CN110697057B - 一种无人直升机电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种无人直升机电源系统，包括组合应急电源，交流发电机，以及与交流发电机相连接的第一变压整流装置，组合应急电源包括第一应急电源和第二应急电源；第一变压整流装置通过发电机接触器连接到第一汇流条，通过卸载接触器连接到第二汇流条，第一变压整流装置，被配置为将交流发电机产生的交流电源转换为直流电源；第一应急电源通过第一应急接触器连接到第一汇流条，第二应急电源通过第二应急接触器连接到第三汇流条；其中，第一汇流条，被配置为给应急用电设备供电，第二汇流条，被配置为给任务用电设备供电，第三汇流条，被配置为给发动机用电设备供电。本发明实施例实现了一种体积较小、且重量较轻的电源系统。

Description

一种无人直升机电源系统
技术领域
本申请涉及但不限于飞行器电源系统技术领域，尤指一种无人直升机电源系统。
背景技术
目前某型号的无人直升机采用的是ROTAX 914活塞发动机，该发动机的控制单元采用直流14V用电体制，而机上其他用电设备采用直流28V用电体制，因此，在设计电源系统时需设计直流14V和直流28V两种构型，同时两种构型交联在一起。该设计构架的电源系统的体积较大，且重量较大，难以满足无人直升机对小体积和轻重量的需求。
发明内容
本发明的目的：本发明实施例提供一种无人直升机电源系统，通过合理的设计电源系统内部结构，实现了一种体积较小、且重量较轻的电源系统。
本发明的技术方案：
本发明实施例提供一种无人直升机电源系统，包括：组合应急电源，交流发电机，以及与所述交流发电机相连接的第一变压整流装置，所述组合应急电源包括第一应急电源和第二应急电源；
所述第一变压整流装置通过发电机接触器连接到第一汇流条，通过卸载接触器连接到第二汇流条，所述第一变压整流装置，被配置为将所述交流发电机产生的交流电源转换为直流电源；
所述第一应急电源通过第一应急接触器连接到所述第一汇流条，所述第二应急电源通过第二应急接触器连接到第三汇流条；
其中，所述第一汇流条，被配置为给应急用电设备供电，所述第二汇流条，被配置为给任务用电设备供电，所述第三汇流条，被配置为给发动机用电设备供电。
可选地，如上所述的无人直升机电源系统中，
所述交流发电机和所述第一变压整流装置，被配置为在正常工作情况下，给所述第一汇流条和所述第二汇流条供电；
所述第一应急电源，被配置为在所述交流发电机和所述第一变压整流装置至少一个故障时，给所述第一汇流条供电；
所述第二应急电源，被配置为给所述第三汇流条供电。
可选地，如上所述的无人直升机电源系统中，还包括：外电源插座，所述外电源插座设置有第一电源接口和第二电源接口；
所述第一电源接口用于连接第一外电源，通过所述第一外电源给所述第一汇流条供电；
所述第二电源接口用于连接第二外电源，通过所述第二外电源给所述第三汇流条供电，并通过所述第二外电源起动发动机。
可选地，如上所述的无人直升机电源系统中，
所述第二应急电源，还被配置为在没有外电源的情况下，起动所述发动机。
可选地，如上所述的无人直升机电源系统中，还包括：发动机磁电机，以及与所述发动机磁电机相连接的第二变压整流装置；
所述第二变压整流装置连接到所述第三汇流条，被配置为给所述第三汇流条供电。
可选地，如上所述的无人直升机电源系统中，还包括：连接于所述第三汇流条和所述第一汇流条之间的电源模块；
所述电源模块，被配置为将所述第二变压整流装置的输出电压转换为第一汇流条的工作电压，还被配置为在所述交流发电机和所述第一变压整流装置至少一个故障时，给所述第一汇流条供电。
可选地，如上所述的无人直升机电源系统中，所述交流发电机采用分体式无轴承发电机。
可选地，如上所述的无人直升机电源系统中，所述第一应急电源为24伏蓄电池，所述第二应急电源为12伏蓄电池。
