如果Qhrq3η7 [0075] 步骤七：同时进行燃油吸热方案和温差供液，第一阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第七阀、第八阀、第十五阀、第十六阀、第十七阀、第二十一阀处于打开状态，第二阀、第九阀、第十阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十八阀、第十九阀、第二十阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口和第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0076] 热管理系统方面，采用燃油吸热方案，对制冷量无影响；采用温差供液方案，补充了Qhrq3η7的制冷量。 [0077] 供电系统方面，采用燃油吸热方案，总发电量提升至WC'=WCη2/η1；采用温差供液方案，对发电量无影响。 [0078] 供液系统方面，采用燃油吸热方案，总液压能输出提升至 P液压泵液压能输出'=P液压泵液压能输出η4/η3；采用温差供液方案，补充了液压能输出P温差供液装置液压能输出=Qhrq3η7。 [0079] 如果Qhrq3η7+P液压泵液压能输出η4/η3≥P大功率设备执行机构需求，则补充液压能可以满足系统液压能需求，通过引入燃油吸热方案和温差供液方案即可实现液压能补充。通过调节第三阀和第四阀的开度，可以调整Qhrq3的范围（Qhrq3+Qzfq=Qxbhrq），即可以在0~Qxbhrq之间灵活调控，可以灵活调控温差供液的补充供液量；通过调节第七阀和冲压空气风门的开度，可以调整燃油吸热量的范围，即可以在0~Qlnq+Q液压油换热器之间灵活调控，进而灵活调控燃油吸热方案的液压能提升量。此时，因为供电系统的供电量大于等于总需求，且进行了发电量提升；热管理系统的制冷量大于等于总需求，且进行了制冷量补充。故此时调控范围只取决于大功率设备系统的液压能需求，无需考虑大功率设备系统的电能和制冷量需求。如果Qhrq3η7+ P液压泵液压能输出η4/η3 [0080] 条件三、当热管理系统的制冷量低于总需求，即冷凝器换热量Qlnq+液压油换热器换热量Q液压油换热器<大功率设备制冷量需求Q大功率设备需求+供液系统制冷量需求Q供液系统需求。供电系统的供电量高于总需求，即发电系统发电量WC+储能设备供电量WD>大功率设备电能需求W1+第一液体泵电能需求W2+第二液体泵电能需求W3+压缩机电能需求W5；同时，供液系统的供液量高于总需求，即机械驱动液压泵液压能输出P液压泵液压能输出>大功率设备执行机构液压能需求 P大功率设备执行机构需求。 [0081] 步骤八：只采用电制冷方案，第一阀、第二阀、第三阀、第六阀、第八阀、第九阀、第十阀、第十七阀、第十八阀处于打开状态，第四阀、第五阀、第七阀、第十一阀、第十二阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口、第四出口和第五出口处于打开状态。 [0082] 热管理系统方面，热管理系统的制冷量低于总需求。对于第一液冷循环回路，大功率设备发热量一部分通过第一换热器带走后经过电制冷装置传递给第二换热器，剩余热量存储在相变储热换热器，即Q大功率设备需求=Qhrq2+Qxbhrq；对于电制冷方案，电制冷装置消耗电能，将第一换热器换走的热量全部传递至第二换热器，再通过温度较高的热沉带走，即Qhrq1= Qhrq2。假设电制冷的效率为η8，消耗的电能W4=Qhrq1/η8。补充了Qhrq1=Qhrq2制冷量。对于第二液冷循环回路，相变储热换热器存储的热量通过蒸发器传递给蒸发循环回路，即Qxbhrq=Qzfq。对于蒸发循环回路，蒸发器的热量传递给冷凝器，再通过热沉带走。即Qzfq=Qlnq。对于热管理系统，采用电制冷方案，消耗了Qhrq1/η8电能，补充了Qhrq1的制冷量。