CN109672230A - 一种无人机启动防火花电路 - Google Patents

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resistance
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王琪杰
蔡志兆
冀湘元
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Zhong Yuhang Tong (Beijing) Technology Co., Ltd.
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Beijing Easy Drive Zhuo Yang Technology Co Ltd
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    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • 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
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices

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Abstract

本发明提供了一种无人机启动防火花电路，包括：用于第一次通电的大电阻回路，其包括串联的至少一个附加电阻；以及用于第二次通电的无附加电阻回路，所述无附加电阻回路与所述大电阻回路并联并且不包括串联的附加电阻。本发明的无人机启动防火花电路能够避免电容充电的瞬间大电流的产生所造成的打火现象，从而大幅降低插件及开关的寿命，避免瞬间的电脉冲损伤飞行器内部电路，以及避免辐射电磁波干扰通信及任务载荷。

Description

一种无人机启动防火花电路
技术领域
本发明涉及无人机领域，具体涉及一种无人机启动防火花电路。
背景技术
在无人机领域，通常会在无人机上安装电子调速器，以用于控制无人机旋翼的转速，从而使无人机正常飞行。电子调速器中含有大电容。一般来说，无人机旋翼的数量越多，所需安装的电子调速器越多，电容越大。在无人机的启动过程中，在通电的瞬间会对电容进行充电，形成充电电流，其中充电电流I＝E/R(E为电源电压，R为电源内阻)。
在现有的无人机启动过程中，由于电子调速器中大电容的存在，在开关接通的瞬间会产生非常大的充电电流。如此大的充电电流会大幅降低接插件及开关的寿命。而且，瞬间产生的电脉冲可能损伤飞行器内部电路，辐射电磁波还会干扰通信及任务载荷。目前还没有针对无人机启动过程的打火现象提出解决策略。
发明内容
为了保护无人机，使其正常运转，增加插件开关的寿命，保护飞行器内部电路，本发明人进行了锐意创新，设计出一种无人机启动防火花电路。
本发明的无人机启动防火花电路包括：
用于第一次通电的大电阻回路，其包括串联的至少一个附加电阻；以及
用于第二次通电的无附加电阻回路，所述无附加电阻回路与所述大电阻回路并联并且不包括串联的附加电阻。
本发明的无人机启动防火花电路中所述大电阻回路与所述无附加电阻回路均与电子调速器相串联，所述电子调速器被设置成控制所述无人机的发电机转速。
本发明的无人机启动防火花电路中所述电子调速器含有一个或多个电容。
本发明的无人机启动防火花电路还包括电源。
本发明的无人机启动防火花电路被设置成在第一次通电时在所述大电阻回路中产生减少的充电电流，并且在第二次通电时在所述无附加电阻回路中产生稳定的充电电流。
本发明提供的无人机启动防火花电路具有如下有益效果：
(1)能够避免电容充电的瞬间大电流的产生所造成的打火现象，从而大幅降低插件及开关的寿命；
(2)能够避免瞬间的电脉冲损伤飞行器内部电路；
(3)能够避免辐射电磁波干扰通信及任务载荷。
附图说明
图1示出本发明提供的无人机启动防火花电路的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和具体实施方式对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
根据本发明，提供一种无人机启动防火花电路，如图1所示，其包括用于第一次通电的大电阻回路以及用于第二次通电的无附加电阻回路。所述大电阻回路用来控制开关接通瞬间电容的充电电流，以防止充电电流过大造成打火现象，引起各种危害。所述无附加电阻回路用于在电路充电电流降至几安培直至稳定后实现电机的正常运转
其中，所述大电阻回路包括串联的至少一个附加电阻Rx，以减少通电时电容的充电电流，从而防止火花的产生。其中，所述无附加电阻回路与所述大电阻回路并联并且不包括串联的附加电阻。
在本发明的一个实施方式中，所述无人机启动防火花电路还包括用于控制所述无人机的发电机转速的电子调速器。所述电子调速器的数量可以为一个或多个。所述大电阻回路与所述无附加电阻回路均与电子调速器相串联。所述电子调速器含有一个或多个电容C。所述无人机的旋翼数量越多，所需要的电子调速器数量越多，则电容越多。
在本发明的一个实施方式中，所述无人机启动防火花电路还包括电源E。
本发明的无人机启动防火花电路被设置成在第一次通电时在所述大电阻回路中产生减少的充电电流，并且在第二次通电时在所述无附加电阻回路中产生稳定的充电电流。
在本发明的一个实施方式中，对所述无人机启动防火花电路中的电子调速器上的电容进行两次充电。第一次使用所述大电阻回路接通电路，用小电流对电容充电，降低充电电流至几安培，从而防止火花产生。第二次使用所述不添加附加电阻的无附加电阻回路接通电路。
实施例
在本发明的一个实施例中，电源E为50V，电子调速器的电容C为50000μF，电源E及整个回路的电阻r为50mΩ。要求充电达到80～90％时，所需充电时间少于1s。
在大电阻回路中，按如下方式计算所需电阻Rx大小：
公式I：Q＝U×C
其中，Q为电容电量，U为电容两端电压，C为电容。
公式II：充电时间t＝RCln[E/(E-Vt)]
其中，t为充电时间，R为电阻，E为电源电压，Vt为任意时刻t，电容上的电容值。
公式III：t＝(Rx+r)Cln[E/(E-Vt)]
其中，Rx为大电阻回路中所串联的附加电阻，r为整个电路的内阻。
经实验得知，当t＝2RC时，电容电压U＝0.86E。为了满足充电时间少于1s这个要求，可以计算出Rx<10。可见，在无人机启动电路中，串联一个小于10Ω的电阻组成大电阻回路，充电稳定后换成无附加电阻回路进行接下来的运转，即可以实现无人机启动时防火花的效果。
上述说明示出并描述了本发明的一种实例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附加权利要求的保护范围内。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释，并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下，可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种无人机启动防火花电路，包括：
用于第一次通电的大电阻回路，其包括串联的至少一个附加电阻；以及
用于第二次通电的无附加电阻回路，所述无附加电阻回路与所述大电阻回路并联并且不包括串联的附加电阻。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述大电阻回路与所述无附加电阻回路均与电子调速器相串联，所述电子调速器被设置成控制所述无人机的发电机转速。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电子调速器含有一个或多个电容。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括电源。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路被设置成在第一次通电时在所述大电阻回路中产生减少的充电电流，并且在第二次通电时在所述无附加电阻回路中产生稳定的充电电流。
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