CN106160160A - 一种用于系留无人机的双通路供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于系留无人机的双通路供电系统，其包括地面供电装置和搭载于系留无人机的电源模块，地面供电装置和电源模块通过电缆电连接在一起，电缆通过线缆收放置进行收放，地面供电装置包括：交流电产生设备；主直流通路，其包括交直流电源转化装置，交流电产生设备产生的交流电经由主直流通路被转换成具有第一电流值的第一直流电；和次级直流通路，其与主直流通路并联连接，包括充电器和蓄电电池组，交流电产生设备产生的交流电经由次级直流通路被转换成具有第二电流值的第二直流电，第一直流电和第二直流电均经由所述电缆被输送至电源模块。本发明有效解决了系留无人机长时间供电的问题，极大地提高了系留无人机的飞行或工作时间。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器领域。更具体地，本发明涉及用于系留无人机的双通路供电系统。
背景技术
系留无人机是现今发展迅速的一种无人机。由于系留无人机的飞行和控制要求负载高电压和大电流，但大部分系留无人机本身并不配置有供电单元，或其供电单元的供电量非常小，因此，不能保证较长的飞行时间。
发明内容
为了解决系留无人机的供电问题，本发明提供了一种用于系留无人机的双通路供电系统，其包括地面供电装置、搭载于所述系留无人机的电源模块，所述地面供电装置和所述电源模块通过电缆连接在一起，所述电缆通过线缆收放置进行收放，其中，所述地面供电装置包括：交流电产生设备；主直流通路，其包括交直流电源转化装置，所述交流电产生设备产生的交流电经由所述主直流通路被转换成具有第一电流值的第一直流电；和次级直流通路，其与所述主直流通路并联连接，包括充电器和蓄电电池组，所述交流电产生设备产生的交流电经由所述次级直流通路被转换成具有第二电流值的第二直流电，所述第一直流电和所述第二直流电均经由所述电缆被输送至所述电源模块。
优选的，所述主直流通路进一步包括用于监测所述主直流通路的运行状态的第一电压传感器。
优选的，所述主直流通路进一步包括用于监测所述主直流通路的运行状态的第一二极管。
优选的，所述次级直流通路进一步包括用于监测所述次级直流通路的运行状态的第二电压传感器。
优选的，所述次级直流通路进一步包括用于监测所述次级直流通路的运行状态的第二二极管。
优选的，所述交流电产生设备的发电功率为0-50KW，输出的交流电的电压为200V-400V。
优选的，所述电源模块包括一个以上并联连接的机载DC/DC转换模块。
优选的，所述交直流电源转化装置为军工级AC/DC转换模块。
优选的，所述电缆为航空电缆，其包括两根合金导线和一根光纤线。
优选的，所述蓄电电池组中的电池包括铅酸电池、锂电池、镍氢电池、镍镉电池、硫酸铁电池、燃料电池。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
首先，本发明借助一或多根电缆与地面供电系统进行电连接并依靠地面供电系统为系留无人机提供续航所需的电量，有效解决了系留无人机长时间供电的问题，供电时间长达几十甚至上百小时，极大地提高了系留无人机的飞行或工作时间。
其次，本发明的双通路供电系统还配置有电源监控，保证了电源系统的稳定可靠性，提高了整个系留无人机的安全性。
再次，本发明的双通路供电系统中的在系留无人机上搭载的电源模块体积小，重量轻，可直接用无人机本体供电和作为其他机载设备电源。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的双通路供电系统的在处于飞行状态系留无人机中的示意图。
图2是根据本发明另一个实施例的用于系留无人机的双通路供电系统的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1和2所示，本发明的用于系留无人机10的双通路供电系统包括地面供电装置100和系留无人机10搭载的电源模块200，地面供电装置100和电源模块200通过电缆20电连接在一起。电缆通过线缆收放置300进行收放。其中，地面供电装置100包括交流电产生设备101、主直流通路102和次级直流通路103。
交流电产生设备101可为产生交流电的发电机。该发电机的功率为可以为0-50KW，输出的交流电压为可以为200V-400V。在一个具体的实施例中，该发电机的功率为12KW，输出三相交流220或380V电压。
交流电产生设备101优选地为汽油发电机或柴油发电机，通过添加汽油或柴油燃料实现长时间不间断供电。
主直流通路102包括交直流电源转化装置102a，交流电产生设备101产生的交流电经由主直流通路102被转换成具有第一电流值的第一直流电。例如，将交流电产生设备101发出的380V交流电转成400V直流，该直流可以通过电缆20输出至电源模块200。优选地，交直流电源转化装置102a可采用军工级AC/DC模块，经过隔离、稳压、滤波输出稳定可靠直流，保证主直流通路102作为主要直流供电回路。再优选地，主直流通路102进一步包括第一电压传感器102b，其用于监测该通路的实时状态。在监测到该通路发生异常后，系统了做出相应应急方案，例如启用次级直流通路103等。
