一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常見(jiàn)的電動(dòng)無(wú)人機(jī)機(jī)載設(shè)備供電電壓體制差異較大，既有為電動(dòng)機(jī)提供能源的動(dòng)力電池組，又有為控制設(shè)備提供電源的機(jī)載設(shè)備電池組，甚至還有為載荷應(yīng)用設(shè)備提供電源的載荷電池組，機(jī)載電池組眾多，導(dǎo)致機(jī)載電池組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣。而且，不同的電池組電池容量不一樣，有的電池組容量消耗快，有的電池組容量還剩余很多，因此，無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間將取決于耗電量最快的電池組，那么沒(méi)有耗盡的電池容量就增加了無(wú)人機(jī)的載荷量。
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中提出了采用單一供電的方案，電源系統(tǒng)采用單一開(kāi)關(guān)控制，使得動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)同時(shí)上電；該種單一供電的方式存在動(dòng)力系統(tǒng)上電瞬間電流沖擊控制系統(tǒng)的隱患，同時(shí)，多負(fù)載設(shè)備之間電流串?dāng)_大、相互之間的電磁干擾，將嚴(yán)重干擾飛行安全。如:動(dòng)力、射頻設(shè)備往往干擾自動(dòng)駕駛儀、載荷相機(jī)、伺服舵機(jī)等情況。
[0004]而且，常見(jiàn)的機(jī)載供電系統(tǒng)中電路無(wú)監(jiān)控、保護(hù)功能。在電池發(fā)生故障或電量不足的情況下，存在極大的安全隱患；
[0005]基于此，現(xiàn)有技術(shù)確實(shí)有待于改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型需解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新的電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，以避免動(dòng)力系統(tǒng)上電瞬間電流沖擊控制系統(tǒng)以及多負(fù)載設(shè)備之間電流串?dāng)_大、相互之間電磁干擾的問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的實(shí)時(shí)監(jiān)控保護(hù)。
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，其采用的技術(shù)方案如下:
[0008]所述供電系統(tǒng)包括:電池組、動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)、電機(jī)調(diào)速器、機(jī)載電源開(kāi)關(guān)、第一機(jī)載變壓模塊、第二機(jī)載變壓模塊、載荷變壓模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊以及控制器；
[0009]所述動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)的一端與電池組連接，另一端與電機(jī)調(diào)速器連接；
[0010]所述電機(jī)調(diào)速器的另一端連接動(dòng)力電機(jī)，用于控制動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速；
[0011]所述機(jī)載電源開(kāi)關(guān)的一端與電池組連接，另一端分別與第一機(jī)載變壓模塊和第二機(jī)載變壓模塊連接；
[0012]所述第一機(jī)載變壓模塊的輸出端連接伺服系統(tǒng)，所述第二機(jī)載變壓模塊的輸出端分別連接載荷變壓模塊、控制器以及其他機(jī)載設(shè)備；
[0013]所述載荷變壓模塊的輸出端連接載荷系統(tǒng)；
[0014]所述電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)機(jī)載電源開(kāi)關(guān)輸出端的電壓值，并將其發(fā)送至控制器；
[0015]所述控制器，用于根據(jù)接收到的電壓值，對(duì)動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)以及電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行控制。
[0016]優(yōu)選的，所述電機(jī)調(diào)速器，還用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其輸入端電壓，并當(dāng)該電壓實(shí)測(cè)值小于預(yù)設(shè)的最低工作電壓時(shí)，切斷動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)。
