CN111969663A - 一种无人机电源控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机电源控制器，所述无人机电源控制器包括壳体、输入连接器、多个输出连接器、驱动板、屏蔽板、控制板和多个软铜排，设置大电流走线增加所述主汇流条和所述从汇流条，利用所述驱动板作为所述控制器的基板，并且在所述驱动板和所述控制板之间增加所述屏蔽板，隔离强弱电之间的连接，减少电流的干扰，实现大电流的散热，提高控制器的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制技术领域，尤其涉及一种无人机电源控制器。
背景技术
传统无人机电源控制器在大电流的作用下功耗大，产热量高，在低压或密闭环境下满功率长期工作由于散热不充分将产生较大温升，进而造成了控制器可靠性降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机电源控制器，提高控制器的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供了一种无人机电源控制器，所述无人机电源控制器包括壳体、输入连接器、多个输出连接器、驱动板、屏蔽板、控制板和多个软铜排，所述输入连接器与所述壳体固定连接，并位于所述壳体一侧，多个所述输出连接器与所述壳体固定连接，并位于远离所述输入连接器一侧，所述驱动板与所述壳体固定连接，并位于所述壳体中，所述驱动板包括主汇流条和从汇流条，所述主汇流条和所述从汇流条均位于所述驱动板中，所述屏蔽板与所述壳体固定连接，并位于远离所述壳体一侧，所述控制板与所述壳体和所述连接连接器固定连接，并位于远离所述驱动板一侧，多个所述软铜排与所述输入连接器、所述输出连接器和所述驱动板固定连接，并分别位于所述输入连接器和所述驱动板之间，且位于所述输出连接器和所述驱动板之间。
其中，所述壳体包括上壳体、中壳体和下壳体，所述中壳体与所述上壳体固定连接，并位于所述上壳体一侧，所述下壳体与所述中壳体固定连接，并位于远离所述上壳体一侧。
其中，所述输入连接器包括地面供电连接器、供电连接器和控制输入连接器，所述地面供电连接器与所述中壳体固定连接，并位于所述中壳体一侧，所述供电连接器与所述中壳体固定连接，并位于所述地面供电连接器一侧，所述控制输入连接器与所述中壳体固定连接，并位于远离所述地面供电连接器一侧。
其中，所述主汇流条的截面形状为矩形，宽度为10mm，高度为3mm，长度为35mm。
其中，所述从汇流条的截面形状为矩形，宽度为10mm，高度为3mm，长度为25mm。
本发明的一种无人机电源控制器，所述无人机电源控制器包括壳体、输入连接器、多个输出连接器、驱动板、屏蔽板、控制板和多个软铜排，设置大电流走线增加所述主汇流条和所述从汇流条，利用所述驱动板作为所述控制器的基板，并且在所述驱动板和所述控制板之间增加所述屏蔽板，隔离强弱电之间的连接，减少电流的干扰，实现大电流的散热，提高控制器的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种无人机电源控制器的结构示意图。
图2是本发明提供的壳体的结构示意图。
图3是本发明提供的无人机电源控制器的功能示意图。
1-壳体、2-输入连接器、3-输出连接器、4-驱动板、5-屏蔽板、6-控制板、7-软铜排、8-主汇流条、9-从汇流条、11-上壳体、12-中壳体、13-下壳体、21-地面供电连接器、22-供电连接器、23-控制输入连接器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，本发明提供一种无人机电源控制器，所述无人机电源控制器包括壳体1、输入连接器2、多个输出连接器3、驱动板4、屏蔽板5、控制板6和多个软铜排7，所述输入连接器2与所述壳体1固定连接，并位于所述壳体1一侧，多个所述输出连接器3与所述壳体1固定连接，并位于远离所述输入连接器2一侧，所述驱动板4与所述壳体1固定连接，并位于所述壳体1中，所述驱动板4包括主汇流条8和从汇流条9，所述主汇流条8和所述从汇流条9均位于所述驱动板4中，所述屏蔽板5与所述壳体1固定连接，并位于远离所述壳体1一侧，所述控制板6与所述壳体1和所述连接连接器3固定连接，并位于远离所述驱动板4一侧，多个所述软铜排7与所述输入连接器2、所述输出连接器3和所述驱动板4固定连接，并分别位于所述输入连接器2和所述驱动板4之间，且位于所述输出连接器3和所述驱动板4之间。
