CN107200118A - 燃料电池植保无人直升机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人机领域，公开了一种燃料电池植保无人直升机，机体包括机体上层板和机体底层板，机体上层板尾部焊接有尾架，尾架末端安装有尾翼和尾旋翼电机，尾旋翼电机连接有尾旋翼，机体上层板上方设有氢气瓶、主旋翼电机及驱动主旋翼电机的主旋翼电机驱动器和驱动尾旋翼电机的尾旋翼电机驱动器，机体底层板上方设有通过氢气管与氢气瓶连接的燃料电池，燃料电池通过导线电连有DC/DC，机体底层板下方焊接有H型机身底座，机身底座上固定有药箱和喷药管支架，喷药管支架两端设有喷头，药箱连接有带水泵的水管，水管沿喷药管支架与喷头相连。本发明燃料电池植保无人直升机能提高无人机续航时间，增加无人机工作效率，且安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，具体涉及一种燃料电池植保无人直升机。
背景技术
现有技术的无人机大多采用锂电池作为动力源，无人机的续航时间较短，用户在使用时需要携带多块电池，大大降低了使用效率。特别是植保领域的无人机，由于负载较大，平均10分钟左右就要更换一次电池，导致无人机作业过程中电池更换次数多，且操作麻烦，喷洒效率低下。目前续航能力已经成为植保无人机发展的瓶颈，在实际工程应用中仍需进一步改进。
中国实用新型专利申请(公开日：2016年8月31日、公开号：CN 205524958U)公开了一种燃料电池无人机，包括燃料电池系统、机架、飞行提升构件和控制机构，该燃料电池系统与氢气源相连通并为燃料电池无人机提供动力，一定程度上提升了续航能力，但动力来源单一，仅有燃料电池提供动力，存在启动慢，功率响应能力差，难以满足无人机爬升等飞行操控，安全性能不足的问题，且在燃料电池的过热保护上存在不足。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种燃料电池植保无人直升机，能提高无人机续航时间，增加无人机工作效率，且安全可靠。
为实现上述目的，本发明所设计的燃料电池植保无人直升机，包括机体，所述机体包括机体上层板和焊接在所述机体上层板下方的机体底层板，所述机体上层板尾部焊接有尾架，所述尾架末端安装有尾翼和尾旋翼电机，所述尾旋翼电机连接有尾旋翼，所述机体上层板上方设有氢气瓶、位于尾架和氢气瓶之间连接有主旋翼的主旋翼电机及固定在所述主旋翼电机两侧的驱动所述主旋翼电机的主旋翼电机驱动器和驱动所述尾旋翼电机的尾旋翼电机驱动器，所述机体底层板上方设有通过氢气管与所述氢气瓶连接的燃料电池，所述燃料电池通过导线电连有DC/DC，所述机体底层板下方焊接有H型机身底座，所述机身底座上固定有药箱和喷药管支架，所述喷药管支架两端设有喷头，所述药箱连接有带水泵的水管，所述水管沿所述喷药管支架与所述喷头相连，农药喷洒使，所述主旋翼产生的气流增加农药对作物的穿透性，防治效果高。
优选地，所述氢气瓶位于所述尾架和所述氢气瓶之间，所述氢气瓶通过氢气瓶底座固定在所述机体上层板上，所述氢气瓶通过所述氢气管与所述燃料电池的燃料电池进气口连接，所述燃料电池位于所述氢气瓶的下方，所述燃料电池上表面安装有至少一个风扇，所述风扇在给所述燃料电池输送氧气的同时，为所述燃料电池散热，防止所述燃料电池发生反应后过热。
优选地，所述机体底层板上焊接有上下两层的安装台，所述安装台上层安装有主控制板，底层板下层安装有辅助电池和DC/DC，所述辅助电池和所述主控制板均与所述DC/DC通过所述导线电连，所述辅助电池与所述风扇电连，所述辅助电池为所述风扇提供电力，防止所述燃料电池故障不能提供电力时过热。
优选地，所述DC/DC通过所述导线与所述主旋翼电机驱动器、所述尾旋翼电机驱动器、所述主旋翼电机、所述尾旋翼电机及所述水泵电连，为无人机各设备提供电力。
优选地，所述机体底层板下方设有摄像头，用于记录喷洒情况，所述摄像头通过所述导线与所述DC/DC电连，由所述DC/DC为所述摄像头提供电力，所述摄像头与所述主控制板电连，所述主控制板向所述摄像头发出控制信号。
优选地，所述氢气管设有氢气瓶阀，控制所述氢气管内的氢气流量，保障所述氢气管的安全。