[0017]優(yōu)選的，所述電機(jī)調(diào)速器與控制器之間通過(guò)信號(hào)線連接，其負(fù)極線斷開(kāi)。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]本實(shí)用新型提供的一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，將動(dòng)力電機(jī)調(diào)速器、機(jī)載設(shè)備和載荷設(shè)備通過(guò)不同的控制開(kāi)關(guān)與電池組直接連接，避免了系統(tǒng)同時(shí)上電時(shí)，控制信號(hào)輸出不穩(wěn)定導(dǎo)致動(dòng)力電機(jī)失控的現(xiàn)象發(fā)生;設(shè)置載荷系統(tǒng)的電源從變壓后的電源再進(jìn)行變壓取電，確保載荷系統(tǒng)的電壓不受舵機(jī)電壓跳動(dòng)的影響，同時(shí)，通過(guò)對(duì)機(jī)載電源管理系統(tǒng)的輸入電壓進(jìn)行監(jiān)控，在電池組發(fā)生故障時(shí)，操作人員能及時(shí)控制動(dòng)力電機(jī)，確保飛機(jī)迫降安全，進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括:電池組、動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)、電機(jī)調(diào)速器、機(jī)載電源開(kāi)關(guān)、第一機(jī)載變壓模塊、第二機(jī)載變壓模塊、載荷變壓模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊以及控制器；
[0023]所述動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)的一端與電池組連接，另一端與電機(jī)調(diào)速器連接；
[0024]所述電機(jī)調(diào)速器的另一端連接動(dòng)力電機(jī)，用于控制動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速；
[0025]所述機(jī)載電源開(kāi)關(guān)的一端與電池組連接，另一端分別與第一機(jī)載變壓模塊和第二機(jī)載變壓模塊連接；
[0026]將動(dòng)力電機(jī)調(diào)速器、機(jī)載設(shè)備和載荷設(shè)備通過(guò)不同的控制開(kāi)關(guān)與電池組直接連接，避免了系統(tǒng)同時(shí)上電時(shí)，控制信號(hào)輸出不穩(wěn)定導(dǎo)致動(dòng)力電機(jī)失控的現(xiàn)象發(fā)生。
[0027]所述第一機(jī)載變壓模塊的輸出端連接伺服系統(tǒng)，所述第二機(jī)載變壓模塊的輸出端分別連接載荷變壓模塊、控制器以及其他機(jī)載設(shè)備；
[0028]所述載荷變壓模塊的輸出端連接載荷系統(tǒng);設(shè)置載荷系統(tǒng)的電源從變壓后的電源再進(jìn)行變壓取電，確保載荷系統(tǒng)的電壓不受舵機(jī)電壓跳動(dòng)的影響；
[0029]所述電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)機(jī)載電源開(kāi)關(guān)輸出端的電壓值，并將其發(fā)送至控制器；
[0030]所述控制器，用于根據(jù)接收到的電壓值，對(duì)動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)以及電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行控制。若檢測(cè)到機(jī)載電源開(kāi)關(guān)輸出端的電壓較低，可以通過(guò)降低電機(jī)調(diào)速器的轉(zhuǎn)速節(jié)省動(dòng)力系統(tǒng)的用電或者直接將動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)關(guān)閉，優(yōu)先保證伺服系統(tǒng)、載荷系統(tǒng)以及控制器的電源供應(yīng)，從而確保無(wú)人機(jī)的安全運(yùn)行。
[0031]優(yōu)選的，所述電機(jī)調(diào)速器，還用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其輸入端電壓，當(dāng)電池組故障或者電量不夠的情況下，通過(guò)預(yù)先設(shè)定好的最低工作電壓，自動(dòng)切斷動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)，不需要人為干預(yù)，進(jìn)一步增加系統(tǒng)的可靠性。
[0032]為了避免動(dòng)力電機(jī)的負(fù)極和控制信號(hào)的負(fù)極相連，導(dǎo)致動(dòng)力電機(jī)的大電流可能從控制器回流至電池組，從而導(dǎo)致控制器的損壞，在本實(shí)用新型中，將控制器的負(fù)極線取消，所述電機(jī)調(diào)速器與控制器之間只保留一根信號(hào)線，控制器的信號(hào)電流只能通過(guò)動(dòng)力電機(jī)的負(fù)極線連接至電池組，提高了電路的安全性。
[0033]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述電池組為6S鋰聚合物電池組，額定電壓25V，放電電壓25.2-19.2￥，最大放電電流5(^，采用乂1'-60母頭輸出；
[0034]動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)電流為60A;機(jī)載電源開(kāi)關(guān)的電流為10A;
[0035]電機(jī)調(diào)速器輸入電壓25.2V，電流不大于75A;
[0036]第一機(jī)載變壓模塊的輸出端提供5V電壓，以供伺服系統(tǒng)使用;可采用XL4005E可調(diào)開(kāi)關(guān)電源降壓芯片，其具有外圍元件少、體積小、發(fā)熱量低、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高等特點(diǎn)。
[0037]第二機(jī)載變壓模塊的輸出端提供12V電壓，以供控制器以及其他機(jī)載設(shè)備使用;可采用XL4005E可調(diào)開(kāi)關(guān)電源降壓芯片，其具有外圍元件少、體積小、發(fā)熱量低、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性尚等特點(diǎn)。
[0038]載荷變壓模塊連接第二機(jī)載變壓模塊的輸出端，變壓后輸出5V電壓，通過(guò)濾波電路后供載荷相機(jī)使用;采用XL4005E可調(diào)開(kāi)關(guān)電源降壓芯片，其具有外圍元件少、體積小、發(fā)熱量低、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高等特點(diǎn)。