在本实施方式中，所述壳体1为轴向水平放置的中空结构，为单板提供结构支撑、屏蔽保护和散热作用；所述输入连接器2位于所述壳体1的左侧壁，所述输出连接器3位于所述壳体1的右侧壁，所述驱动板4位于所述壳体1的底部，其中，所述驱动板4为铝基板，包含MOSFET开关管、所述主汇流条8和所述从汇流条9，所述主汇流条8和所述从汇流条9采用导电率优良的紫铜板，表面做钝化处理，最大程度减小导通电阻，从而在流过大电流时尽可能减小压降；所述屏蔽板5设置在所述壳体1的内部且固定于所述驱动板4的上部一段距离；所述控制板6设置在所述壳体1的内部且固定于所述屏蔽板5的上部一段距离，而多个所述软铜排7的软铜，材质柔软，增加连接的稳定性；输出连接器3包括舵机、回收系统、燃油系统、飞控系统、数据链、雷达、光电平台等飞机用电设备的电源输出。控制器功能框图如图3所示。并且所述控制器采用导热绝缘材料进行灌封，增加了控制器防潮性能、散热性能和抗冲击振动性能。同时通过采用铝基板作为发热功率器的基板，将所有功率器件均设置于驱动板4上，进而将热量导至控制器壳体1上，增加了控制器的散热性能；采用多层印制板，设置独立的电源层和地层，增强了整机和板级的抗干扰能力，提高了电路工作的可靠性；所述控制板6与所述驱动板4强电弱电之间经过隔离连接，在两板之间增加所述屏蔽板5，防止了大电流干扰，减少了所述控制器的体积，提高所述控制器的可靠性。
进一步的，所述壳体1包括上壳体11、中壳体12和下壳体13，所述中壳体12与所述上壳体11固定连接，并位于所述上壳体11一侧，所述下壳体13与所述中壳体12固定连接，并位于远离所述上壳体11一侧。
在本实施方式中，如图2所提供的壳体1的结构示意图所示，所述中壳体12为中空结构，上壳体11和下壳体13分别与中壳体12的上端和下端螺纹固定连接，提供结构支撑、屏蔽保护和散热作用。
进一步的，所述输入连接器2包括地面供电连接器21、供电连接器22和控制输入连接器23，所述地面供电连接器21与所述中壳体12固定连接，并位于所述中壳体12一侧，所述供电连接器22与所述中壳体12固定连接，并位于所述地面供电连接器21一侧，所述控制输入连接器23与所述中壳体12固定连接，并位于远离所述地面供电连接器21一侧。
在本实施方式中，所述地面供电连接器21与地面电源连接，所述供电连接器22与机载蓄电池和启动发动机连接，其中，所述供电连接器22可以是电池或者发电机连接器，并接受所述控制输入连接器23的控制，进行电源的切换，保证所述控制器的电源的正常输入，所述控制输入连接器23即为控制与通信插头，作用是控制所述地面供电连接器21、所述供电连接器22的电源切换，以及对飞机用电设备的分类、分时配电供电的控制，并完成电网电压和电流的测量和指示。。
进一步的，所述控制板6包括微控制器电路、隔离接口电路、配电状态采集电路、二次电源转换电路和供配电电路，所述微控制器电路、所述隔离接口电路、所述配电状态采集电路、所述二次电源转换电路和所述供配电电路均搭载与所述控制板6上。
在本实施方式中，利用所述控制板6上的所述微控制器电路、所述隔离接口电路、所述配电状态采集电路、所述二次电源转换电路和所述供配电电路对所述控制器的工作情况进行精确控制，保证所述控制器的正常工作。
进一步的，所述主汇流条8的截面形状为矩形，宽度为10mm，高度为3mm，长度为35mm。
在本实施方式中，所述主汇流条8为紫铜板，截面形状为矩形，根据流过的电流大小设计尺寸规格为：宽度为10mm，高度为3mm，长度为35mm，用于发电机供电输入汇流。
进一步的，所述从汇流条9的截面形状为矩形，宽度为10mm，高度为3mm，长度为25mm。
在本实施方式中，所述从汇流条9为紫铜板，截面形状为矩形，根据流过的电流大小设计尺寸规格为：宽度为10mm，高度为3mm，长度为25mm分别用于地面供电、蓄电池供电以及输出配电的汇流。