对于液压油循环回路，液压油换热器换热量等于供液系统制冷量需求，即Q液压油换热器=Q供液系统。 [0083] 供电系统方面，采用电制冷方案，消耗了电制冷装置供电量W4，总需求为W1+W2+W3+W4+W5。 [0084] 供液系统方面，采用电制冷方案，对供液系统的供液量无影响。 [0085] 如果Qhrq1≥Q大功率设备需求‑Qlnq，则补充制冷量可以满足系统制冷量需求，通过引入电制冷方案即可实现制冷量补充。由于制冷量不足，因此第一阀全开，Qxbhrq大小不变，始终为最大值，通过调节第二阀的开度，可以调整Qhrq1的范围（Qhrq1=Q大功率设备需求‑Qxbhrq），即可以在0~Q大功率设备需求‑Qxbhrq之间灵活调控，可以灵活调控补充制冷量，时刻满足制冷量需求。此时，供电系统的供电量大于等于总需求，且进行了电能消耗，需要满足W4≤W1+W2+W3+W5‑(WC+WD)，即电制冷装置消耗的电能不大于系统电能的冗余量。如果Qhrq1W1+W2+W3+W5‑(WB+WC)，则采用电制冷方案不能同时满足制冷量需求和供电量需求，需要继续进行步骤九。 [0086] 步骤九：单独进行液压制冷，第一阀、第二阀、第三阀、第六阀、第八阀、第十一阀、第十二阀、第十七阀、第十八阀、第二十阀处于打开状态，第四阀、第五阀、第七阀、第九阀、第十阀、第十三阀、第十四阀、第十五阀、第十六阀、第十九阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口、第二入口、第四出口处于关闭状态，汇流条的第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口和第五出口处于打开状态。 [0087] 热管理系统方面，热管理系统的制冷量低于总需求。对于第一液冷循环回路，大功率设备发热量一部分通过第一换热器带走后经过液压制冷装置传递给第二换热器，剩余热量存储在相变储热换热器，Q大功率设备=Qhrq2+Qxbhrq；对于液压制冷方案，液压制冷装置消耗液压能，将第一换热器换走的热量全部传递至第二换热器，再通过温度较高的热沉带走。假设液压制冷的效率为η9，消耗的液压能P液压制冷装置=Qhrq1/η9。补充了Qhrq1=Qhrq2制冷量。对于第二液冷循环回路，相变储热换热器存储的热量通过蒸发器传递给蒸发循环回路，即Qxbhrq=Qzfq。对于蒸发循环回路，蒸发器的热量传递给冷凝器，再通过热沉带走，即Qzfq=Qlnq。对于热管理系统，采用液压制冷方案，消耗了Qhrq1/η9的液压能，补充了Qhrq1的制冷量。 [0088] 供电系统方面，采用液压制冷方案，对供电系统的供电量无影响。 [0089] 供液系统方面，机械驱动液压泵将辅助动力装置产生的机械能转换为液压能，将液压油从油箱抽入并输出高压油液，高压油液一部分经过油滤清除固体杂质，再经过控制阀调整压力和流量后，推动大功率设备执行机构做功。高压油液另一部分经过供液制冷装置，消耗液压能，将第一换热器换走的热量全部传递至第二换热器，再通过温度较高的热沉带走。采用液压制冷方案，供液系统消耗了Qhrq1/η9液压能，补充了液压制冷量Qhrq1。 [0090] 如果Qhrq1≥Q大功率设备需求‑Qlnq，则补充制冷量可以满足系统制冷量需求，通过引入液压制冷方案即可实现制冷量补充。由于制冷量不足，因此第一阀全开，Qxbhrq大小不变，始终为最大值，通过调节第二阀的开度，可以调整Qhrq1的范围（Qhrq1=Q大功率设备需求‑Qxbhrq），即可以在 0~Q大功率设备需求‑Qxbhrq之间灵活调控，可以灵活调控补充制冷量，时刻满足制冷量需求。此时，供液系统的供液量大于等于总需求，且进行了液压能消耗，需要满足P液压制冷装置≤P液压泵液压能输出‑P大功率设备执行机构需求，即液压制冷装置消耗的液压能不大于系统液压能的冗余量。