CN210592483U - 一种大功率系留无人机的机载供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大功率系留无人机的机载供电系统，包括地面电源、传输线缆、机载电源、电机、电池。地面电源位于地面端，机载电源和电池位于机载端。所述机载电源包括降压模块、切换模块，每个机载电源对应给单一电机分块供电。所述切换模块在地面电源供电异常时切换为电池为电机供电，保证无人机继续飞行或者安全降落，减少损失。该装置通过使用多个机载电源，每个电机由单一机载电源供电，每个机载电源通过的电流将大大减小，切换模块的功耗大大降低，切换模块的切换功能更加安全可靠，且散热要求降低，成功解决大载重下系留无人机机载电源切换模块动作时产生的高能量冲击电流、冲击电压和热量问题，从而提高系统的可靠性。

Description

一种大功率系留无人机的机载供电系统

技术领域

本发明具体涉及一种大功率系留无人机的机载供电系统。

背景技术

随着无人机行业的迅猛发展，无人机已应用于人类生活的各个领域，其中系留无人机在应急通讯、救援、照明、监控等方面的使用也日趋广泛。市场上对于系留无人机的载荷要求越来越高，从原先只有几公斤的相机、喊话器、照明灯逐步上升到十几公斤的基站、天线等，搭载这些设备的系留无人机的起飞重量甚至超过40公斤，而影响系留无人机载荷大小的正是系留无人机电源的功率。

现在，系留无人机电源功率无法提升、达到瓶颈的问题主要在于供电方式。常规的供电方式是一块系留无人机电源给系留无人机的所有电机供电，而在这种供电方式下系留无人机机载电源切换模块中大电流器件，如MOSFET就会产生功耗过大的问题，导致元器件温度过高损坏和焊锡融化等问题，甚至导致无人机和载荷设备的损坏。起飞重量为40kg以上的系留无人机，其悬停时的电流远远超过100A，机载电源切换模块动作时会产生高能量的冲击电流和冲击电压，同时会产生极大的热量。目前，解决办法大多是在切换模块中的并联多个大电流器件并添加散热片、风扇辅助降温，但是无法从根本上解决切换模块动作时产生的冲击电流和冲击电压的问题，将导致系统瘫痪甚至损坏。

要解决此问题，如何有效解决大载重下系留无人机机载电源切换模块动作时产生的高能量冲击电流、冲击电压和热量问题是关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率系留无人机的机载供电系统，解决大功率系留无人机机载电源切换模块电流过大、温度过高的问题。

一种大功率系留无人机的机载供电系统包括地面电源、传输线缆、机载电源、电机、电池。机载电源按照系留无人机各个电机机臂分块供电，每个机载电源对应给单一电机供电，大功率系留无人机的每个机载电源通过的电流将大大减小。地面电源位于地面端，机载电源和电池位于机载端。

所述机载电源包括降压模块、切换模块，每个电机由单一机载电源供电。

所述电池与机载电源的切换模块连接，可在地面电源供电故障时为电机供电。

所述地面电源通过传输线缆与机载电源的降压模块连接，将地面安全稳定的高压直流电传输至机载电源的降压模块。

所述降压模块将高压直流电转换为低压直流电为电机供电，保证无人机飞行。

所述切换模块在地面电源供电异常时切换成电池为电机供电，保证无人机继续飞行或者安全降落，减少损失。

所述电机通过旋转为无人机提供飞行动力，每个电机由单一机载电源供电。

针对上述的一种大功率系留无人机的机载供电系统，包括以下步骤：

1.地面电源通过传输线缆为每个机载电源传输高压直流电，机载电源的降压模块将高压直流电转换为低压直流电，给每个电机单独供电。

2.每个电机在机载电源供电驱动下转动，无人机起飞，并完成相关任务。

3.在机载电源供电出现问题，如遇到强风等恶劣天气或降压模块损坏时，机载电源的切换模块控制电池给每个电机分别供电，保证无人机安全降落至地面。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过使用多个机载电源，每个电机由单一机载电源供电，每个机载电源通过的电流将大大减小，切换模块的功耗大大降低，切换模块更加安全可靠，且散热要求降低，成功解决大载重下系留无人机机载电源切换模块产生的高能量冲击电流、冲击电压和热量问题，从而提高系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是实用新型一种大功率系留无人机的机载供电系统的原理框图；

