CN208209615U - 无人机电力控制系统、无人机电源系统及无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无人机电力控制系统、无人机电源系统及无人机，无人机电力控制系统包括稳压单元、备用电池及电源切换单元，电源切换单元分别与稳压单元和备用电池电连接，用于比较稳压单元的输出电压与备用电池的电压，当稳压单元的输出电压小于备用电池的电压时，切换备用电池为无人机供电，有效防止无人机电力控制系统在外部电源断电的情况下，无人机的用电单元产生瞬时的反向高压，损害无人机电力控制系统。无人机电源系统包括外部电源和无人机电力控制系统，外部电源可跟随无人机电力控制系统移动，更加方便移动，适合多种场景使用。无人机包括无人机本体以及设于无人机本体的无人机电力控制系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机领域，特别是涉及无人机电力控制系统、无人机电源系统及无人机。
背景技术
目前普遍的无人机所采用的续航技术均为用锂电池提供续航能力，由于电池的局限性，不能够使无人机进行长时间续航，若增大电池的容量，无疑增大无人机的负载，电池电量有限，续航时间有限。因此出现很多局限性。
实用新型内容
基于此，有必要针对电池续航局限性问题，提供一种无人机续航系统。
一种无人机电力控制系统，包括：
稳压单元，与外部电源连接，用于将所述外部电源的电压转换为无人机所需工作电压；
备用电池，用于为所述无人机电力控制系统提供备用电能；
电源切换单元，分别与所述稳压单元和所述备用电池电连接，用于比较所述稳压单元的输出电压与所述备用电池的电压，当所述稳压单元的输出电压小于所述备用电池的电压时，切换所述备用电池为所述无人机供电。
在其中一个实施例中，所述电源切换单元包括第一比较器和第一场效应管，所述第一比较器与所述第一场效应管连接，所述第一比较器用于比较所述稳压单元的输出电压与所述备用电池的电压，所述第一场效应管用于根据所述第一比较器的比较结果切换所述备用电池为所述无人机供电或者切断所述备用电池对所述无人机的供电。
在其中一个实施例中，所述无人机电力控制系统还包括过压保护单元，所述过压保护单元与所述电源切换单元连接以及所述无人机的用电单元。
在其中一个实施例中，所述过压保护单元包括第二比较器、第二场效应管以及耗能元件，所述第二比较器、第二场效应管以及耗能元件依次连接，所述第二比较器用于比较所述外接电源切断后无人机的用电单元产生的反向电压和预设的阈值电压，在所述反向电压大于所述阈值电压时，所述第二场效应管接通所述耗能元件，以消耗所述反向电压。
在其中一个实施例中，所述耗能元件为功率电阻。
一种无人机电源系统，包括外部电源和所述无人机电力控制系统。
在其中一个实施例中，所述外部电源为地面车载电源，所述地面车载电源通过导线与所述无人机电力控制系统连接。
在其中一个实施例中，所述地面车载电源包括车载发电机和与所述车载发电机连接的交/直流转换单元，所述地面车载发电机提供交流电，所述交/直流转换单元用于将所述交流电转换为直流电。
在其中一个实施例中，所述车载发电机提供220V交流电，所述交/直流转换单元将所述交流电转换为380V直流电。
一种无人机，包括无人机本体以及设于所述无人机本体的所述无人机电力控制系统。
上述无人机电力控制系统包括稳压单元、备用电池以及电源切换单元，所述电源切换单元分别与所述稳压单元和所述备用电池电连接，用于比较所述稳压单元的输出电压与所述备用电池的电压，当所述稳压单元的输出电压小于所述备用电池的电压时，切换所述备用电池为所述无人机供电，有效防止所述无人机电力控制系统在外部电源断电的情况下，所述无人机的用电单元产生瞬时的反向高压，损害无人机电力控制系统。所述无人机电源系统包括外部电源和无人机电力控制系统，所述外部电源可跟随无人机电力控制系统移动，更加方便移动，适合多种场景使用。所述无人机包括无人机本体以及设于所述无人机本体的所述无人机电力控制系统。
附图说明
图1为本实用新型的无人机电源系统的整体框图；
图2为本实用新型的无人机电力控制系统的电源切换单元的示意图；
图3为本实用新型的无人机电力控制系统的比较器的原理图；
