CN107972495A - 基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机 - Google Patents

基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机 Download PDF

Info

Publication number
CN107972495A
CN107972495A CN201711210645.8A CN201711210645A CN107972495A CN 107972495 A CN107972495 A CN 107972495A CN 201711210645 A CN201711210645 A CN 201711210645A CN 107972495 A CN107972495 A CN 107972495A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unmanned plane
oxide
metal
semiconductor
solar panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711210645.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107972495B (zh
Inventor
梁小贝
王杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liang Xiaobei
Original Assignee
Tianjin Zhi Chen Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Zhi Chen Electronic Technology Co Ltd filed Critical Tianjin Zhi Chen Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201711210645.8A priority Critical patent/CN107972495B/zh
Publication of CN107972495A publication Critical patent/CN107972495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107972495B publication Critical patent/CN107972495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/34—In-flight charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582—Buck-boost converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，包括无人机主体框架、设置在所述无人机主体框架内的控制电路板，以及设置在所述无人机主体框架外底部的降落架，所述无人机主体框架的底部设置有与所述控制电路板相连用于供电的可充电电池组，所述无人机主体框架的外周对称设置有用于产生上升力的四个螺旋桨机构，所述无人机主体框架上端口设置有用于给所述可充电电池组充电的太阳能电池板，所述无人机主体框架内还设置有用于控制所述太阳能电池板的充电控制系统。本发明能将太阳能转化为电能给无人机自带的可充电电池充电，同时设计的电池管理系统能使得无人机能高效率地利用太阳能电能。