图2是实用新型一种大功率系留无人机的机载供电系统的流程图；

图1中，1-地面电源、2-传输线缆、3-机载电源、4-电机、5-电池、6-降压模块、7-切换模块。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例提供一种大功率系留无人机的机载供电系统，如图1所示，以六轴系留无人机为例，包括：

一种大功率系留无人机的机载供电系统包括地面电源1，传输线缆2，6个机载电源3、6 个电机4、电池5。6个机载电源3分别给6个机臂上的电机4供电。每个电机4和一个机载电源3相连。地面电源1位于地面端，机载电源3和电池5位于机载端。

所述机载电源3包括降压模块6、切换模块7，每个电机4由单一机载电源3供电。

所述电池5与6个机载电源3的切换模块7分别连接，可在地面电源1供电故障时为电机4供电。

所述地面电源1通过传输线缆2与6个机载电源3的降压模块6分别连接，将地面安全稳定的高压直流电传输至机载电源3的降压模块6。

所述降压模块6将高压直流电转换为低压直流电为电机4供电，保证无人机飞行。

所述切换模块7在地面电源1供电异常时切换成电池5为电机4供电，保证无人机继续飞行或者安全降落。

所述6个电机4通过旋转为无人机提供飞行动力，每个电机4由单一机载电源3供电。

针对上述的一种大功率系留无人机的机载供电系统，本实用新型提供相应的大功率系留无人机的机载供电方法，该方法包括以下步骤：

1.地面电源1通过传输线缆2为6个电机4机臂上的机载电源3分别传输高压直流电。

2.机载电源3的降压模块6将高压直流电转换为低压直流电，给6个电机4单独供电。

3.每个电机4在机载电源3供电驱动下转动，无人机起飞，并完成相关任务。

4.在机载电源3的降压模块6供电出现问题，如遇到强风等恶劣天气或降压模块6损坏时，机载电源3的切换模块7控制电池5给每个电机4分别供电，保证无人机安全降落至地面。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型案例通过使用六个机载电源，给每个电机机臂分别提供机载电源，每个电机由单一机载电源供电，每个机载电源通过的电流将大大减小，切换模块的功耗大大降低，切换模块更加安全可靠，且散热要求降低，成功解决大载重下系留无人机机载电源切换模块动作时产生的高能量冲击电流、冲击电压和热量问题，从而提高系统的可靠性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种大功率系留无人机的机载供电系统，其特征在于，包括地面电源(1)、传输线缆(2)、机载电源(3)、电机(4)、电池(5)，机载电源(3)给系留无人机各个电机(4)机臂分块供电，每个机载电源(3)对应给单一电机(4)供电，地面电源(1)位于地面端，机载电源(3)和电池(5)位于机载端。

2.根据权利要求1所述的一种大功率系留无人机的机载供电系统，其特征在于，所述机载电源(3)包括降压模块(6)、切换模块(7)，每个电机(4)由单一机载电源(3)供电。

3.根据权利要求1所述的一种大功率系留无人机的机载供电系统，其特征在于，所述电池(5)与机载电源(3)的切换模块(7)连接，可在地面电源(1)供电故障时为电机(4)供电。

4.根据权利要求1所述的一种大功率系留无人机的机载供电系统，其特征在于，所述地面电源(1)通过传输线缆(2)与机载电源(3)的降压模块(6)连接，将地面安全稳定的高压直流电传输至机载电源(3)的降压模块(6)。

5.根据权利要求2所述的一种大功率系留无人机的机载供电系统，其特征在于，所述降压模块(6)将高压直流电转换为低压直流电为电机(4)供电。

6.根据权利要求2所述的一种大功率系留无人机的机载供电系统，其特征在于，所述切换模块(7)在地面电源(1)供电异常时切换成电池(5)为电机(4)供电。

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