CN113824203A - 一种无人机电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机电池管理系统；当阳光充足时，位于无人机本体的顶部上的太阳能电池板吸收太阳能发电，通过MPPT控制器将太阳能转换为电能后，将电能存储在太阳能电池内，利用太阳能电池对单向高压DC/DC变换器供电，从而驱动螺旋翼工作，从而为无人机提供动力，当阳光不足时，太阳能电池板的供能不足以满足无人机的能耗时，启动蓄电池，辅助太阳能电池对单向高压DC/DC变换器供电，从而驱动螺旋翼，从而为无人机提供动力，合理运用太阳能，从而减少蓄电池的损耗。

Description

一种无人机电池管理系统
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电池管理系统。
背景技术
无人机电源系统是整个无人机的关键系统之一，它担负着为无人机的其他系统提供有效载荷的重要任务。
现有的无人机通常采用蓄电池作为无人机内部各种功能系统的唯一电力来源，导致无人机的蓄电池损耗过快，降低蓄电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机电池管理系统，解决现有技术中的现有的无人机通常采用蓄电池作为无人机内部各种功能系统的唯一电力来源，导致无人机的蓄电池损耗过快，降低蓄电池的使用寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种无人机电池管理系统，所述无人机电池管理系统包括无人机本体、机架、螺旋翼、主控器、支架、太阳能电池板、MPPT控制器、单向高压DC/DC变换器、太阳能电池和蓄电池，所述无人机本体的内部设置有所述主控器、所述MPPT控制器、所述单向高压DC/DC变换器、所述太阳能电池和所述蓄电池，所述无人机本体的四周均设置有所述机架，每个所述机架远离所述无人机本体的一端均设置有所述螺旋翼，所述无人机本体的顶部设置有所述支架，所述支架上设置有所述太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述MPPT控制器的输入端电性连接，所述MPPT控制器的输出端与所述太阳能电池输入端电性连接，所述太阳能电池的输出端和所述蓄电池的输出端均与所述单向高压DC/DC变换器的输入端电性连接，所述单向高压DC/DC变换器的输出端与所述螺旋翼的输入端电性连接，所述太阳能电池和所述蓄电池均与所述主控器电性连接。
当阳光充足时，位于所述无人机本体的顶部上的所述太阳能电池板吸收太阳能发电，通过所述MPPT控制器将太阳能转换为电能后，将电能存储在所述太阳能电池内，利用所述太阳能电池对所述单向高压DC/DC变换器供电，从而驱动所述螺旋翼工作，从而为无人机提供动力，当阳光不足时，所述太阳能电池板的供能不足以满足无人机的能耗时，启动所述蓄电池，辅助所述太阳能电池对所述单向高压DC/DC变换器供电，从而驱动所述螺旋翼，从而为无人机提供动力，合理运用太阳能，从而减少所述蓄电池的损耗。
其中，所述无人机电池管理系统还包括太阳能传感器，所述支架上设置有放置架，所述放置架上设置有所述太阳能传感器，所述太阳能传感器与所述主控器电性连接。
利用所述太阳能传感器实时监测太阳能的强度，并将监测数据上传至所述主控器内。
其中，所述支架包括底板、支撑柱、转动装置、转动盘和安装框，所述底板与所述无人机本体拆卸连接，所述支撑柱的一端与所述底板固定连接，所述支撑柱的另一端设置有凹槽，所述凹槽的顶部设置有转动槽，所述转动盘与所述转动槽活动连接，所述凹槽的内部设置有所述转动装置，所述转动盘位于所述凹槽内部的一端设置有从动齿部，所述转动盘远离所述凹槽的一端设置有所述安装框，所述安装框上设置有所述太阳能电池板，所述转动装置的输出端与所述从动齿部相对应。
利用所述太阳能传感器实时监测太阳能光的强度，从而通过所述主控器启动所述转动装置，利用所述转动装置与所述从动齿部对应，从而带动所述转动盘旋转，使得所述安装框上的所述太阳能电池板能够最大限度的接收太阳能。
其中，所述转动装置包括第一伺服电机、输出轴和输出齿轮，所述第一伺服电机与所述支撑柱拆卸连接，并位于所述凹槽的内部，所述第一伺服电机的输出端设置有所述输出轴，所述输出轴远离所述第一伺服电机的一端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述从动齿部相啮合。
