CN205366082U - 共轴双旋翼无人机混合动力系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种共轴双旋翼无人机混合动力系统，涉及无人机航空技术领域，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统包括：供能单元，发动机，驱动轴，主翼螺旋桨，至少4个副翼螺旋桨，所述主翼螺旋桨为共轴式，其中供能单元为发动机提供能量，所述发动机提供动力给驱动轴从而驱动主翼螺旋桨，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统还包括发电机、蓄电系统，所述供能单元、发电机、蓄电系统依次连接，所述副翼螺旋桨与所述蓄电系统电连接，本实用新型的共轴双旋翼无人机混合动力系统能够保证供能单元能量耗尽或发动机出现故障时，能够继续续航，从而保证无人机机体的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机航空技术领域，尤其涉及一种共轴双旋翼无人机混合动力系统。
背景技术
目前，能够垂直起降的飞行器，最常见的，就是旋翼直升机(简称“直升机”)。直升机主要由机体和升力系统(含主旋翼和尾桨)、动力系统、传动系统三大系统以及机载飞行设备等组成。直升机的主旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴、减速器等组成的机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。直升机发动机驱动主旋翼提供升力，把直升机托举在空中，共轴式的结构为两个旋翼上下排列，在同一个轴线上反向旋转，以此抵消旋翼力矩，保持机体平衡，其通过改变各个旋翼的转速来改变升力，进而改变四旋翼飞行器的姿态和位置。每组内的两个旋翼的旋转方向是相反的，以相互抵消单个旋翼旋转所产生的力矩，调节前后左右各组旋翼的转速，就可以调节飞行器的飞行姿态和速度。现有无人机都存在航时短，能效比低的缺点，并且一但供能单元能量耗尽或发动机出现故障时整台机器将面临瘫痪，使无人机空中落下，损坏无人机本体，为此需花费大量的维修费用，严重的致使整架飞机报废。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种共轴无人机混合动力系统，使其能够在供能单元能量耗尽或发动机出现故障时能够继续飞行，保证无人机的安全着落。
为实现上述实用新型目的，本实用新型的提供了一种共轴双旋翼无人机混合动力系统，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统包括：供能单元，发动机，驱动轴，主翼螺旋桨，至少4个副翼螺旋桨，所述主翼螺旋桨为共轴式，其中供能单元为发动机提供能量，所述发动机提供动力给驱动轴从而驱动主翼螺旋桨，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统还包括发电机、蓄电系统，所述供能单元、发电机、蓄电系统依次连接，所述副翼螺旋桨的驱动端与所述蓄电系统电连接。
所述供能单元为油动供能或电动供能。
所述蓄电系统与无人机的其他用电设备电连接，为无人机上的其他用电设备供电。
作为本实用新型的进一步改进，所述蓄电系统包括充电控制单元、储能单元，所述充电控制单元的电输入端连接所述发电机的电输出端，所述充电控制单元的电输出端连接储能单元，所述储能单元的电流输出端与所述副翼螺旋桨驱动端电连接，所述储能单元为动力电池或超级电容。
作为本实用新型的进一步改进，所述蓄电系统也可以由多个储能单元组成，储能单元的数量与所述副翼螺旋桨的数量相同，并与所述副翼螺旋桨一一对应，所述储能单元包括动力电池、超级电容。
作为本实用新型的进一步改进，还包括供电仲裁单元，所述储能单元通过供电仲裁单元与副翼螺旋桨连接，当所述供能单元出现故障或能量耗尽时，所述供电仲裁单元控制所述储能单元为副翼螺旋桨提供电能。
作为本实用新型的进一步改进，还包括备用储能单元，所述备用储能单元与所述发电机连接，所述备用储能单元的电输出端与无人机上的其他用电设备的电输入端连接，所述备用储能单元包括动力电池、超级电容。
本实用新型还提供了一种无人机，包括上述技术方案所述的共轴双旋翼无人机混合动力系统。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的共轴双旋翼无人机混合动力系统能够保证供能单元能量耗尽或发动机出现故障时，能够继续续航，至少能够保证无人机的安全着落。
附图说明
图1为本实用新型的共轴双旋翼无人机混合动力系统的一种实施方式的结构框图；
图2为图1中蓄电系统的结构示意图；
图3为本实用新型的共轴双旋翼无人机混合动力系统一种实施方式的结构框图；
图4为本实用新型的共轴双旋翼无人机混合动力系统另一种实施方式的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
本实用新型所述共轴双旋翼无人机混合动力系统包括：供能单元，发动机，驱动轴，主翼螺旋桨，至少4个副翼螺旋桨，所述主翼螺旋桨为共轴式，其中供能单元为发动机提供能量，所述发动机提供动力给驱动轴从而驱动主翼螺旋桨，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统还包括发电机、蓄电系统，所述供能单元、发电机、蓄电系统依次连接，所述副翼螺旋桨的驱动端与所述蓄电系统电连接，下面以4个副旋翼螺旋桨为例阐述其具体的实施方式。
实施例1