图4为本实用新型的无人机电力控制系统的过压保护单元的示意图；
图5为本实用新型的无人机电力控制系统的无人机本体的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种无人机电源系统，用于为无人机提供电能，包括无人机电力控制系统10和外部电源20。所述无人机电力控制系统10和所述外部电源20之间电连接，本实施例中，所述无人机电力控制系统10和所述外部电源20之间为导线连接。
一种无人机电力控制系统10，包括：稳压单元110、备用电池120、电源切换单元130以及过压保护单元140。所述稳压单元110、备用电池120均与所述电源切换单元130连接，所述电源切换单元130与所述过压保护单元140连接。
如图1所示，所述稳压单元110，与外部电源20连接，用于将所述外部电源20的电压转换为无人机所需工作电压。在本实施例中，所述稳压模块采用DC-DC(直流-直流转换)稳压系统，将外部电源20的电压降压至无人机所使用的直流电压。本实施例中，所述直流电压为52V，可以理解，依据所述无人机的不同的型号和要求，所述直流电压可以相应变化。
所述备用电池120，用于为所述无人机电力控制系统10提供备用电能，在本实施例中，所述备用电池120为锂电池。
如图2所示，所述电源切换单元130，分别与所述稳压单元110和所述备用电池120电连接，用于比较所述稳压单元110的输出电压与所述备用电池120的电压。在本实施例中，所述电源切换单元130包括第一比较器131和第一场效应管132，所述第一比较器131与所述第一场效应管132连接，所述第一比较器131比较所述稳压单元110的输出电压与所述备用电池120的电压大小，所述第一场效应管132根据所述第一比较器131的比较结果切换所述备用电池120为所述无人机供电或者切断所述备用电池120对所述无人机的供电。
具体地，当所述稳压单元110的输出电压小于所述备用电池120的电压时，所述第一场效应管132切换通路，使得所述备用电池120为所述无人机供电，有效防止因所述外部电源20突然断电后，无人机突然降落。当所述稳压单元110的输出电压大于所述备用电池120的电压时，所述第一场效应管132切断所述备用电池120对所述无人机的供电，此时，所述无人机采用外部电源20供电，以节省所述备用电池120的电能，增加外部电源20突然断电时的续航时间。如图3所示，比较器中输入端为VA与VB，输出端输出V+和V-，将VA与VB进行比较，若VA大于VB，则输出端输出V+，反之，则输出V-。在本实施例中，电压VA为所述稳压单元110的输出电压，VB为所述备用电池120的电压，通过第一比较器131，所述输出端与所述第一场效应管132连接，控制第一场效应管132的通断，进而控制所述稳压单元110的输出电压与所述备用电池120的电压的切换。当然，所述电源切换单元130的电路图会根据设计需要进行相对改动。
所述过压保护单元140用于对所述无人机进行过压保护，防止所述无人机电力控制系统10在所述外部电源20断电的情况下，所述无人机的用电单元401如图5所示(例如电机)产生瞬时的反向高压，损害无人机电力控制系统10。所述过压保护单元140与所述电源切换单元130连接以及所述无人机的用电单元401。
在本实施例中，如图4所示，所述过压保护单元140包括第二比较器141、第二场效应管142以及耗能元件143，所述第二比较器141、第二场效应管142以及耗能元件143依次连接，所述第二比较器141用于比较所述外部电源20切断后无人机的用电单元401产生的反向电压和预设的阈值电压，在所述反向电压大于所述阈值电压时，所述第二场效应管142接通所述耗能元件143，以消耗所述反向电压。在本实施例中，所述耗能元件143为功率电阻。
如图3所示，所述VA为反向电压，VB为固定阈值，通过第二比较器141，将VA和VB两电压进行比较，由所述第二比较器141的输出端输出电压信号，同样的控制第二场效应管142的通断。当然，所述过压保护单元140的电路图会根据设计需要进行相对改动。