优选地，所述燃料电池上设有燃料电池电极和燃料电池出水口，所述燃料电池电极通过所述导线与所述DC/DC电连，所述燃料电池发生反应后产生电力，输送给所述DC/DC转换后输送至无人机其它用电设备，所述燃料电池出水口上设有燃料电池出水阀，所述燃料电池反应产生的水由所述燃料电池出水口经所述燃料电池出水阀排出。
优选地，所述主控制板与所述水泵、所述主旋翼电机驱动器、所述尾旋翼电机驱动器电连，所述主控制板为各设备发出控制信号，所述主旋翼电机驱动器和所述尾旋翼电机驱动器驱动所述主旋翼电机和所述尾旋翼电机运转。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明采用所述燃料电池提供电力，续航时间长，且清洁环保；
2、提供所述风扇在给所述燃料电池输送氧气的同时，为所述燃料电池散热，防止所述燃料电池发生反应后过热，另外采用所述辅助电池为所述风扇提供电力，防止所述燃料电池故障不能提供电力时过热；
3、采用所述主控制板控制无人机各设备运转，可远程遥控，使作业人员更安全。
附图说明
图1为本发明燃料电池植保无人直升机的结构示意图；
图2为本发明燃料电池植保无人直升机的内部结构示意图；
图3为图2的立体示意图；
图4为本发明中机体底板及机身底座上的元件布置示意图；
图5为图4的立体示意图；
图6为本发明中燃料电池的结构示意图；
图7为图6的俯视图；
图8为本发明的电气控制图。
图中各部件标号如下：
机体1、摄像头2、水泵3、机身底座4、喷头5、药箱6、机体底板7、尾架8、尾翼9、尾旋翼10、主旋翼11、氢气瓶12、风扇13、燃料电池14、DC/DC15、辅助电池16、主旋翼电机17、氢气瓶阀18、燃料电池出水阀19、喷药管支架20、主旋翼电机驱动器21、机体上层板22、尾旋翼电机驱动器23、主控制板24、燃料电池出水口25、燃料电池电极26、燃料电池进气口27、水管28、导线29、氢气管30、氢气瓶底座31、尾旋翼电机32、安装台33。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2及图3所示，本发明燃料电池植保无人直升机，包括机体1，机体1包括机体上层板22和焊接在机体上层板22下方的机体底层板7，机体上层板22尾部焊接有尾架8，尾架8末端安装有尾翼9和尾旋翼电机32，尾旋翼电机32连接有尾旋翼10，机体上层板22上方设有氢气瓶12、位于尾架8和氢气瓶12之间连接有主旋翼11的主旋翼电机17及固定在主旋翼电机17两侧的驱动主旋翼电机17的主旋翼电机驱动器21和驱动尾旋翼电机32的尾旋翼电机驱动器23。
如图2及图3所示，氢气瓶12通过氢气瓶底座31固定在机体上层板22上，氢气管30设有氢气瓶阀18，机体底层板7上方设有通过氢气管30与氢气瓶12连接的燃料电池14，燃料电池14位于氢气瓶12的下方，机体底层板7下方焊接有H型机身底座4，机身底座4上固定有药箱6和喷药管支架20，喷药管支架20两端设有喷头5，药箱6连接有带水泵3的水管28，水管28沿喷药管支架20与喷头5相连，机体底层板7下方设有摄像头2，摄像头2通过导线29与DC/DC15电连。
如图4所示，机体底层板7上焊接有上下两层的安装台33，安装台33上层安装有主控制板24，底层板下层安装有辅助电池16和DC/DC15，辅助电池16和主控制板24均与DC/DC15通过导线29电连。
如图5所示，燃料电池14通过导线29电连有DC/DC15，燃料电池14上表面安装有四个风扇13，辅助电池16与风扇13电连。
如图6及图7所示，燃料电池14上设有燃料电池电极26、燃料电池出水口25和燃料电池进气口27，其中，燃料电池电极26通过导线29与DC/DC15电连，燃料电池出水口25上设有燃料电池出水阀19，氢气瓶12通过氢气管30与燃料电池14的燃料电池进气口27连接。
另外，DC/DC15通过导线29与主旋翼电机驱动器21、尾旋翼电机驱动器23、主旋翼电机17、尾旋翼电机32及水泵3电连，为为无人机各设备提供电力，主控制板24与水泵3、主旋翼电机驱动器21、尾旋翼电机驱动器23及摄像头2电连，输出控制信号。