启动所述第一伺服电机，通过所述输出轴带动所述输出齿轮转动，因为所述输出齿轮与所述从动齿部啮合，从而带动所述转动盘旋转。
其中，所述输出齿轮的齿数小于所述从动齿部的齿数，所述凹槽内还设置有布线孔，所述第一伺服电机与所述主控器电性连接。
所述输出齿轮的齿数小于所述从动齿部的齿数，使得所述第一伺服电机较为缓慢的带动所述转动盘转动，使得转动的范围更加精确，在所述凹槽上设置有所述布线孔，使得连接所述第一伺服电机和所述主控器的线缆时更加方便。
其中，所述支撑柱包括柱体和连接环，所述柱体远离所述底板的一端设置有所述凹槽，所述凹槽上设置有第一放置槽，所述连接环与所述柱体螺钉连接，所述连接环靠近所述凹槽的一端设置有第二放置槽，所述第一放置槽和所述第二放置槽形成所述转动槽，所述转动盘上设置有转动环，所述转动环与所述转动槽相对应。
将所述转动盘放置在所述柱体上，使得所述转动环与所述第一放置槽相对应后，盖上所述连接环，使得所述转动环位于所述第一放置槽和所述第二放置槽之间形成的所述转动槽内，利用螺钉将所述连接环固定在所述柱体上，从而完成所述转动盘与所述支撑柱的连接。
本发明的无人机电池管理系统，所述太阳能电池板与所述MPPT控制器的输入端电性连接，所述MPPT控制器的输出端与所述太阳能电池输入端电性连接，所述太阳能电池的输出端和所述蓄电池的输出端均与所述单向高压DC/DC变换器的输入端电性连接，所述单向高压DC/DC变换器的输出端与所述螺旋翼的输入端电性连接，当阳光充足时，位于所述无人机本体的顶部上的所述太阳能电池板吸收太阳能发电，通过所述MPPT控制器将太阳能转换为电能后，将电能存储在所述太阳能电池内，利用所述太阳能电池对所述单向高压DC/DC变换器供电，从而驱动所述螺旋翼工作，从而为无人机提供动力，当阳光不足时，所述太阳能电池板的供能不足以满足无人机的能耗时，启动所述蓄电池，辅助所述太阳能电池对所述单向高压DC/DC变换器供电，从而驱动所述螺旋翼，从而为无人机提供动力，合理运用太阳能，从而减少所述蓄电池的损耗。
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池管理系统的运行管理图。
图2是本发明提供的一种无人机电池管理系统的结构示意图。
图3是本发明提供的支架与太阳能电池板的连接结构示意图。
图4是本发明提供的图3的A-A线的内部结构剖视图。
图5是本发明提供的图4的A处的局部结构放大图。
图6是本发明提供的支撑柱和转动盘的拆分结构示意图。
1-无人机本体、2-机架、3-螺旋翼、4-支架、41-底板、42-支撑柱、421-柱体、422-连接环、423-第一放置槽、424-第二放置槽、43-转动装置、431-第一伺服电机、432-输出轴、433-输出齿轮、44-转动盘、441-从动齿部、442-转动环、45-安装框、451-卡合槽、46-凹槽、461-布线孔、47-转动槽、48-翻转框、481-转动轴、4811-轴体、4812-卡板、482-从动齿轮、49-翻转装置、491-第二伺服电机、492-齿轮减速箱、493-传动齿轮、5-太阳能电池板、6-太阳能传感器。
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至图6，本发明提供一种无人机电池管理系统，所述无人机电池管理系统包括无人机本体1、机架2、螺旋翼3、主控器、支架4、太阳能电池板5、MPPT控制器、单向高压DC/DC变换器、太阳能电池和蓄电池，所述无人机本体1的内部设置有所述主控器、所述MPPT控制器、所述单向高压DC/DC变换器、所述太阳能电池和所述蓄电池，所述无人机本体1的四周均设置有所述机架2，每个所述机架2远离所述无人机本体1的一端均设置有所述螺旋翼3，所述无人机本体1的顶部设置有所述支架4，所述支架4上设置有所述太阳能电池板5，所述太阳能电池板5与所述MPPT控制器的输入端电性连接，所述MPPT控制器的输出端与所述太阳能电池输入端电性连接，所述太阳能电池的输出端和所述蓄电池的输出端均与所述单向高压DC/DC变换器的输入端电性连接，所述单向高压DC/DC变换器的输出端与所述螺旋翼3的输入端电性连接，所述太阳能电池和所述蓄电池均与所述主控器电性连接。