本发明的有益效果：本发明实施例提供了一种无人直升机电源系统，包括组合应急电源，交流发电机，以及与交流发电机相连接的第一变压整流装置，组合应急电源包括第一应急电源和第二应急电源；第一变压整流装置通过发电机接触器连接到第一汇流条，通过卸载接触器连接到第二汇流条，第一变压整流装置，被配置为将交流发电机产生的交流电源转换为直流电源；第一应急电源通过第一应急接触器连接到第一汇流条，第二应急电源通过第二应急接触器连接到第三汇流条；其中，第一汇流条，被配置为给应急用电设备供电，第二汇流条，被配置为给任务用电设备供电，第三汇流条，被配置为给发动机用电设备供电。本发明实施例首次采用组合蓄电池组设计，并且首次采用交流发电机加变压整流装置的电源设计，有利于减小电源系统的体积，并减轻电源系统的重量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种无人直升机电源系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种无人直升机电源系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种无人直升机电源系统的结构示意图。本发明实施例提供的无人直升机电源系统，可以包括：组合应急电源5，交流发电机1，以及与交流发电机1相连接的第一变压整流装置2，该组合应急电源5包括第一应急电源3和第二应急电源4。
如图1所示的无人直升机电源系统中，第一变压整流装置2通过发电机接触器6连接到第一汇流条10，通过卸载接触器9连接到第二汇流条11；
本发明实施例中的第一变压整流装置2，被配置为将交流发电机1产生的交流电源转换为直流电源；
第一应急电源3通过第一应急接触器7连接到第一汇流条10，第二应急电源4通过第二应急接触器8连接到第三汇流条12；
本发明实施例中的上述第一汇流条10，被配置为给应急用电设备供电，第二汇流条11，被配置为给任务用电设备供电，第三汇流条12，被配置为给发动机用电设备供电。
本发明上述实施例提供的无人直升机电源系统中，第一应急电源3和第二应急电源4为应急电源组合设计，发电机采用交流发电机1与配套的压整流装置2的设计方案。
另外，上述发电机接触器6、第一应急接触器7、第二应急接触器8、卸载接触器9、第一汇流条10、第二汇流条11和第三汇流条12可以设置与一台直流配电控制盒13中。
可选地，本发明实施例中的第一应急电源3可以采用24伏(V)蓄电池，第二应急电源4可以采用12V蓄电池，即组合应急电源为组合蓄电池组，这两个蓄电池可以设置于一个电池盒中。
上述组合蓄电池组分别通过直流配电控制盒13内部的第一应急接触器7和第二应急接触器8提供28V和14V的直流电源。
上述交流发电机1通过第一变压整流装置2变压整流输出28V直流电源供机上其他用电设备使用。
本发明上述实施例提供的无人直升机电源系统中，首次采用组合蓄电池组设计，并且首次采用交流发电机加变压整流装置的电源设计，有利于减小电源系统的体积，并减轻电源系统的重量。
本发明实施例提供的上述无人直升机电源系统，交流发电机1和第一变压整流装置2，被配置为在正常工作情况下，给第一汇流条10和第二汇流条11供电；
第一应急电源3，被配置为在交流发电机1和第一变压整流装置2至少一个故障时，给第一汇流条10供电；
第二应急电源4，被配置为给第三汇流条12供电。
可选地，本发明实施例的交流发电机1采用分体式无轴承发电机，进一步减小了电源系统的体积和重量。
图2为本发明实施例提供的另一种无人直升机电源系统的结构示意图。在图1所示无人直升机电源系统的结构基础上，本发明实施例提供的无人直升机电源系统，还可以包括：
外电源插座16，外电源插座16设置有第一电源接口和第二电源接口；
第一电源接口用于连接第一外电源，通过第一外电源给第一汇流条10供电；
第二电源接口用于连接第二外电源，通过第二外电源给第三汇流条12供电，并通过第二外电源起动发动机。
本发明实施例提供的无人直升机电源系统在地面状态下，通过外接电源和外电源插座进行供电；例如，通过第一电源接口进行供电的第一外电源为28V直流电源，通过第二电源接口进行供电的第二外电源为14V直流电源。
可选地，本发明实施例中的第二应急电源4，还被配置为在没有外电源的情况下，起动发动机。
如图2所示，本发明实施例提供的无人直升机电源系统，还包括：发动机磁电机14，以及与发动机磁电机14相连接的第二变压整流装置15；
第二变压整流装置15连接到所述第三汇流条12，被配置为给第三汇流条12供电。