所述微控制器电路主要完成各路开关管的打开、关闭控制，与外部的RS422通讯，以及ADC的采集、通道控制、数据处理。优选的，所述微控制器选用TI公司32位TMS320LF2407DSP控制器，该控制器外围电路简单，供电单一，可高可靠的工作在恶劣环境，当所述主汇流条8和所述从汇流条9上电后，电源控制器单片机加电工作，其中，所述从汇流条9包括功率设备汇流条、电子设备汇流条和载荷设备汇流条；按设定程序先接通功率设备汇流条，然后延迟0.5s接通电子设备汇流条。在整个使用过程中电源控制器没有主动关闭电子设备汇流条和功率设备汇流条的功能。飞控计算机可以通过控制字控制任务载荷汇流条的接通和关断，在上电过程中，任务载荷汇流条初始状态是关断。
在发动机起动过程中，起动发电机处于电动机状态，电源控制器会在起动接触器工作信号端(“控制与通讯插头”第7脚)收到28V电平信号，电源控制器状态字相应状态要置位。这时，即便飞控计算机发出“发电机发电”指令，单片机也不能控制发电机发电开关导通，要一直等到起动接触器工作信号端(“控制与通讯插头”第7脚)的28V电平信号消失。
发动机起动成功后，发电机转为发电状态，飞控计算机通过命令字发送发电机发电工作命令，单片机要控制发电机开关导通，发电机对电源汇流条即主汇流条8送电。同时单片机在状态字相应位置位，并从“控制与通讯插头”第8、9脚送出28V电平。
控制器上电完成后，通过串口接收指令，并产生相应的配电、断电等动作，同时对三路供电信号电流、汇流条电压进行采集并上传。
本发明的一种无人机电源控制器，所述无人机电源控制器包括壳体1、输入连接器2、连接连接器3、多个输出连接器3、驱动板4、屏蔽板5、控制板6和多个软铜排7，设置大电流走线增加所述主汇流条8和所述从汇流条9，利用所述驱动板4作为所述控制器的基板，并且在所述驱动板4和所述控制板6之间增加所述屏蔽板5，隔离强弱电之间的连接，减少电流的干扰，实现大电流的散热，提高控制器的可靠性。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种无人机电源控制器，其特征在于，
所述无人机电源控制器包括壳体、输入连接器、多个输出连接器、驱动板、屏蔽板、控制板和多个软铜排，所述输入连接器与所述壳体固定连接，并位于所述壳体一侧，多个所述输出连接器与所述壳体固定连接，并位于远离所述输入连接器一侧，所述驱动板与所述壳体固定连接，并位于所述壳体中，所述驱动板包括主汇流条和从汇流条，所述主汇流条和所述从汇流条均位于所述驱动板中，所述屏蔽板与所述壳体固定连接，并位于远离所述壳体一侧，所述控制板与所述壳体和所述连接连接器固定连接，并位于远离所述驱动板一侧，多个所述软铜排与所述输入连接器、所述输出连接器和所述驱动板固定连接，并分别位于所述输入连接器和所述驱动板之间，且位于所述输出连接器和所述驱动板之间。
2.如权利要求1所述的无人机电源控制器，其特征在于，
所述壳体包括上壳体、中壳体和下壳体，所述中壳体与所述上壳体固定连接，并位于所述上壳体一侧，所述下壳体与所述中壳体固定连接，并位于远离所述上壳体一侧。
3.如权利要求2所述的无人机电源控制器，其特征在于，
所述输入连接器包括地面供电连接器、供电连接器和控制输入连接器，所述地面供电连接器与所述中壳体固定连接，并位于所述中壳体一侧，所述供电连接器与所述中壳体固定连接，并位于所述地面供电连接器一侧，所述控制输入连接器与所述中壳体固定连接，并位于远离所述地面供电连接器一侧。
4.如权利要求1所述的无人机电源控制器，其特征在于，
所述主汇流条的截面形状为矩形，宽度为10mm，高度为3mm，长度为35mm。
5.如权利要求1所述的无人机电源控制器，其特征在于，
所述从汇流条的截面形状为矩形，宽度为10mm，高度为3mm，长度为25mm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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