在本实施方式中，当阳光充足时，位于所述无人机本体1的顶部上的所述太阳能电池板5吸收太阳能发电，通过所述MPPT控制器将太阳能转换为电能后，将电能存储在所述太阳能电池内，利用所述太阳能电池对所述单向高压DC/DC变换器供电，从而驱动所述螺旋翼3工作，从而为无人机提供动力，当阳光不足时，所述太阳能电池板5的供能不足以满足无人机的能耗时，启动所述蓄电池，辅助所述太阳能电池对所述单向高压DC/DC变换器供电，从而驱动所述螺旋翼3，从而为无人机提供动力，合理运用太阳能，从而减少所述蓄电池的损耗。
进一步的，所述无人机电池管理系统还包括太阳能传感器6，所述支架4上设置有放置架，所述放置架上设置有所述太阳能传感器6，所述太阳能传感器6与所述主控器电性连接。
在本实施方式中，利用所述太阳能传感器6实时监测太阳能的强度，并将监测数据上传至所述主控器内。
进一步的，所述支架4包括底板41、支撑柱42、转动装置43、转动盘44和安装框45，所述底板41与所述无人机本体1拆卸连接，所述支撑柱42的一端与所述底板41固定连接，所述支撑柱42的另一端设置有凹槽46，所述凹槽46的顶部设置有转动槽47，所述转动盘44与所述转动槽47活动连接，所述凹槽46的内部设置有所述转动装置43，所述转动盘44位于所述凹槽46内部的一端设置有从动齿部441，所述转动盘44远离所述凹槽46的一端设置有所述安装框45，所述安装框45上设置有所述太阳能电池板5，所述转动装置43的输出端与所述从动齿部441相对应，所述转动装置43包括第一伺服电机431、输出轴432和输出齿轮433，所述第一伺服电机431与所述支撑柱42拆卸连接，并位于所述凹槽46的内部，所述第一伺服电机431的输出端设置有所述输出轴432，所述输出轴432远离所述第一伺服电机431的一端设置有所述输出齿轮433，所述输出齿轮433与所述从动齿部441相啮合，所述输出齿轮433的齿数小于所述从动齿部441的齿数，所述凹槽46内还设置有布线孔461，所述第一伺服电机431与所述主控器电性连接。
在本实施方式中，利用所述太阳能传感器6实时监测太阳能光的强度，从而通过所述主控器启动所述转动装置43，利用所述转动装置43与所述从动齿部441对应，从而带动所述转动盘44旋转，使得所述安装框45上的所述太阳能电池板5能够最大限度的接收太阳能，启动所述第一伺服电机431，通过所述输出轴432带动所述输出齿轮433转动，因为所述输出齿轮433与所述从动齿部441啮合，从而带动所述转动盘44旋转，所述输出齿轮433的齿数小于所述从动齿部441的齿数，使得所述第一伺服电机431较为缓慢的带动所述转动盘44转动，使得转动的范围更加精确，在所述凹槽46上设置有所述布线孔461，使得连接所述第一伺服电机431和所述主控器的线缆时更加方便。
进一步的，所述支撑柱42包括柱体421和连接环422，所述柱体421远离所述底板41的一端设置有所述凹槽46，所述凹槽46上设置有第一放置槽423，所述连接环422与所述柱体421螺钉连接，所述连接环422靠近所述凹槽46的一端设置有第二放置槽424，所述第一放置槽423和所述第二放置槽424形成所述转动槽47，所述转动盘44上设置有转动环442，所述转动环442与所述转动槽47相对应。
在本实施方式中，将所述转动盘44放置在所述柱体421上，使得所述转动环442与所述第一放置槽423相对应后，盖上所述连接环422，使得所述转动环442位于所述第一放置槽423和所述第二放置槽424之间形成的所述转动槽47内，利用螺钉将所述连接环422固定在所述柱体421上，从而完成所述转动盘44与所述支撑柱42的连接。
进一步的，所述转动盘44上设置有翻转框48和翻转装置49，所述翻转框48上活动设置有转动轴481，所述安装框45与所述转动轴481卡合连接，所述转动轴481上设置有从动齿轮482，所述翻转装置49与所述从动齿轮482相对应。
在本实施方式中，启动所述翻转装置49，利用所述从动齿轮482带动所述转动轴481转动，因为所述安装框45与所述转动轴481卡合连接，从而带动所述安装框45翻转，进而扩大所述太阳能电池板5接收太阳能的范围。
进一步的，所述翻转装置49包括第二伺服电机491、齿轮减速箱492和传动齿轮493，所述第二伺服电机491与所述转动盘44拆卸连接，所述第二伺服电机491的输出端设置有所述齿轮减速箱492，所述齿轮减速箱492的输出端设置有所述传动齿轮493，所述传动齿轮493与所述从动齿轮482啮合。
