CN105322636A - 一种多旋翼飞行器并联混合动力模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机飞行器领域，尤其涉及一种多旋翼飞行器并联混合动力模块，包括发动机、永磁无刷发电机、桥式整流器、滤波电路、充电模块和可拆卸的锂电池，发动机驱动永磁无刷发电机发电，永磁无刷发电机发出的三相交流电通过桥式整流器整流为直流电，直流电通过滤波电路滤波后一部分通过充电模块给锂电池充电，直流电通过滤波电路滤波后的另一部分提供给多旋翼飞行器的飞行电机，锂电池的输出端连接多旋翼飞行器的飞行电机的电压输入端。采用发动机驱动永磁无刷发电机发电对锂电池进行充电，可以提高锂电池的续航时间，大大提高了多旋翼飞行器的飞行时间以及载重能力。

Description

一种多旋翼飞行器并联混合动力模块

技术领域

本发明涉及无人机飞行器领域，尤其涉及一种多旋翼飞行器并联混合动力模块。

背景技术

目前，国内外的很多无人机公司都以锂电池作为多旋翼飞行器的主要动力来源。现有的多旋翼飞行的能量主要由锂电池提供，聚合物锂电池的功重比大约为200W/kg，使用锂电池的多旋翼飞行器飞行时间在正常情况下都在三十分钟左右。由于续航时间短，在应用上受到了很大的局限，一般情况下，只能用于航拍、摄影等短时间的工作，无法适用于较长时间以及较大载重的工作。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种续航时间长的多旋翼飞行器并联混合动力模块。

实现本发明目的的技术方案是：一种多旋翼飞行器并联混合动力模块，包括发动机、永磁无刷发电机、桥式整流器、滤波电路、充电模块和可拆卸的锂电池，发动机驱动永磁无刷发电机发电，永磁无刷发电机发出的三相交流电通过桥式整流器整流为直流电，直流电通过滤波电路滤波后一部分通过充电模块给锂电池充电，直流电通过滤波电路滤波后的另一部分提供给多旋翼飞行器的飞行电机，锂电池的输出端连接多旋翼飞行器的飞行电机的电压输入端。

作为本发明的优化方案，桥式整流器包括三组整流电路，每组所述的整流电路均由整流二极管D1和整流二极管D2并联组成，所述整流二极管D1的阳极连接整流二极管D2的阴极。

作为本发明的优化方案，充电模块的正极输入端连接二极管D7的阳极，二级管D7的阴极连接多旋翼飞行器的飞行电机的电压输入端。

作为本发明的优化方案，锂电池的正极输入端连接二极管D8的阳极，二级管D8的阴极连接二级管D7的阴极。

本发明具有积极的效果：(1)采用发动机驱动永磁无刷发电机发电对锂电池进行充电，可以提高锂电池的续航时间。

(2)采用发动机驱动永磁无刷发电机发电直接给多旋翼飞行器提供动力，进一步增加了锂电池的续航时间，从而提高了多旋翼飞行器的飞行时间以及载重能力。

(3)当多旋翼飞行器进行大动作机动时，发电机提供的电量不足时，可以由锂电池进行补充；另一方面，当多旋翼飞行器的发动机发生意外停转时，锂电池可以直接供给能源，使多旋翼飞行器安全降落。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的原理图。

其中，2、永磁无刷发电机，3、桥式整流器，4、滤波电路，5、充电模块，6、锂电池，7、多旋翼飞行器的飞行电机。

具体实施方式

如图1所示为一种多旋翼飞行器并联混合动力模块，包括发动机、永磁无刷发电机2、桥式整流器3、滤波电路4、充电模块5和可拆卸的锂电池6，发动机驱动永磁无刷发电机2发电，永磁无刷发电机2发出的三相交流电通过桥式整流器3整流为直流电，直流电通过滤波电路4滤波后一部分通过充电模块5给锂电池6充电，直流电通过滤波电路4滤波后的另一部分提供给多旋翼飞行器的飞行电机7，锂电池6的输出端连接多旋翼飞行器的飞行电机7的电压输入端。

发动机采用高能量密度的二冲程航空活塞发动机，发动机工作时的转速是恒定的，采用并联输出，输出功率分成两个部分，其中一部分用来驱动永磁无刷发电机2发电，永磁无刷发电机2输出三相交流电通过桥式整流器3整流为直流电来带动多旋翼飞行器的飞行电机7旋转以及为锂电池6充电。锂电池6是可拆卸的，可以预充电，充满电后即装入混合动力模块。

桥式整流器3包括三组整流电路，每组所述的整流电路均由整流二极管D1和整流二极管D2并联组成，整流二极管D1的阳极连接整流二极管D2的阴极，即桥式整流器3包括6个整流二极管，当输入正向电压时，整流二极管D1导通，整流二极管D2截止，当输入反向电压时，整流二极管D1截止，整流二极管D2导通。滤波电路4由电感L和电容C组成低通滤波电路，滤出杂质，得到性状较好的直流电。当发电机产生的电流超过多旋翼飞行器的飞行电机7正常运转所需要的电流时，一部分电流通过充电模块5给锂电池6充电；当多旋翼飞行器做大动作机动时，发电机提供的电流不足以供给多旋翼飞行器的飞行电机7正常运转时，可以通过锂电池6对电流进行补偿，以完成多旋翼飞行器的飞行电机7正常运转。

充电模块5的正极输入端连接二极管D7的阳极，二级管D7的阴极连接多旋翼飞行器的飞行电机7的电压输入端；其中充电模块5可以采用市面上常用的充电电路或充电模块来实现。锂电池6的正极输入端连接二极管D8的阳极，二级管D8的阴极连接二级管D7的阴极，二级管D7和二级管D8的作用都是防止电流回流，使模块运作得更加稳定可靠。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多旋翼飞行器并联混合动力模块，其特征在于：包括发动机、永磁无刷发电机(2)、桥式整流器(3)、滤波电路(4)、充电模块(5)和可拆卸的锂电池(6)，发动机驱动永磁无刷发电机(2)发电，永磁无刷发电机(2)发出的三相交流电通过桥式整流器(3)整流为直流电，直流电通过滤波电路(4)滤波后一部分通过充电模块(5)给锂电池(6)充电，直流电通过滤波电路(4)滤波后的另一部分提供给多旋翼飞行器的飞行电机(7)，所述锂电池(6)的输出端连接多旋翼飞行器的飞行电机(7)的电压输入端。

2.根据权利要求1所述的一种多旋翼飞行器并联混合动力模块，其特征在于：所述桥式整流器(3)包括三组整流电路，每组所述的整流电路均由整流二极管D1和整流二极管D2并联组成，所述整流二极管D1的阳极连接整流二极管D2的阴极。

3.根据权利要求1所述的一种多旋翼飞行器并联混合动力模块，其特征在于：所述充电模块(5)的正极输入端连接二极管D7的阳极，二级管D7的阴极连接多旋翼飞行器的飞行电机(7)的电压输入端。

4.根据权利要求3所述的一种多旋翼飞行器并联混合动力模块，其特征在于：所述锂电池(6)的正极输入端连接二极管D8的阳极，二级管D8的阴极连接二级管D7的阴极。