次级直流通路103与主直流通路102并联连接，包括充电器103a和蓄电电池组103b。交流电产生设备101产生的交流电经由次级直流通路103被转换成具有第二电流值的第二直流电，其中，第二电流值可以与第一电流值相同，也可以不同。例如，将交流电产生设备101发出的380V交流电转成400V可蓄能直流。该直流也可以通过电缆20输出至电源模块200。次级直流通路103作为应急直流供电回路。在主直流通路发生故障后，临时应急供电，保证系留无人机继续安全工作或返航。优选地，蓄电电池组103b可采用铅酸电池、锂电池、镍氢电池、镍镉电池、硫酸铁电池或燃料电池等新能源汽车中所采用电池，可以采用其中的一种，也可以同时采用其中的多种。再优选地，次级直流通路103也可包括第二电压传感器103c，其用于监测该通路的实时状态。
主直流通路102和次级直流通路103可各自包括第一二极管102c和第二二极管103d以将主直流通路102和次级直流通路103连接在一起。
其中，所述第一直流电和所述第二直流电均经由所述电缆20被供应至所述电源模块200。
电源模块200优选地为机载DC/DC转换模块201。例如，其可将400V的直流电转成可直接给系留无人机供电的50V/200A直流。其中，DC/DC电源模块体积小，重量轻，形成成套稳定可靠的电源系统。在优选实施例中，机载DC/DC转换模块201由一个以上，例如6个，1.7KW的DC/DC并联，组成一个输出50V/200A的大功率直流降压模组，并且体积小，重量轻，可直接用无人机本体供电和作为其他机载设备电源。
其中，优选地，电缆20可为航空电缆，包括两根合金导线和一根光纤线。其具有抗大拉力，柔软、可盘绕回收、抗高压和抗大电流的特性，一根光纤线为单模光纤芯，其可用于通信。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的一种实施方案，仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以变化的，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进修饰以及等同变换和改进均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，包括地面供电装置和搭载于所述系留无人机的电源模块，所述地面供电装置和所述电源模块通过电缆连接在一起，所述电缆通过线缆收放置进行收放，
其中，所述地面供电装置包括：
交流电产生设备；
主直流通路，其包括交直流电源转化装置，所述交流电产生设备产生的交流电经由所述主直流通路被转换成具有第一电流值的第一直流电；和
次级直流通路，其与所述主直流通路并联连接，包括充电器和蓄电电池组，所述交流电产生设备产生的交流电经由所述次级直流通路被转换成具有第二电流值的第二直流电，
所述第一直流电和所述第二直流电均经由所述电缆被输送至所述电源模块。
2.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述主直流通路进一步包括用于监测所述主直流通路的运行状态的第一电压传感器。
3.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述主直流通路进一步包括用于监测所述主直流通路的运行状态的第一二极管。
4.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述次级直流通路进一步包括用于监测所述次级直流通路的运行状态的第二电压传感器。
5.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述次级直流通路进一步包括用于监测所述次级直流通路的运行状态的第二二极管。
6.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述交流电产生设备的发电功率为0-50KW，输出的交流电的电压为200V-400V。
7.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述电源模块包括一个以上并联连接的机载DC/DC转换模块。
8.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述交直流电源转化装置包括军工级AC/DC转换模块。
9.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述电缆为航空电缆，其包括两根合金导线和一根光纤线。
10.根据权利要求1所述的双通路供电系统，其特征在于，所述蓄电电池组中的电池包括铅酸电池、锂电池、镍氢电池、镍镉电池、硫酸铁电池、燃料电池。
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