Description

基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机
技术领域
本发明涉及一种无人机。特别是涉及一种基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机。
背景技术
无人机是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务并能重复使用的无人驾驶航空器，目前全世界范围已经掀起了无人机的研制热潮，全球共有57个国家研制和发展无人机，种类达1000多种。太阳能以其储量丰富、分布广泛、清洁、经济等得到了人类的大力发展，将太阳能电池应用与无人机也是当前的一个热点，同时与太阳能电池相结合的充电技术正处于快速发展阶段。目前，有很多公司正在研究带有太阳能电池板的无人机，其中的关键问题之一就是如何选取合理的BUCK-BOOST开关变换电路与MPPT技术相结合，以达到提高太阳能的利用效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能将太阳能转化为电能给无人机自带的可充电电池充电的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机。
本发明所采用的技术方案是：一种基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，包括无人机主体框架、设置在所述无人机主体框架内的控制电路板，以及设置在所述无人机主体框架外底部的降落架，所述无人机主体框架的底部设置有与所述控制电路板相连用于供电的可充电电池组，所述无人机主体框架的外周对称设置有用于产生上升力的四个螺旋桨机构，所述无人机主体框架上端口设置有用于给所述可充电电池组充电的太阳能电池板，所述无人机主体框架内还设置有用于控制所述太阳能电池板的充电控制系统。
所述的太阳能电池板是通过卡嵌在所述无人机主体框架上端口的卡环固定在所述无人机主体框架的上端口上。
所述的四个旋转桨机构结构相同，每一个螺旋桨机构均包括有：一体形成在所述无人机主体框架外侧壁上的支撑凸台，用于产生上升力的螺旋桨，与螺旋桨相连用于驱动螺旋桨旋转的电机，用于卡在所述支撑凸台上的卡架，所述卡架内设置有电机固定架，所述电机固定设置在所述的电机固定架上，并通过所述的卡架固定连接在所述支撑凸台上。
所述的充电控制系统包括有：FPGA控制器和与所述FPGA控制器输出端相连的BUCK-BOOST型开关变换电路，所述FPGA控制器的一路信号输入端通过第一A/D转换模块连接所述太阳能电池板的电源输出端，另一路信号输入端通过第二A/D转换模块连接所述BUCK-BOOST型开关变换电路的电源输出端，所述BUCK-BOOST型开关变换电路的电源输入端连接所述太阳能电池板的电源输出端，所述BUCK-BOOST型开关变换电路的电源输出端连接所述可充电电池组。
所述的BUCK-BOOST型开关变换电路包括有驱动电路、第一MOS管和第二MOS管，所述驱动电路的信号输入端连接所述FPGA控制器的信号输出端，所述驱动电路的第一输出端(VP1)连接所述第一MOS管的栅极，第二输出端(VP2)连接所述第二MOS管的栅极，所述第一MOS管的漏极连接输入电源Vi，所述第二MOS管的源极通过第二极管(D2)接地，所述第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极共同通过第一二极管(D1)分别连接电容和电阻的一端，所述第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极还共同通过电感接地，所述第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极还直接接地，所述电容和电阻的另一端接地，所述电阻的两端构成BUCK-BOOST型开关变换电路的输出端连接所述可充电电池组，所述电阻的正极连接所述FPGA控制器的输入端。
所述的FPGA控制器的工作过程是：
1)在时钟来临时，通过第一A/D转换模块和第二A/D转换模块分别采集BUCK-BOOST型开关变换电路的输入端电压Vi和输出端电压V0；
2)判断BUCK-BOOST型开关变换电路的输出端电压V0是否大于等于输入端电压Vi，是则进入步骤3)，否则进入步骤4)；
3)FPGA控制器控制驱动电路的第一电压输出Vp1产生低能量电压脉冲PL，使第一MOS管导通，使电感电流iL增加，当低能量电压脉冲PL结束后，电感电流iL下降，当电感电流iL下降到设定的参考时间基准值tS时，FPGA控制器控制第二MOS管导通，电感电流iL通过第二MOS管与第二二极管(D2)继续流通，直到FPGA控制器的下次时钟来临时，返回步骤1)；
4)FPGA控制器控制驱动电路的第二电压输出Vp1产生高能量电压脉冲PH，使第一MOS管导通，使电感电流iL增加，当高能量电压脉冲PH结束后，电感电流iL下降，当电感电流iL下降到设定的参考电流基准值Iref时，FPGA控制器控制第二MOS管导通，电感电流iL通过第二MOS管与第二二极管(D2)继续流通，直到FPGA控制器的下次时钟来临时，返回步骤1)。
步骤3)所述的参考时间基准值tS设定为10～30μs。
步骤4)所述的参考电流基准值Iref设定为iLmax/2，其中iLmax表示电感电流iL的最大值。
本发明的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，能将太阳能转化为电能给无人机自带的可充电电池充电，同时设计的电池管理系统能使得无人机能高效率地利用太阳能电能。本发明不仅能使用太阳能电池板高效的采集太阳能，而且外观简洁时尚，电池管理系统能高效率的为可充电电池充电，以达到节能效益。
附图说明