上述电源切换单元130的应用有效的同时，过压保护单元140有效防止所述无人机电力控制系统10在外部电源20断电的情况下，所述无人机的用电单元401产生瞬时的反向高压，损害无人机电力控制系统10。
所述外部电源20为地面车载电源。所述地面车载电源包括车载发电机210和与所述车载发电机210连接的交/直流转换单元220，所述车载发电机210提供交流电，本实施例中，所述交流电为220V交流电，可以理解，在其他实施例中，所述交流电的电压大小可以依据车载电源的类型的不同而不同，所述交/直流转换单元220用于将所述交流电转换为直流电。在本实施例中，所述交/直流转换单元220接收所述车载发电机210发送的220V交流电，并将220V交流电转换为380V直流电。其中，所述地面车载电源可跟随所述无人机电力控制系统10移动。
上述无人机电源系统，所述外部电源20可跟随所述无人机电力控制系统10移动，更加方便移动，适合多种场景使用。
一种无人机，包括无人机本体300如图5所示以及设于所述无人机本体300的所述无人机电力控制系统10。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种无人机电力控制系统，其特征在于，包括：
稳压单元，与外部电源连接，用于将所述外部电源的电压转换为无人机所需工作电压；
备用电池，用于为所述无人机电力控制系统提供备用电能；
电源切换单元，分别与所述稳压单元和所述备用电池电连接，用于比较所述稳压单元的输出电压与所述备用电池的电压，当所述稳压单元的输出电压小于所述备用电池的电压时，切换所述备用电池为所述无人机供电。
2.根据权利要求1所述的无人机电力控制系统，其特征在于，所述电源切换单元包括第一比较器和第一场效应管，所述第一比较器与所述第一场效应管连接，所述第一比较器用于比较所述稳压单元的输出电压与所述备用电池的电压，所述第一场效应管用于根据所述第一比较器的比较结果切换所述备用电池为所述无人机供电或者切断所述备用电池对所述无人机的供电。
3.根据权利要求1所述的无人机电力控制系统，其特征在于，所述无人机电力控制系统还包括过压保护单元，所述过压保护单元与所述电源切换单元连接以及所述无人机的用电单元。
4.根据权利要求3所述的无人机电力控制系统，其特征在于，所述过压保护单元包括第二比较器、第二场效应管以及耗能元件，所述第二比较器、第二场效应管以及耗能元件依次连接，所述第二比较器用于比较外接电源切断后无人机的用电单元产生的反向电压和预设的阈值电压，在所述反向电压大于所述阈值电压时，所述第二场效应管接通所述耗能元件，以消耗所述反向电压。
5.根据权利要求4所述的无人机电力控制系统，其特征在于，所述耗能元件为功率电阻。
6.一种无人机电源系统，包括外部电源和如权利要求1-5任一项所述无人机电力控制系统。
7.根据权利要求6所述的无人机电源系统，其特征在于，所述外部电源为地面车载电源，所述地面车载电源通过导线与所述无人机电力控制系统连接。
8.根据权利要求7所述的无人机电源系统，其特征在于，所述地面车载电源包括车载发电机和与所述车载发电机连接的交/直流转换单元，所述地面车载发电机提供交流电，所述交/直流转换单元用于将所述交流电转换为直流电。
9.根据权利要求8所述的无人机电源系统，其特征在于，所述车载发电机提供220V交流电，所述交/直流转换单元将所述交流电转换为380V直流电。
10.一种无人机，包括无人机本体以及设于所述无人机本体的如权利要求1-5任一项所述无人机电力控制系统。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109659906A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-19 | 中国兵器工业计算机应用技术研究所 | 一种用于系留无人机地面供电电源的保护电路及保护方法 |
| CN114104289A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-01 | 南京科田科技有限公司 | 一种无人机及其备用电池自动切换装置 |
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