[0039]本實(shí)用新型提供的一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置動(dòng)力電機(jī)調(diào)速器和機(jī)載電源管理系統(tǒng)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)單獨(dú)與電池組直接連接，避免了系統(tǒng)同時(shí)上電時(shí)，控制信號(hào)輸出不穩(wěn)定導(dǎo)致動(dòng)力電機(jī)失控的現(xiàn)象發(fā)生;設(shè)置載荷系統(tǒng)的電源從變壓后的電源再進(jìn)行變壓取電，確保載荷系統(tǒng)的電壓不受舵機(jī)電壓跳動(dòng)的影響，同時(shí)，通過(guò)對(duì)機(jī)載電源管理系統(tǒng)的輸入電壓進(jìn)行監(jiān)控，在電池組發(fā)生故障時(shí)，操作人員能及時(shí)控制動(dòng)力電機(jī)，確保飛機(jī)迫降安全，進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的可靠性。
[0040]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電系統(tǒng)包括:電池組、動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)、電機(jī)調(diào)速器、機(jī)載電源開(kāi)關(guān)、第一機(jī)載變壓模塊、第二機(jī)載變壓模塊、載荷變壓模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊以及控制器； 所述動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)的一端與電池組連接，另一端與電機(jī)調(diào)速器連接； 所述電機(jī)調(diào)速器的另一端連接動(dòng)力電機(jī)，用于控制動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)速； 所述機(jī)載電源開(kāi)關(guān)的一端與電池組連接，另一端分別與第一機(jī)載變壓模塊和第二機(jī)載變壓模塊連接； 所述第一機(jī)載變壓模塊的輸出端連接伺服系統(tǒng)，所述第二機(jī)載變壓模塊的輸出端分別連接載荷變壓模塊、控制器以及機(jī)載設(shè)備； 所述載荷變壓模塊的輸出端連接載荷系統(tǒng)； 所述電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)機(jī)載電源開(kāi)關(guān)輸出端的電壓值，并將其發(fā)送至控制器； 所述控制器，用于根據(jù)接收到的電壓值，對(duì)動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)以及電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行控制。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，其特征在于， 所述電機(jī)調(diào)速器，還用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其輸入端電壓，并當(dāng)該電壓實(shí)測(cè)值小于預(yù)設(shè)的最低工作電壓時(shí)，切斷動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)。3.如權(quán)利要求1所述的一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)調(diào)速器與控制器之間通過(guò)信號(hào)線連接，其負(fù)極線斷開(kāi)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的單一供電系統(tǒng)，包括：電池組的一路輸出依次連接動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)、電機(jī)調(diào)速器和動(dòng)力電機(jī)；另一路輸出連接機(jī)載電源開(kāi)關(guān)，機(jī)載電源開(kāi)關(guān)的另一端分別與第一、第二機(jī)載變壓模塊連接；第一機(jī)載變壓模塊的輸出端連接伺服系統(tǒng)，第二機(jī)載變壓模塊的輸出端分別連接載荷變壓模塊、控制器和其他機(jī)載設(shè)備；載荷變壓模塊的輸出端連接載荷系統(tǒng)；電壓監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)機(jī)載電源開(kāi)關(guān)輸出端的電壓值，并發(fā)送至控制器；控制器根據(jù)接收到的電壓值，對(duì)動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)和電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行控制；本實(shí)用新型可避免動(dòng)力系統(tǒng)上電瞬間電流沖擊控制系統(tǒng)以及多負(fù)載設(shè)備間相互電磁干擾和電流串?dāng)_大的問(wèn)題，并對(duì)電池組進(jìn)行監(jiān)控保護(hù)。
【IPC分類(lèi)】H02J7/00, H02J9/04
【公開(kāi)號(hào)】CN205212472
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520921926
【發(fā)明人】侯中喜, 郭正, 陳清陽(yáng), 王建軍, 閆秋飛, 魯亞飛, 劉多能, 單上求, 韓晶星
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日