CN204871615U - 双电池供电的飞行器 - Google Patents

Abstract

一种双电池供电的飞行器，其包括一机架、多个旋翼、一蓄电池、一控制芯片、以及多个驱动马达，所述旋翼、蓄电池以及控制芯片均安装于该机架。所述飞行器还包括一设置于该机架表面的太阳能电池，该太阳能电池用于吸收太阳光并将所吸收的太阳光转换为电能，然后将所述电能分别输出至所述驱动马达以及蓄电池。

Description

双电池供电的飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器，尤其涉及一种双电池供电的飞行器。

背景技术

目前，市场上的小型飞行器有很多。四旋翼飞行器作为其中一种重要的飞行器由于其控制性能的优越性受到广泛应用。四旋翼飞行器也称为四旋翼直升机，四旋翼飞行器采用四个旋翼作为飞行的直接动力源，四个旋翼对称分布在机架的前后、左右四个方向，一组旋翼顺时针转动，另一组旋翼逆时针转动，从而使四旋翼飞行器可实现悬停、加速、翻转等动作。

该类四旋翼飞行器一般仅采用大容量蓄电池（电池容量在2000mA以上）进行供能，能够使得该四旋翼飞行器能够远距离飞行。然而，大容量蓄电池的安全性通常较差，使得四旋翼飞行器的飞行距离和飞行安全无法兼顾。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种续航力强且能够安全飞行的飞行器，能够解决以上问题。

本实用新型提供一种双电池供电的飞行器，其包括一机架、多个旋翼、一蓄电池、一控制芯片以及多个驱动马达，所述旋翼、蓄电池以及控制芯片均安装于该机架，所述飞行器还包括一设置于该机架表面的太阳能电池，该太阳能电池用于吸收太阳光并将所吸收的太阳光转换为电能，然后将所述电能中的第一部分电能以及第二部分电能分别输出至所述驱动马达以及蓄电池，所述驱动马达在接收第一部分电能后用于驱动所述旋翼转动，所述蓄电池在接收第二部分电能后用于向控制芯片供电，使所述控制芯片控制该飞行器执行相应的动作。

优选的，所述第一部分电能占所述电能的比重大于90%，所述第二部分电能占所述电能的比重小于10%。

优选的，所述太阳能电池为一覆盖于该机架顶端的薄膜太阳能电池板，其具有柔性，可弯曲。

优选的，该太阳能电池经一降压斩波电路与所述驱动马达以及蓄电池电性连接，该降压斩波电路用于将该太阳能电池输出的电压降低至所述驱动马达以及蓄电池的额定电压。

优选的，该控制芯片上设有一光电传感器，所述光电传感器用于实时侦测该飞行器周围环境的光照强度，所述控制芯片用于将所述光电传感器所侦测到的光照强度与一预定强度进行比较，并在所述光照强度小于该预定强度时通过所述驱动马达降低所述旋翼的转速，使该飞行器安全降落。

优选的，所述控制芯片还用于在所述光照强度大于该预定强度时，根据所述光照强度调节所述旋翼的最大转速，从而调节所述飞行器的最大飞行速度。

优选的，所述太阳能电池上还连接一电压侦测单元，用于实时侦测该太阳能电池的输出电压，所述控制芯片用于将所述电压侦测单元所侦测到的输出电压与一预定电压进行比较，并在所述输出电压小于该预定电压时通过所述驱动马达降低所述旋翼的转速，使该飞行器安全降落。

优选的，所述控制芯片还用于在所述输出电压大于该预定电压时，根据所述出电压调节所述旋翼的最大转速，从而调节所述飞行器的最大飞行速度。

优选的，该机架包括一用于容置所述控制芯片的中央机盒以及多个固定于所述中央机盒的支架，该中央机盒包括一外壳，且该外壳的侧壁开设有多个分别对应所述支架的通孔，每一支架的一端插入对应的通孔中并固定于该中央机盒。

优选的，每一支架远离所述中央机盒的另一端还固定有一马达固定架，用于容置其中一驱动马达，每一马达固定架开设有一对应所述支架的通孔，每一支架插入所述通孔中并固定于该马达固定架。

本实用新型的飞行器同时包括太阳能电池和蓄电池，通过太阳能电池吸收太阳光并将所吸收的太阳光转换为电能，从而能够在飞行过程中不断对驱动马达供能且对蓄电池进行充电，从而延长该飞行器的飞行时间并有利于提高蓄电池的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施方式中的飞行器的俯视示意图。

图2为图1所示的飞行器的局部分解示意图。

图3为图1所示的飞行器的工作原理示意图。

主要元件符号说明

飞行器	1
		机架	10
中央机盒	11
		支架	12
旋翼	20
		蓄电池	30
控制芯片	40
		驱动马达	50
太阳能电池	60
		外壳	110
通孔	111，121
		马达固定架	120