图1是本发明基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机的整体结构示意图；
图2是本发明基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机的分解结构示意图；
图3是本发明中充电控制系统的构成框图；
图4是充电控制系统是BUCK-BOOST型开关变换电路的电路原理图；
图5是FPGA控制器的控制流程图。
图中
1：降落架 2：可充电电池组
3：无人机主体框架 4：支撑凸台
5：太阳能电池板 6：充电控制系统
61：BUCK-BOOST型开关变换电路 62：第一A/D转换模块
63：第二A/D转换模块 64：FPGA控制器
611：驱动电路 7：控制电路板
8：卡环 9：旋转桨机构
91：卡架 92：电机固定架
93：电机 94：螺旋桨
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种基于太阳能电池板及其充电系统和充电方法的无人机做出详细说明。
如图1、图2所示，本发明的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，包括无人机主体框架3、设置在所述无人机主体框架3内的控制电路板7，以及设置在所述无人机主体框架3外底部的降落架1，所述无人机主体框架3的底部设置有与所述控制电路板7相连用于供电的可充电电池组2，所述无人机主体框架3的外周对称设置有用于产生上升力的四个螺旋桨机构9，所述无人机主体框架3上端口设置有用于给所述可充电电池组2充电的太阳能电池板5，所述无人机主体框架3内还设置有用于控制所述太阳能电池板5的充电控制系统6。
所述的太阳能电池板5是通过卡嵌在所述无人机主体框架3上端口的卡环8固定在所述无人机主体框架3的上端口上。
所述的四个旋转桨机构9结构相同，每一个螺旋桨机构9均包括有：一体形成在所述无人机主体框架3外侧壁上的支撑凸台4，用于产生上升力的螺旋桨94，与螺旋桨94相连用于驱动螺旋桨94旋转的电机93，用于卡在所述支撑凸台4上的卡架91，所述卡架91内设置有电机固定架92，所述电机93固定设置在所述的电机固定架92上，并通过所述的卡架91固定连接在所述支撑凸台4上。
如图3所示，所述的充电控制系统6包括有：FPGA控制器64和与所述FPGA控制器64输出端相连的BUCK-BOOST型开关变换电路61，所述FPGA控制器64的一路信号输入端通过第一A/D转换模块62连接所述太阳能电池板5的电源输出端，另一路信号输入端通过第二A/D转换模块63连接所述BUCK-BOOST型开关变换电路61的电源输出端，所述BUCK-BOOST型开关变换电路61的电源输入端连接所述太阳能电池板5的电源输出端，所述BUCK-BOOST型开关变换电路61的电源输出端连接所述可充电电池组2。
如图4所示，所述的BUCK-BOOST型开关变换电路61包括有驱动电路611、第一MOS管S1和第二MOS管S2，所述驱动电路611的信号输入端连接所述FPGA控制器64的信号输出端，所述驱动电路611的第一输出端VP1连接所述第一MOS管S1的栅极，第二输出端VP2连接所述第二MOS管S2的栅极，所述第一MOS管S1的漏极连接输入电源Vi，所述第二MOS管S2的源极通过第二极管D2接地，所述第一MOS管S1的源极和第二MOS管S2的漏极共同通过第一二极管D1分别连接电容C和电阻R的一端，所述第一MOS管S1的源极和第二MOS管S2的漏极还共同通过电感L接地，所述第一MOS管S1的源极和第二MOS管S2的漏极还直接接地，所述电容C和电阻R的另一端接地，所述电阻R的两端构成BUCK-BOOST型开关变换电路61的输出端连接所述可充电电池组2，所述电阻R的正极连接所述FPGA控制器64的输入端。
本发明的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机中，设计的太阳能电池板不大，属于小功率太阳能电池板，所以太阳能电池板产生的电能不能直接给控制器电路板和螺旋桨供电，只能给可充电电池充电。太阳能电池板通过一个BUCK-BOOST型开关变换电路与无人机的可充电电池连接，且由FPGA控制器中的电池管理系统，控制光伏充电系统。白天有太阳光照射的时候，电池管理系统连接太阳能电池板给可充电电池充电，在没有太阳光照射的时候，断开太阳能电池板与可充电电池的连接。
如图5所示，所述的FPGA控制器64的工作过程是：
1)在时钟来临时，通过第一A/D转换模块62和第二A/D转换模块63分别采集BUCK-BOOST型开关变换电路61的输入端电压Vi和输出端电压V0；
2)判断BUCK-BOOST型开关变换电路61)的输出端电压V0是否大于等于输入端电压Vi，是则进入步骤3)，否则进入步骤4)；
3)FPGA控制器64控制驱动电路611的第一电压输出Vp1产生低能量电压脉冲PL，使第一MOS管S1导通，使电感电流iL增加，当低能量电压脉冲PL结束后，电感电流iL下降，当电感电流iL下降到设定的参考时间基准值tS时，FPGA控制器64控制第二MOS管S2导通，电感电流iL通过第二MOS管S2与第二二极管D2继续流通，直到FPGA控制器64的下次时钟来临时，返回步骤1)；ADW K,所述的参考时间基准值tS设定为10～30μs。
4)FPGA控制器64控制驱动电路611的第二电压输出Vp1产生高能量电压脉冲PH，使第一MOS管S1导通，使电感电流iL增加，当高能量电压脉冲PH结束后，电感电流iL下降，当电感电流iL下降到设定的参考电流基准值Iref时，FPGA控制器64控制第二MOS管S2导通，电感电流iL通过第二MOS管S2与第二二极管D2继续流通，直到FPGA控制器64的下次时钟来临时，返回步骤1)。其中，所述的参考电流基准值Iref设定为iLmax/2，其中iLmax表示电感电流iL的最大值。