如图8所示，燃料电池14经DC/DC15后为辅助电池16、主旋翼电机驱动器21、尾旋翼电机驱动器23、主旋翼电机17、尾旋翼电机32、主控制板24及摄像头2提供电力，辅助电池16为风扇13提供电力，另外，主旋翼电机驱动器21驱动控制主旋翼电机17，驱动控制尾旋翼电机驱动器23尾旋翼电机32。
本发明燃料电池植保无人直升机采用燃料电池14提供电力，续航时间长，且清洁环保；另外风扇13在给燃料电池输送氧气的同时，为燃料电池14散热，防止燃料电池14发生反应后过热，且采用辅助电池16为风扇13提供电力，防止燃料电池14故障不能提供电力时过热；同时本发明采用主控制板24控制无人机各设备运转，可远程遥控，使作业人员更安全。
Claims (8)
1.一种燃料电池植保无人直升机，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)包括机体上层板(22)和焊接在所述机体上层板(22)下方的机体底层板(7)，所述机体上层板(22)尾部焊接有尾架(8)，所述尾架(8)末端安装有尾翼(9)和尾旋翼电机(32)，所述尾旋翼电机(32)连接有尾旋翼(10)，所述机体上层板(22)上方设有氢气瓶(12)、位于所述尾架(8)和所述氢气瓶(12)之间连接有主旋翼(11)的主旋翼电机(17)及固定在所述主旋翼电机(17)两侧的驱动所述主旋翼电机(17)的主旋翼电机驱动器(21)和驱动所述尾旋翼电机(32)的尾旋翼电机驱动器(23)，所述机体底层板(7)上方设有通过氢气管(30)与所述氢气瓶(12)连接的燃料电池(14)，所述燃料电池(14)通过导线(29)电连有DC/DC(15)，所述机体底层板(7)下方焊接有H型机身底座(4)，所述机身底座(4)上固定有药箱(6)和喷药管支架(20)，所述喷药管支架(20)两端设有喷头(5)，所述药箱(6)连接有带水泵(3)的水管(28)，所述水管(28)沿所述喷药管支架(20)与所述喷头(5)相连。
2.根据权利要求1所述燃料电池植保无人直升机，其特征在于：所述氢气瓶(12)位于所述尾架(8)和所述氢气瓶(12)之间，所述氢气瓶(12)通过氢气瓶底座(31)固定在所述机体上层板(22)上，所述氢气瓶(12)通过所述氢气管(30)与所述燃料电池(14)的燃料电池进气口(27)连接，所述燃料电池(14)位于所述氢气瓶(12)的下方，所述燃料电池(14)上表面安装有至少一个风扇(13)。
3.根据权利要求2所述燃料电池植保无人直升机，其特征在于：所述机体底层板(7)上焊接有上下两层的安装台(33)，所述安装台(33)上层安装有主控制板(24)，底层板下层安装有辅助电池(16)和DC/DC(15)，所述辅助电池(16)和所述主控制板(24)均与所述DC/DC(15)通过所述导线(29)电连，所述辅助电池(16)与所述风扇(13)电连。
4.根据权利要求1所述燃料电池植保无人直升机，其特征在于：所述DC/DC(15)通过所述导线(29)与所述主旋翼电机驱动器(21)、所述尾旋翼电机驱动器(23)、所述主旋翼电机(17)、所述尾旋翼电机(32)及所述水泵(3)电连。
5.根据权利要求3所述燃料电池植保无人直升机，其特征在于：所述机体底层板(7)下方设有摄像头(2)，所述摄像头(2)通过所述导线(29)与所述DC/DC(15)电连，所述摄像头(2)与所述主控制板(24)电连。
6.根据权利要求1所述燃料电池植保无人直升机，其特征在于：所述氢气管(30)设有氢气瓶阀(18)。
7.根据权利要求1所述燃料电池植保无人直升机，其特征在于：所述燃料电池(14)上设有燃料电池电极(26)和燃料电池出水口(25)，所述燃料电池电极(26)通过所述导线(29)与所述DC/DC(15)电连，所述燃料电池出水口(25)上设有燃料电池出水阀(19)。
8.根据权利要求3所述燃料电池植保无人直升机，其特征在于：所述主控制板(24)与所述水泵(3)、所述主旋翼电机驱动器(21)、所述尾旋翼电机驱动器(23)电连。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200211 |
|
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