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

图1和图2示意出本实用新型一较佳实施方式中的双电池供电的飞行器1，其包括一机架10、多个旋翼20、一蓄电池30（在图2中示出）、一控制芯片40以及多个驱动马达50。所述旋翼20、蓄电池30以及控制芯片40均安装于该机架10上。

所述飞行器1还包括一设置于该机架10顶端的太阳能电池60。请一并参照图3，该太阳能电池60用于吸收太阳光并将所吸收的太阳光转换为电能，然后将所述电能分别输出至所述驱动马达50以及蓄电池30。所述驱动马达50包括与旋翼20连接的驱动轴（图未示）。所述驱动马达50在接收电能后用于通过所述驱动轴驱动所述旋翼20转动。所述蓄电池30在接收电能后用于向控制芯片40供电，使所述控制芯片40控制该飞行器1开始飞行并执行相应的动作，例如，通过所述驱动马达50调节旋翼20的转速。在本实施方式中，所述太阳能电池60将所述电能中的第一部分电能E1输出至所述驱动马达50，将剩余的第二部分电能E2输出至所述蓄电池30，由于所述驱动马达50能耗较大而控制芯片40能耗较小，第一部分电能E1大于第二部分电能E2。更具体的，所述第一部分电能E1占所述电能的比重大于90%，述第二部分电能E2占所述电能的比重小于10%。

在本实施方式中，所述太阳能电池60为一覆盖于该机架10顶端的薄膜太阳能电池板，其大致为正多边形（如正方形），具有柔性，可弯曲。该太阳能电池60经一降压斩波电路与所述驱动马达50以及蓄电池30电性连接。该降压斩波电路用于将该太阳能电池60输出的电压降低至所述驱动马达50以及蓄电池30的额定电压，从而避免太阳能电池60输出的电压过大而烧坏所述所述驱动马达50以及蓄电池30。

所述控制芯片40当接收到一遥控器（图未示）发送的一控制指令时，根据该控制指令控制该飞行器1执行相应的动作。其中，所述遥控器可为一航模6通道遥控器或一航模9通道遥控器，其遥控距离大于100米。

该控制芯片40上设有一光电传感器（图未示）。所述光电传感器用于实时侦测该飞行器1周围环境的光照强度（通常为太阳光的光照强度）。所述控制芯片40将所述光电传感器所侦测到的光照强度与一预定强度进行比较，并在所述光照强度小于该预定强度时通过所述驱动马达50降低所述旋翼20的转速，使该飞行器1安全降落。其中，所述预定强度可根据需要进行设置，其为使该飞行器1能够安全地低速飞行的最低的光照强度。所述控制芯片40还用于在所述光照强度大于该预定强度时，根据所述光照强度调节所述旋翼20的最大转速，从而调节所述飞行器1的最大飞行速度。当然，在其它实施方式中，所述光电传感器可省略，所述控制芯片40根据该太阳能电池60的输出电压调节所述旋翼20的转速。此时，所述太阳能电池60上还连接一电压侦测单元（图未示，如电压表），用于实时侦测该太阳能电池60的输出电压。可以理解的，该太阳能电池60的输出电压与该飞行器1周围环境的光照强度成正比。所述控制芯片40将所述电压侦测单元所侦测到的输出电压与一预定电压进行比较，并根据比较结果降低所述旋翼20的转速或调节所述旋翼20的最大转速。

在本实施方式中，所述蓄电池30为质量小于10g的锂电池，其电池容量大于200mAh。具体的，所述蓄电池30为小容量聚合物锂电池。所述蓄电池30上还可连接一过充/过放保护电路（图未示），其用于当所述蓄电池30充电达到最高电压时自动断开充电电路以及当放电达到最低电压自动断开放电电路，从而对所述蓄电池30起到保护作用。所述过充/过放保护电路还可设有一指示灯（如LED指示灯），用于在所述蓄电池30充电完毕后亮起，从而提醒用户当前蓄电池30充电完毕。

在本实施方式中，所述驱动马达50为空心杯直流电机，其具有较高的转速，且质量较小，从而有利于减轻所述飞行器1的总质量。

在本实施方式中，该机架10包括一用于容置所述控制芯片40的中央机盒11以及多个固定于所述中央机盒11的支架12。该中央机盒11包括一采用硬质塑料制成的外壳110，且该外壳110的侧壁开设有多个分别对应所述支架12的通孔111。可以理解，所述通孔111的数量与旋翼20以及支架12的数量相同。每一支架12的一端插入对应的通孔111中并通过紧固件（如螺丝）固定于该中央机盒11。该太阳能电池60可通过粘贴的方式固定于所述中央机盒11以及支架12上。所述蓄电池30可通过粘贴的方式固定于中央机盒11远离太阳能电池60的表面。

