CN112046766A - 一种无人机储能电池的恒温系统和无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无人机储能电池的恒温系统和无人机，在无人机机体上部安装保护罩，保护罩整体将电池覆盖，保护罩内部为加热电阻丝，外部为保温材料。无人机桨叶旋转部分安装有小型发电机，当桨叶旋转时，将动能转换成电能，达到给保护罩内加热电阻丝供电的目的。当无人机在飞行过程中，桨叶旋转，产生电能，给电阻丝供电，保护罩内有温度传感器，始终保持保护罩内的温度在储能电池的理想工作温度内。当保护罩内的温度，超过设定的理想温度，测温传感器断开，停止对电阻丝进行供电，因保护罩为保温材料构成，可保证温度散失速度不至于很快。当保护罩内温度，低于设定的电池理想工作温度时，温度传感器工作，继续对电阻丝进行供电加热。以此循环。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机储能电池的恒温系统和无人机。
背景技术
无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机主要包括机身、动力系统和一些功能设备(例如航拍设备等)，并通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测等功能。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广，尤其现在航拍盛行。
发明内容
本发明的实施例提供了一种无人机储能电池的恒温系统和无人机，用于解决目前使用蓄电池作为动力的无人机在寒冷环境下出现的减少无人机的飞行时间及加快储能电池的电量损耗的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种无人机储能电池的恒温系统，包括发电机、电阻丝、温度传感器、控制器和保护罩；发电机与无人机电动机电性连接，将无人机发动机的机械能转化为电能，为电阻丝供电；电阻丝位于保护罩内；控制器与电阻丝电路连接；温度传感器位于保护罩内，与控制器电路连接，通过控制器控制电阻丝的通/断电；保护罩采用保温材料。
优选地，发电机为感应发电机，无人机电动机的驱动轴一侧伸入该感应发电机的线圈内。
优选地，控制器包括第一开关、第二开关、第一接触器、第二接触器和时间继电器；第一接触器与第二接触器的线圈相互并联之后与第二接触器并联，第一接触器与时间继电器的触点相互串联，第一开关用于控制第一接触器、第二接触器和时间继电器的通断，第二开关用于控制第一接触器与第二接触器的通断。
优选地，电阻丝为高温镍铬丝，丝径为0.15—0.55mm。
优选地，保护罩采用硅酸铝陶瓷纤维毯材料。
第二方面，本发明提供一种无人机，包括机身以及上述的恒温系统；该机身内具有电池，电池位于保护罩内；机身侧部设有多个悬臂，每个悬臂一端具有相互驱动连接的电动机和旋翼，以及与电动机电性连接的发电机；控制器位于机身内；机身内还具有无人机飞控系统。
优选地，机身侧部等间距地布置4个悬臂。
优选地，机身底部还设有底座支架。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供一种无人机储能电池的恒温系统和无人机，在无人机机体上部安装保护罩，保护罩整体将电池覆盖，保护罩内部容纳有无人机的电池，还具有用于加热的电阻丝，外部为保温材料。无人机桨叶旋转部分安装有小型发电机，当桨叶旋转时，将动能转换成电能，以达到给保护罩内加热电阻丝供电的目的。当无人机在飞行过程中，桨叶旋转，产生电能，给电阻丝供电，保护罩内有温度传感器，始终保持保护罩内的温度在储能电池的理想工作温度内。当保护罩内的温度，超过设定的理想温度，测温传感器断开，停止对电阻丝进行供电，因保护罩为保温材料构成，可保证温度散失速度不至于很快。当保护罩内温度，低于设定的电池理想工作温度时，温度传感器工作，继续对电阻丝进行供电加热。以此循环。本发明提供的恒温系统优点在于：因对保护罩进行供电的为桨叶旋转产生的电能，所以，并不额外损耗蓄电池的电量；保证无人机的储能电池始终保持在理想工作状态下运行，以解决电池受温度影响，对电量损耗能问题。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明提供的一种无人机储能电池的恒温系统的逻辑框图；
图2为本发明提供的一种无人机储能电池的恒温系统的电路图；
图3为本发明提供的一种无人机的结构示意图。
图中：
1.旋翼 2.电动机 3.保护罩 4.电池 5.无人机飞控系统 6.底座支架 7.控制器8.温度传感器 9.悬臂。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