在本实施方式中，启动所述第二伺服电机491，利用所述齿轮减速箱492减缓所述第二伺服电机491的输出转速后，通过所述传动齿轮493带动所述从动齿轮482转动，进而带动所述安装框45翻转，从而调整所述太阳能电池板5的倾斜角度。
进一步地，所述转动轴481包括轴体4811和卡板4812，所述轴体4811贯穿所述翻转框48，所述卡板4812与所述轴头固定连接，并位于所述轴体4811的中部，所述安装框45上设置有卡合槽451，所述卡合槽451与所述轴体4811和所述卡板4812相适配。
在本实施方式中，所述卡合槽451与所述轴体4811和所述卡板4812相适配，使得所述轴体4811转动时，通过所述卡板4812带动所述安装框45翻转，所述轴体4811与所述卡板4812固定连接，制造时采用一体成型技术制成结构更加牢固。
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 (6)

1.一种无人机电池管理系统，其特征在于，
所述无人机电池管理系统包括无人机本体、机架、螺旋翼、主控器、支架、太阳能电池板、MPPT控制器、单向高压DC/DC变换器、太阳能电池和蓄电池，所述无人机本体的内部设置有所述主控器、所述MPPT控制器、所述单向高压DC/DC变换器、所述太阳能电池和所述蓄电池，所述无人机本体的四周均设置有所述机架，每个所述机架远离所述无人机本体的一端均设置有所述螺旋翼，所述无人机本体的顶部设置有所述支架，所述支架上设置有所述太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述MPPT控制器的输入端电性连接，所述MPPT控制器的输出端与所述太阳能电池输入端电性连接，所述太阳能电池的输出端和所述蓄电池的输出端均与所述单向高压DC/DC变换器的输入端电性连接，所述单向高压DC/DC变换器的输出端与所述螺旋翼的输入端电性连接，所述太阳能电池和所述蓄电池均与所述主控器电性连接。
2.如权利要求1所述的无人机电池管理系统，其特征在于，
所述无人机电池管理系统还包括太阳能传感器，所述支架上设置有放置架，所述放置架上设置有所述太阳能传感器，所述太阳能传感器与所述主控器电性连接。
3.如权利要求2所述的无人机电池管理系统，其特征在于，
所述支架包括底板、支撑柱、转动装置、转动盘和安装框，所述底板与所述无人机本体拆卸连接，所述支撑柱的一端与所述底板固定连接，所述支撑柱的另一端设置有凹槽，所述凹槽的顶部设置有转动槽，所述转动盘与所述转动槽活动连接，所述凹槽的内部设置有所述转动装置，所述转动盘位于所述凹槽内部的一端设置有从动齿部，所述转动盘远离所述凹槽的一端设置有所述安装框，所述安装框上设置有所述太阳能电池板，所述转动装置的输出端与所述从动齿部相对应。
4.如权利要求3所述的无人机电池管理系统，其特征在于，
所述转动装置包括第一伺服电机、输出轴和输出齿轮，所述第一伺服电机与所述支撑柱拆卸连接，并位于所述凹槽的内部，所述第一伺服电机的输出端设置有所述输出轴，所述输出轴远离所述第一伺服电机的一端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述从动齿部相啮合。
5.如权利要求4所述的无人机电池管理系统，其特征在于，
所述输出齿轮的齿数小于所述从动齿部的齿数，所述凹槽内还设置有布线孔，所述第一伺服电机与所述主控器电性连接。
6.如权利要求3所述的无人机电池管理系统，其特征在于，
所述支撑柱包括柱体和连接环，所述柱体远离所述底板的一端设置有所述凹槽，所述凹槽上设置有第一放置槽，所述连接环与所述柱体螺钉连接，所述连接环靠近所述凹槽的一端设置有第二放置槽，所述第一放置槽和所述第二放置槽形成所述转动槽，所述转动盘上设置有转动环，所述转动环与所述转动槽相对应。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115071436A (zh) * 2022-07-22 2022-09-20 佛山市神风航空科技有限公司 一种无人机网布装置及其应用方法
CN115441153A (zh) * 2022-09-29 2022-12-06 深圳市鼎耀科技有限公司 一种通信抗干扰天线

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