CN208036624U - 旋翼无人机发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋翼无人机发电系统，包括内燃机、发电机和启动电机；所述内燃机直接驱动所述发电机发电；所述启动电机用于启动所述内燃机。本实用新型具有启动方便，控制简单，满足无人机空中停车时再启动，提高动力系统的稳定性和可靠性等优点。

Description

旋翼无人机发电系统

技术领域

本实用新型涉及无人机动力技术领域，尤其涉及一种旋翼无人机发电系统。

背景技术

目前，多旋翼无人机因为具有结构简单，操控灵活，能够垂直起降，轻松实现悬停、盘旋、绕飞等飞行动作，而受到广泛的欢迎。但是，由于大多数多旋翼无人机采用纯电驱动，受电池容量、功率和电池自身重量的限制，仅只能作为消费级产品应用。而在工业级应用领域，需要旋翼无人机具备大载荷，长续航，高可靠性等特征。为了满足旋翼无人机工业应用的需要，动力系统是研究的重点领域。

现有技术中，油电混合动力的旋翼无人机动力系统主要采用两种方式：1、燃油发动机通过机械传动为无人机的主旋翼提供动力，同时，还设置有电池系统，电池系统通过电力传动为无人机的副旋翼提供动力。2、燃油发动机带动发电机发电，通过电力传动为无人机的旋翼提供动力。但是，现有的油电混合动力的旋翼无人机动力系统仍然存在以下问题：1、燃油发动机为人力启动，使得无人机在飞行过程中，发动机一旦停车，将无法在空中再次启动，虽然，有的无人机通过加载备用电池系统可以使得无人机能够安全降落，但不可避免必须要中断飞行任务；2、燃油发动机具有重量大、发热量高、振动大特点，作为无人机动力需要克服燃油发动机本身特点所带来的一系列问题，以及如何保证无人机载荷均衡，提高飞行稳定性等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种启动方便，控制简单，满足无人机空中停车时再启动，提高动力系统的稳定性和可靠性的旋翼无人机发电系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：旋翼无人机发电系统，包括内燃机、发电机和启动电机；

所述内燃机直接驱动所述发电机发电；

所述启动电机用于启动所述内燃机。

进一步地，还包括电启动板，所述电启动板通过动力输出轴通孔套装在所述内燃机的动力输出轴一侧；所述启动电机安装在所述电启动板上。

进一步地，所述内燃机的动力输出轴上设置有第一齿轮，所述启动电机的动力输出轴上设置有第二齿轮；所述启动电机通过所述第二齿轮驱动所述第一齿轮启动所述内燃机。

进一步地，所述第一齿轮和所述第二齿轮之间通过第三齿轮实现动力传动，所述第三齿轮为单向齿轮。

进一步地，所述电启动板上还设置齿轮固定板，所述第三齿轮的转动轴分别套装在所述电启动板和所述齿轮固定板上的安装孔内而安装在所述电启动板和所述齿轮固定板之间。

进一步地，所述第一齿轮和所述第二齿轮之间通过链条进行动力传动，所述第一齿轮为单向转动齿轮。

进一步地，还包括电机安装座，所述发电机的定子通过所述电机安装座固定安装在所述电启动板上。

进一步地，还包括过渡连接板，所述过渡连接板，所述过渡连接板安装在所述内燃机上，所述电启动板安装在所述过渡连接板上。

进一步地，所述内燃机设置有伺服组件，所述伺服组件包括油门伺服器和风门伺服器；所述油门伺服器用于控制内燃机油门的大小，所述风门伺服器用于控制内燃机风门的大小。

进一步地，还包括电池模块，所述电池模块并联在所述发电机的电源输出端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的发电系统采用电启动方式，可以保证无人机发生空中停车时，可以实现空中再次启动，不需要中断飞行任务，大大提高了动力系统的可靠性，大大提高了无人机的飞行安全性。

2、本实用新型通过电启动板和电机安装座来实现内燃机和发电机的安装固定，安装方便。

3、本实用新型在发电机的输出端并联一个电池模块，可以在发电机输出功率大于负载的用电需求时，自动储存电能，在电发机输出功率小于负载的用电需求时，自动释放电能以供负载使用。

4、本实用新型通过设置油门伺服器和风门伺服器，可以方便的对内燃机的输出功率进行调整，从而方便的调整发电机的发电量。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例一结构示意图。

图2为本实用新型具体实施例一结构示意图。

图3为本实用新型具体实施例二结构示意图。

图4为本实用新型具体实施例齿轮固定板安装示意图。

图5为本实用新型具体实施例供电示意图。

图例说明：1、内燃机；2、启动电机；3、发电机；4、电启动板；5、电机安装座；6、伺服组件；7、过渡连接板；8、第一齿轮；9、第三齿轮；10、齿轮固定板。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例一：本实施例的旋翼无人机通过发电系统发电，将电能提供给无人机的旋翼，为无人机提供飞行动力。如图1所示，本实施例的发电系统，包括内燃机1、发电机3和启动电机2；所述内燃机1直接驱动所述发电机3发电；所述启动电机2用于启动所述内燃机1。在本实施例中，内燃机1为单缸内燃机；发电机3为磁转子发电机3。当然，发电机3可以根据需要选择其它类型的发电机。内燃机1为采用汽油、酒精、航空煤油作为燃料的内燃机。优选为汽油内燃机。内燃机1和发电机3直接同轴固定连接，结构极为简单，可靠性高。在本实施例中，通过启动电机2可以通过无人机的控制系统控制，从而可实现远程遥控内燃机1的启动。即当无人机在飞行过程中发生空中停车时，只要内燃机1本身没有故障，可以通过遥控装置远程遥控内燃机1在空中再次启动，提高了发电系统的可靠性，也提高了无人机的飞行安全性。