参见图1，本发明提供的一种无人机储能电池的恒温系统，包括发电机、电阻丝、温度传感器、控制器和保护罩。发电机与无人机电动机电性连接，将无人机发动机的机械能转化为电能，为电阻丝供电。电阻丝位于保护罩内，保护罩还用于容纳无人机的电池，电阻丝通电后产生热量，为保护罩内的环境加热升温。控制器与电阻丝电路连接，温度传感器位于保护罩内，与控制器电路连接，当保护罩内环境温度低于预设最低温度时，温度传感器通过控制器使电阻丝通电升温，当保护罩内环境温度高于预设最高温度时，温度传感器通过控制器使电阻丝断电。保护罩采用了保温材料，可以在一段时间内维持保护罩内环境温度。
进一步的，在一些优选实施例中，电机为感应发电机，无人机电动机的驱动轴一侧伸入该感应发电机的线圈内，通过驱动轴的该侧部在感应发电机线圈内做切割磁感线运动产生电能，向电阻丝供电。
在本发明提供的优选实施例中，如图2所示，控制器包括第一开关SB1、第二开关SB2、第一接触器、第二接触器和时间继电器；第二开关SB1用于控制第一接触器与第二接触器的通断。第一开关SB1接入电机与第一接触器、第二接触器和时间继电器之间，用于控制第一接触器、第二接触器和时间继电器的通断。第二接触器的第二触点KM21与第三触点KM22相互并联后与第二线圈KM2串联。第一接触器的第一线圈KM1与时间继电器的第三线圈KT1相互并联，第一接触器的第一触点KM11与时间继电器的第四触点KT11相互串联之后与第一线圈KM1、第三线圈KT1串联，用于防止第一触点KM1或第四触点KT1粘结后无法断开电机。在本实施例中，第一开关SB1和第二开关SB2优选按键开关。
第二方面，本发明还提供一种无人机，包括机身，并采用了上述的恒温系统。该机身内具有电池4，电池4位于保护罩3内；机身侧部设有多个悬臂9，每个悬臂9一端具有相互驱动连接的电动机2和旋翼1，以及与电动机2电性连接的发电机；控制器7和温度传感器8位于机身内；机身内还具有无人机飞控系统5，用于控制旋翼1。
进一步的，在一些优选实施例中，该无人机为四轴无人机，机身侧部等间距地布置4个所述悬臂9。
进一步的，在一些优选实施例中，机身底部还设有底座支架6。
综上所述，本发明提供一种无人机储能电池的恒温系统和无人机，在无人机机体上部安装保护罩，保护罩整体将电池覆盖，保护罩内部为加热电阻丝，外部为保温材料。无人机桨叶旋转部分安装有小型发电机，当桨叶旋转时，将动能转换成电能，以达到给保护罩内加热电阻丝供电的目的。当无人机在飞行过程中，桨叶旋转，产生电能，给电阻丝供电，保护罩内有温度传感器，始终保持保护罩内的温度在储能电池的理想工作温度内。当保护罩内的温度，超过设定的理想温度，测温传感器断开，停止对电阻丝进行供电，因保护罩为保温材料构成，可保证温度散失速度不至于很快。当保护罩内温度，低于设定的电池理想工作温度时，温度传感器工作，继续对电阻丝进行供电加热。以此循环。本发明提供的恒温系统优点在于：因对保护罩进行供电的为桨叶旋转产生的电能，所以，并不额外损耗蓄电池的电量；保证无人机的储能电池始终保持在理想工作状态下运行，以解决电池受温度影响，对电量损耗能问题。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种无人机储能电池的恒温系统，其特征在于，包括发电机、电阻丝、温度传感器、控制器和保护罩；所述发电机与无人机电动机电性连接，将无人机发动机的机械能转化为电能，为所述电阻丝供电；所述电阻丝位于所述保护罩内；所述控制器与所述电阻丝电路连接；所述温度传感器位于所述保护罩内，与所述控制器电路连接，通过所述控制器控制所述电阻丝的通/断电；所述保护罩采用保温材料。
2.根据权利要求1所述的恒温系统，其特征在于，所述发电机为感应发电机，无人机电动机的驱动轴一侧伸入该感应发电机的线圈内。
3.根据权利要求1所述的恒温系统，其特征在于，所述控制器包括第一开关、第二开关、第一接触器、第二接触器和时间继电器；所述第一接触器与第二接触器的线圈相互并联之后与所述第二接触器并联，所述第一接触器与时间继电器的触点相互串联，所述第一开关用于控制所述第一接触器、第二接触器和时间继电器的通断，所述第二开关用于控制所述第一接触器与第二接触器的通断。
4.根据权利要求1所述的恒温系统，其特征在于，所述电阻丝为高温镍铬丝，丝径为0.15—0.55mm。
5.根据权利要求1所述的恒温系统，其特征在于，所述保护罩采用硅酸铝陶瓷纤维毯材料。
6.一种无人机，其特征在于，包括机身以及如权利要求1至5任一所述的恒温系统；该机身内具有电池，所述电池位于所述保护罩内；所述机身侧部设有多个悬臂，每个所述悬臂一端具有相互驱动连接的电动机和旋翼，以及与所述电动机电性连接的所述发电机；所述控制器位于所述机身内；所述机身内还具有无人机飞控系统。
7.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述机身侧部等间距地布置4个所述悬臂。
8.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述机身底部还设有底座支架。
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