可选地，本发明实施例提供的无人直升机电源系统，还包括：连接于第三汇流条12和第一汇流条10之间的电源模块17；
该电源模块17，被配置为将第二变压整流装置15的输出电压转换为第一汇流条10的工作电压，还被配置为在交流发电机1和第一变压整流装置2至少一个故障时，给第一汇流条10供电。
本发明实施例提供的无人直升机电源系统的工作原理为：
1)，正常供电情况：
由于发动机自带的磁电机14通过发动机自带的磁电机14和第二变压整流装置15整流输出14V直流电源，与组合蓄电池组5中的12V蓄电池4并联给机上直流14V用电体制的用电设备供电，即给第三汇流条12供电。
交流发电机1通过第一变压整流装置2整流输出2100W/28V直流电源，同时，与组合蓄电池组5中的24V蓄电池3并联给机上直流28V用电体制的用电设备供电，即给第一汇流条10和第二汇流条11供电。
2)，应急供电情况：
交流发电机1和/或第一变压整流装置2故障时，机上直流28V用电体制的用电设备(即第一汇流条10)由组合蓄电粗组5中的12V蓄电池4经电源模块17变换出直流24V直流电源，与组合蓄电粗组5中的24V蓄电池3共同提供应急供电电源，即给第一汇流条10供电，第二汇流条11为卸载状态。
当发动机自带的磁电机14和/或第二变压整流装置15故障，机上直流14V用电体制的用电设备由组合蓄电粗组5中的12V蓄电池4提供应急供电电源，即给第三汇流条12供电。
上述应急供电时间均不小于20分钟(min)。
3)，地面电源供电情况：
地面供电通过外电源插座16由机外电源输入14V和28V直流电源，外电源优先给机上电源供电。
本发明上述实施例提供了一种多蓄电池组合的构型，并且提供了一种新的电源系统的设计结构。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种无人直升机电源系统，其特征在于，包括：组合应急电源，交流发电机，以及与所述交流发电机相连接的第一变压整流装置，所述组合应急电源包括第一应急电源和第二应急电源；
所述第一变压整流装置通过发电机接触器连接到第一汇流条，通过卸载接触器连接到第二汇流条，所述第一变压整流装置，被配置为将所述交流发电机产生的交流电源转换为直流电源；所述第一应急电源通过第一应急接触器连接到所述第一汇流条，所述第二应急电源通过第二应急接触器连接到第三汇流条；其中，所述第一汇流条，被配置为给应急用电设备供电，所述第二汇流条，被配置为给任务用电设备供电，所述第三汇流条，被配置为给发动机用电设备供电；
所述无人直升机电源系统还包括：发动机磁电机，与所述发动机磁电机相连接的第二变压整流装置，以及连接于所述第三汇流条和所述第一汇流条之间的电源模块；
所述第二变压整流装置连接到所述第三汇流条，被配置为给所述第三汇流条供电；
所述电源模块，被配置为将所述第二变压整流装置的输出电压转换为第一汇流条的工作电压，还被配置为在所述交流发电机和所述第一变压整流装置至少一个故障时，给所述第一汇流条供电。
2.根据权利要求1所述的无人直升机电源系统，其特征在于，
所述交流发电机和所述第一变压整流装置，被配置为在正常工作情况下，给所述第一汇流条和所述第二汇流条供电；
所述第一应急电源，被配置为在所述交流发电机和所述第一变压整流装置至少一个故障时，给所述第一汇流条供电；
所述第二应急电源，被配置为给所述第三汇流条供电。
3.根据权利要求2所述的无人直升机电源系统，其特征在于，还包括：
外电源插座，所述外电源插座设置有第一电源接口和第二电源接口；
所述第一电源接口用于连接第一外电源，通过所述第一外电源给所述第一汇流条供电；
所述第二电源接口用于连接第二外电源，通过所述第二外电源给所述第三汇流条供电，并通过所述第二外电源起动发动机。
4.根据权利要求3所述的无人直升机电源系统，其特征在于，
所述第二应急电源，还被配置为在没有外电源的情况下，起动所述发动机。
5.根据权利要求1～4中任一个所述的无人直升机电源系统，其特征在于，所述交流发电机采用分体式无轴承发电机。
6.根据权利要求1～4中任一个所述的无人直升机电源系统，其特征在于，所述第一应急电源为24伏蓄电池，所述第二应急电源为12伏蓄电池。
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