在本实施例中，如图1所示，还包括电启动板4，所述电启动板4通过动力输出轴通孔套装在所述内燃机1的动力输出轴一侧；所述启动电机2安装在所述电启动板4上。还包括电机安装座5，所述发电机3的定子通过所述电机安装座5固定安装在所述电启动板4上。本实施例中，通过将电启动板4安装在内燃机1上，将电机安装座5安装在电启动板4上，可以方便的实现内燃机1与发电机3之间的固定。为了方便安装，如图2所示，本实施例的电机安装座5由两个中空的柱状体组成，发电机3安装在图2中左侧的柱状体内部，并通过右侧的柱状体固定安装到电启动板4上。当然，需要说明的是，根据内燃机1的动力输出轴的长度，也可以只采用一个柱状结果，直接将图2中左侧的柱状结构安装到电启动板4上。

在本实施例中，所述内燃机1的动力输出轴上设置有第一齿轮8，所述启动电机2的动力输出轴上设置有第二齿轮；所述启动电机2通过所述第二齿轮驱动所述第一齿轮8启动所述内燃机1。所述第一齿轮8和所述第二齿轮之间通过第三齿轮9实现动力传动，所述第三齿轮9为单向齿轮。如图4所示，所述电启动板4上还设置齿轮固定板10，所述第三齿轮9的转动轴分别套装在所述电启动板4和所述齿轮固定板10上的安装孔内而安装在所述电启动板4和所述齿轮固定板10之间。在本实施例中，通过第三齿轮9可以方便的调整启动电机2的第二齿轮和内燃机1的第一齿轮8之间的传动比。同时，通过齿轮固定板10可以使得第三齿轮的转动轴两端都能够被固定，从而可以提高第三齿轮9在传动系统中的稳定性。

当然，需要说明的是，第一齿轮8和第二齿轮之间还可以直接通过链条传动的方式进行传动。所述第一齿轮8和所述第二齿轮之间通过链条进行动力传动，所述第一齿轮8为单向转动齿轮。采用链条传动的方式，可以降低对第一齿轮8和第二齿轮之间的相对位置的安装精度要求，降低内燃机1运行过程中振动的传动结构的影响，可提高系统运行的稳定性。并且，还可以方便的通过调节第一齿轮8和/或第二齿轮的大小，来调整传动比。

在本实施例中，所述内燃机1设置有伺服组件6，所述伺服组件6包括油门伺服器和风门伺服器；所述油门伺服器用于控制内燃机1油门的大小，所述风门伺服器用于控制内燃机1风门的大小。通过伺服组件6可以实现远程对内燃机油门及风门大小的控制，一方面可以方便的实现内燃机1的远程电启动；另一方面可以方便的通过对油门和风门的控制来调整内燃机1的转速，从而方便的控制发电机3的电力输出。

在本实施例中，如图5所示，还包括电池模块，所述电池模块并联在所述发电机3的电源输出端。通过这种连接方式，发电机3输出的电能大于负载的用电需求时，存储在电池模块内，当发电机3输出的电能小于负载的用电需求时，电池模块释放所存储的电能，以补偿发电机3所输出电量的不足。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于本实施例中采用型号与实施例一不同的内燃机1，为了方便电启动板4的安装，如图3所示，还包括过渡连接板7，所述过渡连接板7，所述过渡连接板7安装在所述内燃机1上，所述电启动板4安装在所述过渡连接板7上。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种旋翼无人机发电系统，其特征在于：包括内燃机(1)、发电机(3)和启动电机(2)；

所述内燃机(1)直接驱动所述发电机(3)发电；

所述启动电机(2)用于启动所述内燃机(1)。

2.根据权利要求1所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：还包括电启动板(4)，所述电启动板(4)通过动力输出轴通孔套装在所述内燃机(1)的动力输出轴一侧；所述启动电机(2)安装在所述电启动板(4)上。

3.根据权利要求2所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：所述内燃机(1)的动力输出轴上设置有第一齿轮(8)，所述启动电机(2)的动力输出轴上设置有第二齿轮；所述启动电机(2)通过所述第二齿轮驱动所述第一齿轮(8)启动所述内燃机(1)。

4.根据权利要求3所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：所述第一齿轮(8)和所述第二齿轮之间通过第三齿轮(9)实现动力传动，所述第三齿轮(9)为单向齿轮。

5.根据权利要求4所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：所述电启动板(4)上还设置齿轮固定板(10)，所述第三齿轮(9)的转动轴分别套装在所述电启动板(4)和所述齿轮固定板(10)上的安装孔内而安装在所述电启动板(4)和所述齿轮固定板(10)之间。

6.根据权利要求3所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：所述第一齿轮(8)和所述第二齿轮之间通过链条进行动力传动，所述第一齿轮(8)为单向转动齿轮。

7.根据权利要求6所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：还包括电机安装座(5)，所述发电机(3)的定子通过所述电机安装座(5)固定安装在所述电启动板(4)上。

8.根据权利要求7所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：还包括过渡连接板(7)，所述过渡连接板(7)，所述过渡连接板(7)安装在所述内燃机(1)上，所述电启动板(4)安装在所述过渡连接板(7)上。

9.根据权利要求1至8任一项所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：所述内燃机(1)设置有伺服组件(6)，所述伺服组件(6)包括油门伺服器和风门伺服器；所述油门伺服器用于控制内燃机(1)油门的大小，所述风门伺服器用于控制内燃机(1)风门的大小。

10.根据权利要求9所述的旋翼无人机发电系统，其特征在于：还包括电池模块，所述电池模块并联在所述发电机(3)的电源输出端。