如图1所示，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统包括：供能单元1，发动机2，驱动轴4，主翼螺旋桨5，4个副翼螺旋桨60，所述主翼螺旋桨5为共轴式，其中供能单元1为发动机2提供能量，所述发动机2提供动力给驱动轴3从而驱动主翼螺旋桨5，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统还包括发电机3、蓄电系统6，所述供能单元1、发动机2、发电机3、蓄电系统6依次连接，所述副翼螺旋桨60的驱动端与所述蓄电系统6电连接。所述供能单元1为油动供能或电动供能，供能单元1为发动机2提供能量，带动发电机3，由发电机3给蓄电系统6以电能，蓄电系统6可以为单一的动力电池或超级电容，作为本实用新型的进一步改进(如图2所示)所述蓄电系统6包括充电控制单元61、储能单元62，所述充电控制单元61的输入端连接所述发电机3的输出端，所述充电控制单元61的输出端连接储能单元62，所述储能单元62的电流输出端与所述副翼螺旋桨60的驱动端电连接，所述储能单元62为动力电池或超级电容，所述蓄电系统6可以与无人机的其他用电设备8电连接，为无人机上的其他用电设备8供电(如图3所示)。作为本实用新型的进一步改进所述共轴双旋翼无人机混合动力系统还包括备用储能单元7，所述备用储能单元7与所述发动机3连接，所述备用储能单元7的电输出端与无人机上的其他用电设备8的电输入端连接，以供无人机的其他设备用电，所述备用储能单元7包括动力电池、超级电容。
下面以4个副旋翼螺旋桨为例阐述其另一种实施方式。
实施例2
如图4所示，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统包括：供能单元1，发动机2，驱动轴4，主翼螺旋桨5，4个副翼螺旋桨60，所述主翼螺旋桨5为共轴式，其中供能单元1为发动机2提供能量，所述发动机2提供动力给驱动轴3从而驱动主翼螺旋桨5，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统还包括发电机3、蓄电系统(蓄电系统由多个储能单元601组成)，所述供能单元1、发动机2、发电机3、蓄电系统(蓄电系统由多个储能单元601组成)依次连接，所述副翼螺旋桨60的驱动端与所述蓄电系统(蓄电系统由多个储能单元601组成)电连接，所述供能单元1为油动供能或电动供能，供能单元1为发动机2提供能量，带动发电机3，由发电机3给蓄电系统以电能，储能单元601的数量与所述副翼螺旋桨60的数量相同，并与所述副翼螺旋桨60一一对应；还包括供电仲裁单元602，所述储能单元通过供电仲裁单元602与副翼螺旋桨60的驱动端连接，当所述供能单元出现故障或能量耗尽时，所述供电仲裁单元控制所述储能单元为副翼螺旋桨60提供电能。所述共轴双旋翼无人机混合动力系统还包括备用储能单元，所述备用储能单元7与所述发电机3连接，所述备用储能单元3的电输出端与无人机上的其他用电设备8的电输入端连接，所述备用储能单元7包括动力电池、超级电容。
需要说明的是，以上所述本实用新型的共轴双旋翼无人机混合动力系统只是以4个副旋翼螺旋桨为例阐述其具体的实施方式，对于4个以上副翼螺旋桨的共轴双旋翼无人机同样适用。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的共轴双旋翼无人机混合动力系统能够保证供能单元能量耗尽或发动机出现故障时，能够继续续航，至少能够保证无人机的安全着落。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种共轴双旋翼无人机混合动力系统，其特征在于，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统包括：供能单元，发动机，驱动轴，主翼螺旋桨，至少4个副翼螺旋桨，所述主翼螺旋桨为共轴式，其中供能单元为发动机提供能量，所述发动机提供动力给驱动轴从而驱动主翼螺旋桨，所述共轴双旋翼无人机混合动力系统还包括发电机、蓄电系统，所述供能单元、发电机、蓄电系统依次连接，所述副翼螺旋桨的驱动端与所述蓄电系统电连接。
2.根据权利要求1所述的共轴双旋翼无人机混合动力系统，其特征在于，所述供能单元为油动供能或电动供能。
3.根据权利要求1所述的共轴双旋翼无人机混合动力系统，其特征在于，所述蓄电系统与无人机的其他用电设备电连接。
4.根据权利要求1所述的共轴双旋翼无人机混合动力系统，其特征在于，所述蓄电系统包括充电控制单元、储能单元，所述充电控制单元的电输入端连接所述发电机的电输出端，所述充电控制单元的电输出端连接储能单元，所述储能单元的电流输出端与所述副翼螺旋桨驱动端电连接，所述储能单元为动力电池或超级电容。
5.根据权利要求1所述的共轴双旋翼无人机混合动力系统，其特征在于，所述蓄电系统由多个储能单元组成，储能单元的数量与所述副翼螺旋桨的数量相同，并与所述副翼螺旋桨一一对应，所述储能单元包括动力电池、超级电容。
6.根据权利要求5所述的共轴双旋翼无人机混合动力系统，其特征在于，还包括供电仲裁单元，所述储能单元通过供电仲裁单元与副翼螺旋桨连接，当所述供能单元出现故障或能量耗尽时，所述供电仲裁单元控制所述储能单元为副翼螺旋桨提供电能。
7.根据权利要求1所述的共轴双旋翼无人机混合动力系统，其特征在于，还包括备用储能单元，所述备用储能单元与所述发电机连接，所述备用储能单元的电输出端与无人机上的其他用电设备的电输入端连接，所述备用储能单元包括动力电池、超级电容。
8.一种无人机，其特征在于，包括：权利要求1至7任一项所述的共轴双旋翼无人机混合动力系统。
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