Claims (8)

1.一种基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，包括无人机主体框架(3)、设置在所述无人机主体框架(3)内的控制电路板(7)，以及设置在所述无人机主体框架(3)外底部的降落架(1)，其特征在于，所述无人机主体框架(3)的底部设置有与所述控制电路板(7)相连用于供电的可充电电池组(2)，所述无人机主体框架(3)的外周对称设置有用于产生上升力的四个螺旋桨机构(9)，所述无人机主体框架(3)上端口设置有用于给所述可充电电池组(2)充电的太阳能电池板(5)，所述无人机主体框架(3)内还设置有用于控制所述太阳能电池板(5)的充电控制系统(6)。
2.根据权利要求1所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，所述的太阳能电池板(5)是通过卡嵌在所述无人机主体框架(3)上端口的卡环(8)固定在所述无人机主体框架(3)的上端口上。
3.根据权利要求1所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，所述的四个旋转桨机构(9)结构相同，每一个螺旋桨机构(9)均包括有：一体形成在所述无人机主体框架(3)外侧壁上的支撑凸台(4)，用于产生上升力的螺旋桨(94)，与螺旋桨(94)相连用于驱动螺旋桨(94)旋转的电机(93)，用于卡在所述支撑凸台(4)上的卡架(91)，所述卡架(91)内设置有电机固定架(92)，所述电机(93)固定设置在所述的电机固定架(92)上，并通过所述的卡架(91)固定连接在所述支撑凸台(4)上。
4.根据权利要求1所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，所述的充电控制系统(6)包括有：FPGA控制器(64)和与所述FPGA控制器(64)输出端相连的BUCK-BOOST型开关变换电路(61)，所述FPGA控制器(64)的一路信号输入端通过第一A/D转换模块(62)连接所述太阳能电池板(5)的电源输出端，另一路信号输入端通过第二A/D转换模块(63)连接所述BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的电源输出端，所述BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的电源输入端连接所述太阳能电池板(5)的电源输出端，所述BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的电源输出端连接所述可充电电池组(2)。
5.根据权利要求4所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，所述的BUCK-BOOST型开关变换电路(61)包括有驱动电路(611)、第一MOS管(S1)和第二MOS管(S2)，所述驱动电路(611)的信号输入端连接所述FPGA控制器(64)的信号输出端，所述驱动电路(611)的第一输出端(VP1)连接所述第一MOS管(S1)的栅极，第二输出端(VP2)连接所述第二MOS管(S2)的栅极，所述第一MOS管(S1)的漏极连接输入电源Vi，所述第二MOS管(S2)的源极通过第二极管(D2)接地，所述第一MOS管(S1)的源极和第二MOS管(S2)的漏极共同通过第一二极管(D1)分别连接电容(C)和电阻(R)的一端，所述第一MOS管(S1)的源极和第二MOS管(S2)的漏极还共同通过电感(L)接地，所述第一MOS管(S1)的源极和第二MOS管(S2)的漏极还直接接地，所述电容(C)和电阻(R)的另一端接地，所述电阻(R)的两端构成BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的输出端连接所述可充电电池组(2)，所述电阻(R)的正极连接所述FPGA控制器(64)的输入端。
6.根据权利要求4所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，所述的FPGA控制器(64)的工作过程是：
1)在时钟来临时，通过第一A/D转换模块(62)和第二A/D转换模块(63)分别采集BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的输入端电压Vi和输出端电压V0；
2)判断BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的输出端电压V0是否大于等于输入端电压Vi，是则进入步骤3)，否则进入步骤4)；
3)FPGA控制器(64)控制驱动电路(611)的第一电压输出Vp1产生低能量电压脉冲PL，使第一MOS管(S1)导通，使电感电流iL增加，当低能量电压脉冲PL结束后，电感电流iL下降，当电感电流iL下降到设定的参考时间基准值tS时，FPGA控制器(64)控制第二MOS管(S2)导通，电感电流iL通过第二MOS管(S2)与第二二极管(D2)继续流通，直到FPGA控制器(64)的下次时钟来临时，返回步骤1)；
4)FPGA控制器(64)控制驱动电路(611)的第二电压输出Vp1产生高能量电压脉冲PH，使第一MOS管(S1)导通，使电感电流iL增加，当高能量电压脉冲PH结束后，电感电流iL下降，当电感电流iL下降到设定的参考电流基准值Iref时，FPGA控制器(64)控制第二MOS管(S2)导通，电感电流iL通过第二MOS管(S2)与第二二极管(D2)继续流通，直到FPGA控制器(64)的下次时钟来临时，返回步骤1)。
7.根据权利要求6所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，步骤3)所述的参考时间基准值tS设定为10～30μs。
8.根据权利要求6所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，步骤4)所述的参考电流基准值Iref设定为iLmax/2，其中iLmax表示电感电流iL的最大值。
CN201711210645.8A 2017-11-27 2017-11-27 基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机 Active CN107972495B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711210645.8A CN107972495B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711210645.8A CN107972495B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107972495A true CN107972495A (zh) 2018-05-01
CN107972495B CN107972495B (zh) 2020-11-06

