CN210821848U - 一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台 - Google Patents

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王志和
刘利强
东洪武
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Abstract

本实用新型提供一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台，多能源系统提供电驱动平台本体；所述的多能源系统包括直流母线，动力电池连接直流母线上，超级电容通过预充电阻挂接到直流母线上；太阳能电池板通过DC‑DC挂接到直流母线上；外部充电接口与对外充电接口分别通过整流装置与直流母线连接；负载、释能电阻与直流母线连接；还包括综合控制单元，采用分布式CAN总线结构控制方式。本实用新型既可以独立进行地面无人巡检，也可搭载无人机进行空中巡检，有效增加监测半径，扩大巡检范围。此平台依靠锂电池、超级电容和太阳能电池供电的多能量源电驱动，多能量源履带式电驱动保证了平台能量的可靠供应和有效适应草原越野地形。

Description

一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台
技术领域
本实用新型涉及无人巡检电动平台技术领域，具体的说是一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台。
背景技术
开展草原监测及时掌握草原资源生态变化状况，可有效提高草原保护建设与利用。现阶段，应用在草原资源监测主要有地面监测、卫星遥感监测和无人机遥感监测，地面监测主要依托固定基站，覆盖范围有限。卫星遥感监测可实现草原大范围监测，但也存在遥感影像获取周期长、易受气候影响、空间分辨率不足等问题，难以满足典型、局部区域的分析判断。无人机遥感技术具有高效机动、高时效性、高分辨率以及智能化等突出特点，可有效弥补卫星遥感监测的缺陷。但无人机遥感监测因受能源和电力供应的影响，空中单次飞行时间短，使得其监测半径小，覆盖地域有限，难以全方位掌握草原生态等情况。
实用新型内容
本实用新型为解决上述问题，提供了一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台，采用多能量源供电、履带式电驱动模式。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台，包括平台本体、多能源系统，多能源系统提供电驱动平台本体；
多能源系统包括直流母线，动力电池作为主能量源挂接到直流母线上，超级电容通过预充电阻挂接到直流母线上；太阳能电池板作为辅助能量源，通过DC-DC挂接到直流母线上；外部充电接口与对外充电接口分别通过整流装置与直流母线连接；负载、释能电阻与直流母线连接；
还包括综合控制单元，采用分布式CAN总线结构控制方式；
所述的负载包括履带式电驱动系统，所述的履带式电驱动系统包括电机控制器，所述的电机控制器与综合控制单元、多能源系统连接，电机控制器控制无刷直流电机，无刷直流电机通过侧减速器连接驱动轮。
本实用新型所公开的一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台，既可以独立进行地面无人巡检，也可搭载无人机进行空中巡检，有效增加监测半径，扩大巡检范围。此平台依靠锂电池、超级电容和太阳能电池供电的多能量源电驱动，多能量源履带式电驱动保证了平台能量的可靠供应和有效适应草原越野地形。
附图说明
图1为本实用新型的多能量源系统结构示意图；
图2为本实用新型的履带式电驱动系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台，包括平台本体、多能源系统14，多能源系统提供电驱动平台本体；
平台本体的机械设计综合考虑无人巡检需求及后续搭载无人机的情况，具体参数及重要指标如下：
平台长宽高尺寸：1040*800*440(mm)；
主体材质：含金钢板/铝；
离地高度：150(mm)；
平台自重：100(Kg)；
驱动方式：双电机履带式驱动模式；
最大速度：8(Km/h)；
最大载重：100(Kg)；
续航时间：2小时。
草原无人巡检电动平台能源系统，不仅要满足自身巡检任务驱动电机电力需求、同时可为搭载的无人机、检测等设备提供电力支持，需要对电能进行存储、分配、回馈以及管理控制，从而实现能量的高效利用。
综合考虑各方因素，平台能源系统拟设计一种复合式储能结构。如图1所示，多能源系统14包括直流母线1，动力电池2连接直流母线1上，超级电容3通过预充电阻4挂接到直流母线1上；太阳能电池板5通过DC-DC6挂接到直流母线1上；外部充电接口7与对外充电接口8分别通过整流装置9与直流母线1连接；负载10、释能电阻11与直流母线1连接；还包括综合控制单元12，采用分布式CAN总线13结构控制方式。
锂离子动力电池作为主能量源挂接到母线上，超级电容直接通过预充电阻挂接到直流母线上满足平台对瞬时功率的需求。太阳能电池板作为辅助能量源，通过DC-DC挂接到母线上，为能源系统补充能量，保证无人平台在自主巡检的过程中不会在中途断电。
电机作为用电负载之一，同时可实现制动时的能量回馈。平台设置了外部充电与对外充电接口，实现由外部电网对平台的充电和平台对搭载设备的充电。能源系统的能量综合控制单元采用分布式CAN总线结构控制方式，保证系统可靠性的同时，保持系统的后续可扩展性。
如图2所示，所述的负载10包括履带式电驱动系统，所述的履带式电驱动系统包括电机控制器101，所述的电机控制器101与综合控制单元12、多能源系统14连接，电机控制器101控制无刷直流电机102，无刷直流电机102通过侧减速器103连接驱动轮104。
草原无人巡检平台驱动系统采用履带式驱动方案。驱动电机采用无刷直流电机，为适应草原巡检越野路况、最高速度、爬坡度等性能的要求确定电机的参数。平台驱动性能指标定为：可实现原地转向；最大速度不低于8Km/h；适应坡度不低于30；最大越障90mm；最大跨越400mm。

Claims (2)

1.一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台，包括平台本体、多能源系统，多能源系统提供电驱动平台本体；其特征在于，所述的多能源系统包括直流母线，动力电池连接直流母线上，超级电容通过预充电阻挂接到直流母线上；太阳能电池板通过DC-DC挂接到直流母线上；外部充电接口与对外充电接口分别通过整流装置与直流母线连接；负载、释能电阻与直流母线连接；还包括综合控制单元，采用分布式CAN总线结构控制方式。
2.根据权利要求1所述的一种用于草原无人巡检的多能量源履带式电驱动平台，其特征在于，所述的负载包括履带式电驱动系统，所述的履带式电驱动系统包括电机控制器，所述的电机控制器与综合控制单元、多能源系统连接，电机控制器控制无刷直流电机，无刷直流电机通过侧减速器连接驱动轮。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113379941A (zh) * 2021-06-08 2021-09-10 内蒙古工业大学 一种基于能源自治的无人巡检系统及其巡检方法

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