每一支架12远离所述中央机盒11的另一端还固定有一马达固定架120，用于容置其中一驱动马达50。具体的，每一马达固定架120开设有一对应所述支架12的通孔121，每一支架12插入所述通孔121中并通过紧固件固定于该马达固定架120。在本实施方式中，每一支架12均采用铝合金制成，且为中空结构，其壁厚大致为0.2mm，从而有利于减轻该飞行器1的总质量。连接所述太阳能电池60和每一驱动马达50的导线（图未示）可经该支架12内部穿过并连接至所述驱动马达50。

在本实施方式中，所述飞行器1为四旋翼飞行器，即包括四个旋翼20以及四个分别用于驱动所述旋翼20转动的驱动马达50。所述旋翼20对称分布在机架10的前后、左右四个方向，一组旋翼20顺时针转动，另一组旋翼20逆时针转动，从而使所述四旋翼飞行器可实现悬停、加速、翻转等动作。

使用时，将所述飞行器1放置于太阳光下，使所述太阳能电池60充分吸收太阳光能量后将转换太阳光得到的电能输出至所述蓄电池30，直至所述指示灯亮起（表明当前所述蓄电池30充电完毕），使所述蓄电池30可为控制芯片40供电。然后，所述太阳能电池60持续吸收太阳光能量以产生电能，其在所述控制芯片40启动且与遥控器进行信道调试并建立连接时，将所述电能中的第一部分电能E1以及第二部分电能E2分别输出至所述驱动马达50以及所述蓄电池30，从而使所述驱动马达50能够驱动所述旋翼20转动以使该飞行器1开始飞行并执行相应的动作，以及使所述蓄电池30继续向控制芯片40供电。此外，所述太阳能电池60在所述飞行器1的飞行过程中持续吸收太阳光能量以产生电能，从而不断给所述驱动马达50以及所述蓄电池30充电。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种双电池供电的飞行器，其包括一机架、多个旋翼、一蓄电池、一控制芯片以及多个驱动马达，所述旋翼、蓄电池以及控制芯片均安装于该机架，其特征在于：所述飞行器还包括一设置于该机架表面的太阳能电池，该太阳能电池用于吸收太阳光并将所吸收的太阳光转换为电能，然后将所述电能中的第一部分电能以及第二部分电能分别输出至所述驱动马达以及蓄电池，所述驱动马达在接收第一部分电能后用于驱动所述旋翼转动，所述蓄电池在接收第二部分电能后用于向控制芯片供电，使所述控制芯片控制该飞行器执行相应的动作。

2.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：所述第一部分电能占所述电能的比重大于90%，所述第二部分电能占所述电能的比重小于10%。

3.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：所述太阳能电池为一覆盖于该机架顶端的薄膜太阳能电池板，其具有柔性，可弯曲。

4.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：该太阳能电池经一降压斩波电路与所述驱动马达以及蓄电池电性连接，该降压斩波电路用于将该太阳能电池输出的电压降低至所述驱动马达以及蓄电池的额定电压。

5.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：该控制芯片上设有一光电传感器，所述光电传感器用于实时侦测该飞行器周围环境的光照强度，所述控制芯片用于将所述光电传感器所侦测到的光照强度与一预定强度进行比较，并在所述光照强度小于该预定强度时通过所述驱动马达降低所述旋翼的转速，使该飞行器安全降落。

6.如权利要求5所述的飞行器，其特征在于：所述控制芯片还用于在所述光照强度大于该预定强度时，根据所述光照强度调节所述旋翼的最大转速，从而调节所述飞行器的最大飞行速度。

7.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：所述太阳能电池上还连接一电压侦测单元，用于实时侦测该太阳能电池的输出电压，所述控制芯片用于将所述电压侦测单元所侦测到的输出电压与一预定电压进行比较，并在所述输出电压小于该预定电压时通过所述驱动马达降低所述旋翼的转速，使该飞行器安全降落。

8.如权利要求7所述的飞行器，其特征在于：所述控制芯片还用于在所述输出电压大于该预定电压时，根据所述出电压调节所述旋翼的最大转速，从而调节所述飞行器的最大飞行速度。

9.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：该机架包括一用于容置所述控制芯片的中央机盒以及多个固定于所述中央机盒的支架，该中央机盒包括一外壳，且该外壳的侧壁开设有多个分别对应所述支架的通孔，每一支架的一端插入对应的通孔中并固定于该中央机盒。

10.如权利要求9所述的飞行器，其特征在于：每一支架远离所述中央机盒的另一端还固定有一马达固定架，用于容置其中一驱动马达，每一马达固定架开设有一对应所述支架的通孔，每一支架插入所述通孔中并固定于该马达固定架。