Family

ID=62011968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711210645.8A Active CN107972495B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107972495B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108725783A (zh) * 2018-06-11 2018-11-02 中国水利水电科学研究院 一种简易的轻小型电动无人机动力电池防打火电路
CN114030620A (zh) * 2021-11-15 2022-02-11 长沙航空职业技术学院 一种太阳能无人机电源管理方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8853993B2 (en) * 2010-09-27 2014-10-07 Byd Company Limited Control system and control method of an in-vehicle solar energy charger
CN204498015U (zh) * 2015-03-30 2015-07-22 无锡清莲新能源科技有限公司 基于mppt的光伏控制系统
WO2015150529A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 Pardell Ricard Agcfds: automated glass cleaning flying drone system
CN105429270A (zh) * 2015-12-23 2016-03-23 广东美的制冷设备有限公司 光伏空调系统及其充电控制方法
US9315267B2 (en) * 2012-02-15 2016-04-19 Microlink Devices, Inc. Integration of high-efficiency, lightweight solar sheets onto unmanned aerial vehicle for increased endurance
CN106385231A (zh) * 2016-09-30 2017-02-08 上海空间电源研究所 基于改进型h桥dc‑dc拓扑的mppt控制电路
CN106788216A (zh) * 2017-02-10 2017-05-31 阳光电源股份有限公司 一种光伏逆变系统以及光伏逆变方法
CN106892098A (zh) * 2017-03-13 2017-06-27 广东工业大学 一种栅栏式载物无人机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8853993B2 (en) * 2010-09-27 2014-10-07 Byd Company Limited Control system and control method of an in-vehicle solar energy charger
US9315267B2 (en) * 2012-02-15 2016-04-19 Microlink Devices, Inc. Integration of high-efficiency, lightweight solar sheets onto unmanned aerial vehicle for increased endurance
WO2015150529A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 Pardell Ricard Agcfds: automated glass cleaning flying drone system
CN204498015U (zh) * 2015-03-30 2015-07-22 无锡清莲新能源科技有限公司 基于mppt的光伏控制系统
CN105429270A (zh) * 2015-12-23 2016-03-23 广东美的制冷设备有限公司 光伏空调系统及其充电控制方法
CN106385231A (zh) * 2016-09-30 2017-02-08 上海空间电源研究所 基于改进型h桥dc‑dc拓扑的mppt控制电路
CN106788216A (zh) * 2017-02-10 2017-05-31 阳光电源股份有限公司 一种光伏逆变系统以及光伏逆变方法
CN106892098A (zh) * 2017-03-13 2017-06-27 广东工业大学 一种栅栏式载物无人机

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108725783A (zh) * 2018-06-11 2018-11-02 中国水利水电科学研究院 一种简易的轻小型电动无人机动力电池防打火电路
CN114030620A (zh) * 2021-11-15 2022-02-11 长沙航空职业技术学院 一种太阳能无人机电源管理方法
CN114030620B (zh) * 2021-11-15 2023-08-08 长沙航空职业技术学院 一种太阳能无人机电源管理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107972495B (zh) 2020-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105939112B (zh) 一种高增益准开关升压dc-dc变换器
CN101826793A (zh) 能源转换控制器
CN104682443B (zh) 一种基于光伏发电功能的v2g系统
CN105939107B (zh) 一种混合型准开关升压dc-dc变换器
CN101938136A (zh) 光伏组件直流并网控制器
CN201323465Y (zh) 一种利用闪电能量的蓄能系统
CN108539841A (zh) 用于混合电源系统的组合dc-dc变换器
Anandhi et al. Application of DC-DC boost converter for solar powered traffic light with battery backup
CN107972495A (zh) 基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机
CN108521165A (zh) 一种智能化多功能便携式供电电源及其控制方法
CN201378802Y (zh) 一种能源转换控制器
CN107302307A (zh) 一种降压型多电平功率变换电路及逆变器
CN104201761A (zh) 一种光伏与通信电源组合使用的供电系统
CN106972748B (zh) 一种多电平功率变换电路及系统
Lai et al. A reflex-charging based bidirectional DC charger for light electric vehicle and DC-microgrids
Werulkar et al. Design of a constant current solar charge controller with microcontroller based soft switching buck converter for solar home lighting system
CN102364742A (zh) 蓄电池化成充放电主电路结构
CN203912288U (zh) 分布式建筑物太阳能照明供电系统
CN207399066U (zh) 一种太阳能并离网储能可移动电站
CN205558391U (zh) 太阳能充电型立体车库
CN104852417B (zh) 一种便携式多功能充电机
CN103354383A (zh) 超级电容充电装置
CN202406056U (zh) 一种单相交流和直流的双向变换器
CN207518476U (zh) 一种低输入电压高直流增益的车载太阳能发电装置
CN105281566A (zh) 一种空间用三电平直流斩波电路拓扑

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230423

Address after: 100191 Beihang University, Haidian District, Xueyuan Road, 37, Beijing

Patentee after: Liang Xiaobei

Address before: Room 41, No. 320 Datong Commercial Plaza, Tianmu Town, Beichen District, Tianjin, 300134

Patentee before: TIANJIN ZHICHEN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right