CN209170225U - 一种15kW无人机电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无人机电源技术领域，尤其为一种15kW无人机电源，包括2级BOOST升压电路和1级DC/AC逆变电路，所述BOOST升压电路采用交错BOOST升压电路，2级BOOST升压电路和1级DC/AC逆变电路依次顺序连接，电源输入电压为DC72V～DC90V，需要采用2级BOOST升压和一级DC/AC逆变电路。由于输入电压较低第一级BOOST电路将电压升高到200V(V1处输出)，第二级BOOST电路将电压升高到400V(V2处输出)；输出由逆变电路调节稳定输出AC220V，额定输出功率为15kW，额定频率50Hz。本实用新型，采用2级BOOST升压电路和1级DC/AC逆变电路可以使输入和输出电流纹波可以大大减小，热分布更均衡。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机电源技术领域，具体为一种15kW无人机电源。
背景技术
无人驾驶飞机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便等优点。
随着无人机应用的普及，现有技术的无人机一般采用锂电池供电，在锂电池工作时因要求功率因数高，输入和输出电流纹波比较大，热分布不均衡，是亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种15kW无人机电源，以解决上述背景技术中提出的问题。所述15kW无人机电源具有输入和输出电流纹波可以大大减小，热分布更均衡的特点。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种15kW无人机电源，包括2级BOOST升压电路和1级DC/AC逆变电路，所述BOOST升压电路采用交错BOOST升压电路，2级BOOST升压电路和1级 DC/AC逆变电路依次顺序连接，所述交错BOOST升压电路包括一端并联的两组电感，电感连接有二极管后并接，再连接并联的电容、电阻，并联的电容、电阻并两个功率开关管，每个功率开关管对应接到电感与二极管之间。
优选的，所述DC/AC逆变电路连接有输出EMI滤波电路。
优选的，所述输出EMI滤波电路包括两级有电容、电感构成的LC电路，在后一级LC电路输出串联共模电感。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
采用2级BOOST升压电路和1级DC/AC逆变电路可以使输入和输出电流纹波可以大大减小，热分布更均衡，输入差模EMI会更好，减小输入、输出滤波电容的纹波电流，功率密度较单个的大。
附图说明
图1为本实用新型电源整机原理框图；
图2为本实用新型交错BOOST升压电路的交错式boost拓扑示意图；
图3为本实用新型交错式BOOST各参数波形图；
图4为本实用新型DC/AC逆变电路；
图5为本实用新型输出EMI滤波电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～5，本实用新型提供一种技术方案：
一种15kW无人机电源，包括2级BOOST升压电路和1级DC/AC逆变电路，所述BOOST升压电路采用交错BOOST升压电路，2级BOOST升压电路和1级 DC/AC逆变电路依次顺序连接。
所述交错BOOST升压电路包括一端并联的两组电感，电感连接有二极管后并接，再连接并联的电容、电阻，并联的电容、电阻并两个功率开关管，每个功率开关管对应接到电感与二极管之间。
所述DC/AC逆变电路连接有输出EMI滤波电路。
所述输出EMI滤波电路包括两级有电容、电感构成的LC电路，在后一级 LC电路输出串联共模电感。
由于电源输入电压为DC72V～DC90V，需要采用2级BOOST升压和一级 DC/AC逆变电路。由于输入电压较低第一级BOOST电路将电压升高到200V(V1 处输出)，第二级BOOST电路将电压升高到400V(V2处输出)；输出由逆变电路调节稳定输出AC220V，额定输出功率为15kW，额定频率50Hz。
交错式boost拓扑如图2所示，其控制和单路电路的控制没有本质区别，只是两路开关管的导通时刻相差二分之一个开关周期。即用两个较小的功率因素支路代替传统的单个大功率因素校正电路。两个功率减半的支路分别使用一个电感和一个开关管，电路工作时，开关管S1和S2以相位相差180 度交互导通。这种结构的突出优点是输入和输出电流纹波可以大大减小，热分布更均衡，输入差模EMI会更好，减小输入、输出滤波电容的纹波电流，功率密度较单个的大。
各参数波形如图3所示。S1和S2为两个开关管的驱动信号，ΔI L1和ΔI L2是电感L1和L2电流的波形，I1和I2是二极管D1和D2上的电流波形。从图中可以看出，输入电流是两个电感中电流IL1和IL2之和，由于电感中的纹波电流异相，它们之间可以相互抵消。这样可以大大减少输入电流的纹波。不难看出，在占空比为50％时，纹波可以减少为零。输出电流是两个二极管的电流之和。
如图4所示，后级DC/AC逆变部分采用了单相全桥逆变电路，驱动电路采用了一款专门用于单相纯正弦波逆变器的驱动板。该驱动电路采用了单极性调制方式，两组桥臂分别由高频臂和工频臂组成，高频臂的调制频率为50KHz，上下管信号为死区可调的互补信号,工频臂为50Hz的上下管互补信号。逆变器的输出电压由VFB稳压反馈来完成，在正半周Q1和Q4导通、 Q2和Q3截止时，逆变器的输出为上正下负，大小为Udc*M(调制系数)，在负半周Q2和Q3导通、Q1和Q4截止时，逆变器的输出为下正上负，大小为-Udc*M，经L1，C1低通滤波器滤除高频信号后得到50HZ正弦波输出。
电容、电感组成LC电路，输出串联共模电感，抑制高频纹波，实现输出抑制输出高频干扰信号。输出EMI滤波原理框图如图5所示。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种15kW无人机电源，其特征在于，包括2级BOOST升压电路和1级DC/AC逆变电路，所述BOOST升压电路采用交错BOOST升压电路，2级BOOST升压电路和1级DC/AC逆变电路依次顺序连接，所述交错BOOST升压电路包括一端并联的两组电感，电感连接有二极管后并接，再连接并联的电容、电阻，并联的电容、电阻并两个功率开关管，每个功率开关管对应接到电感与二极管之间。
2.根据权利要求1所述的一种15kW无人机电源，其特征在于：所述DC/AC逆变电路连接有输出EMI滤波电路。
3.根据权利要求2所述的一种15kW无人机电源，其特征在于：所述输出EMI滤波电路包括两级有电容、电感构成的LC电路，在后一级LC电路输出串联共模电感。
Priority Applications (1)
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| CN201821440888.0U CN209170225U (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 一种15kW无人机电源 |
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| CN201821440888.0U CN209170225U (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 一种15kW无人机电源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN209170225U true CN209170225U (zh) | 2019-07-26 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN201821440888.0U Active CN209170225U (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 一种15kW无人机电源 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN209170225U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115092413A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-23 | 武汉龙安集团有限责任公司 | 一种支持多旋翼系留无人机供电的地面电源系统及无人机 |
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2018
- 2018-09-04 CN CN201821440888.0U patent/CN209170225U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115092413A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-23 | 武汉龙安集团有限责任公司 | 一种支持多旋翼系留无人机供电的地面电源系统及无人机 |
| CN115092413B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-01-30 | 武汉龙安集团有限责任公司 | 一种支持多旋翼系留无人机供电的地面电源系统及无人机 |
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