如果Qhrq1< Q大功率设备需求‑Qlnq，或者P液压制冷装置>P液压泵液压能输出‑P大功率设备执行机构需求，则采用液压制冷方案不能同时满足制冷量需求和供液量需求，需要继续进行步骤十。 [0091] 步骤十：同时采用温差发电和电制冷方案，第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀、第八阀、第九阀、第十阀、第十三阀、第十四阀、第十七阀、第十八阀处于打开状态，第七阀、第十一阀、第十二阀、第十五阀、第十六阀、第十九阀、第二十阀、第二十一阀、第二十二阀、第二十三阀处于关闭状态；汇流条的第一入口处于关闭状态，汇流条的第二入口、第三入口、第四入口、第一出口、第二出口、第三出口、第四出口和第五出口处于打开状态。 [0092] 热管理系统方面，热管理系统的制冷量低于总需求。对于第一液冷循环回路，大功率设备发热量一部分通过第一换热器带走后经过电制冷装置传递给第二换热器，剩余热量存储在相变储热换热器，即Q大功率设备=Qhrq2+Qxbhrq；对于电制冷方案，电制冷装置消耗电能，将第一换热器换走的热量全部传递至第二换热器，再通过温度较高的热沉带走。假设电制冷的效率为η8，消耗的电能W4=Qhrq1/η8，补充了Qhrq1=Qhrq2制冷量。对于第二液冷循环回路，相变储热换热器存储的热量一部分通过第三换热器带走后进行回收利用发电，剩余热量通过蒸发器传递给蒸发循环回路，即Qxbhrq=Qhrq3+Qzfq。对于温差发电方案，第三换热器带走的热量中有一部分回收进行发电，剩余通过第四换热器传递给蒸发循环回路，即Qhrq3=WB+Qhrq4。假设温差发电的效率为η5，则温差发电量WB=Qhrq3η5，即第四换热器带走的热量Qhrq4=Qhrq3‑WB= Qhrq3(1‑η5)。对于蒸发循环回路，蒸发器和第四换热器的热量传递给冷凝器，再通过热沉带走，即Qlnq=Qzfq+Qhrq4=Qzfq+Qhrq3(1‑η5)=Qxbhrq‑Qhrq3η5。对于液压油循环回路，液压油换热器换热量等于供液系统制冷量需求，即Q液压油换热器=Q供液系统。综上，对于热管理系统，采用电制冷方案，消耗了Qhrq1/η8电能，补充了Qhrq1的制冷量；采用温差发电方案，补充了Qhrq3η5的制冷量。 [0093] 供电系统方面，采用温差发电方案，补充了温差发电量WB，总供电量为WB+WC+WD；采用电制冷方案，消耗了电制冷装置供电量W4，总需求为W1+W2+W3+W4+W5。 [0094] 供液系统方面，采用电制冷方案和温差发电方案，对供液系统的供液量无影响。 [0095] 如果Qhrq1+Qhrq3η5≥Q大功率设备需求‑Qlnq，则同时采用电制冷和温差发电方案补充制冷量可以满足系统制冷量需求，可实现制冷量补充。通过调节第一阀和第二阀的开度，可以调整Qhrq1和Qxbhrq的范围，可以灵活调控电制冷方案补充制冷量；再通过第三阀和第四阀的开度，可以调整Qhrq3的范围（Qhrq3+Qzfq=Qxbhrq），可以在0~Qxbhrq之间灵活调控，即可以灵活调控温差发电方案补充制冷量。此时，供电系统的供电量大于等于总需求，且同时进行了电能消耗和补充，需要满足WB‑W4≤W1+W2+W3+W5‑(WC+WD)，即温差发电装置产生的电能与电制冷装置消耗的电能的差值不大于系统电能的冗余量。如果Qhrq1+Qhrq3η5W1+W2+W3+W5‑(WC+WD)，则同时采用温差发电和电制冷方案也不能同时满足制冷量需求和供电量需求，需要重新设计燃油箱容量和流量，通过调节第七阀增加燃油流量。 [0096] 当采用电动泵进行供液时，如图2所示，发电系统发电量WC和储能设备供电量WD需要满足大功率设备电能需求W1、第一液体泵电能需求W2、第二液体泵电能需求W3、压缩机电能需求W5和电动泵电能需求W6。相较于采用机械驱动液压泵进行供液，增加了电动泵电能需求W6，其他的应用方案均与采用机械驱动液压泵一致。