CN214986156U - 一种用于系留无人机的双通路供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于系留无人机的双通路供电系统，包括:地面供电装置和设置于系留无人机内的电源模块，地面供电装置通过电缆连接于电源模块；地面供电装置包括有发电模块、第一直流通路、第二直流通路和通路切换开关；其中，第一直流通路和第二直流通路的一端连接于发电模块，第一直流通路和第二直流通路的另一端连接于通路切换开关；通路切换开关通过电缆连接于电源模块。本实用新型通过设置两路供电电路来保证系留无人机的供电的稳定性，保证了系留无人机的运行安全。

Description

一种用于系留无人机的双通路供电系统

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种用于系留无人机的双通路供电系统。

背景技术

系留无人机是现今发展迅速的一种无人机。由于系留无人机的飞行和控制要求负载高电压和大电流，因此，大部分系留无人机本身并不配置有供电单元，或其供电单元的供电量非常小。通常，系留无人机依靠一或多根电缆与地面供电系统进行连接并依靠地面供电系统为其提供续航所需的电量。因此，系留无人机在飞行过程中总会拖拽着电缆，系留无人机也因此得名。

因系留无人机并不配置电能存储模块，因此，需要地面供电装置为系留无人机进行供电。电能供应不足或突然停止供电，会造成系留无人机坠毁的情况出现。因此，对地面供电装置的供电质量提出了较高的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于系留无人机的双通路供电系统，通过设置两路供电电路来保证系留无人机的供电的稳定性，保证了系留无人机的运行安全。

为了解决或者一定程度上改善上述技术问题，根据本实用新型一方面，提供了一种用于系留无人机的双通路供电系统，包括:地面供电装置和设置于系留无人机内的电源模块，所述地面供电装置通过电缆连接于所述电源模块；

所述地面供电装置包括有发电模块、第一直流通路、第二直流通路和通路切换开关；

其中，所述第一直流通路和所述第二直流通路的一端连接于所述发电模块，所述第一直流通路和所述第二直流通路的另一端连接于所述通路切换开关；

所述通路切换开关通过所述电缆连接于所述电源模块。

在一些实施方式中，所述发电模块为交流发电机，所述第一直流通路包括有交直流转换模块；

所述第二直流通路包括有串联连接的充电器和第一电能存储模块。

在一些实施方式中，所述通路切换开关包括有第一开关和第二开关；

其中，所述第一开关设置于所述第一直流通路上，所述第二开关设置于所述第二直流通路上。

在一些实施方式中，所述第一开关管和所述第二开关管为MOS管。

在一些实施方式中，所述第一直流通路上设置有第一数据采集模块，用于采集流经所述第一直流通路的电流的数据信息；

所述第二直流通路上设置有第二数据采集模块，用于采集所述第二直流通路的电流的数据信息。

在一些实施方式中，所述第一数据采集模块包括第一电压传感器和第一电流传感器；

所述第二数据采集模块包括有第二电压传感器和第二电流传感器。

在一些实施方式中，所述第一直流通路包括有第一二极管，设置于所述第一数据采集模块和所述第一开关之间；

所述第二直流通路包括有第二二极管，设置于所述第二数据采集模块和所述第二开关之间。

在一些实施方式中，所述地面供电装置还包括控制模块，连接于所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块、所述第一开关和所述第二开关，以根据所述第一直流通路的电流的数据信息和所述第二直流通路的电流的数据信息控制所述第一开关和所述第二开关的通断。

在一些实施方式中，所述电源模块包括多个并联连接的DC/DC转换模块。

在一些实施方式中，所述电源模块还包括有第二电能存储模块。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型一种用于系留无人机的双通路供电系统可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

一、通过设置两路供电电路来保证系留无人机的供电的稳定性，保证了系留无人机的运行安全；

二、通过在两路直流通路中设置数据采集模块，能够实时检测两路直流通路的供电质量，进而能够保证对两路直流通路供电切换的及时性；

三、采用MOS管实现对两路直流通路的切换，不仅能够保证切换的及时性，稳定性，还能够防止两路直流通路中相互电压返灌的情况；

四、在系留无人机内部设置一定容量的电能存储装置，能够在地面供电装置无法正常供电时，使得系留无人机能够平稳的返航降落，进一步保证了系留无人机的运行安全。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的用于系留无人机的双通路供电系统的结构示意图。

【符号说明】

1:地面供电装置；

10：发电模块；

11：第一直流通路；

110：AC/DC转换模块；

111：第一数据采集模块；

112：第一二极管；

12：第二直流通路；

120：充电器；

121：第一电能存储模块；

122：第二数据采集模块；

123：第二二极管；

13：通路切换开关；

130：第一开关；

131：第二开关；

2：电源模块；

21：DC/DC转换模块。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种用于系留无人机的双通路供电系统的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

本实用新型实施例提供了一种用于系留无人机的双通路供电系统。如图1所示，包括:地面供电装置1和设置于系留无人机内的电源模块2，地面供电装置1通过电缆连接于电源模块2。

其中，地面供电装置1包括有发电模块10、第一直流通路11、第二直流通路12和通路切换开关13。第一直流通路11和第二直流通路12的一端连接于发电模块10，第一直流通路11和第二直流通路12的另一端连接于通路切换开关13，进一步地说，第一直流通路11和第二直流通路12为并联连接。通路切换开关13通过电缆连接于电源模块2。

在一实施例中，发电模块10可以是交流发电机。在一具体实施例中，该交流发电机的功率为0-50KW，输出的交流电压为200V-400V。优选地，该交流发电机的功率为12KW，输出的交流电压为220V或380V。

交流发电机优选地采用柴油发电机或汽油发电机，通过添加燃料的方式，实现对系留无人机的长时间供电。

为了实现对系留无人机的直流供电，在第一直流通路11上设置有AC/DC转换模块110，以将发电模块10产生的交流电转换为直流电，进而将转换后的直流电通过电缆传输至系留无人机上设置的电源模块2。优选地，AC/DC转换模块110采用军工级AC/DC转换模块，经过隔离、稳压、滤波输出稳定可靠的直流电。在实际应用过程中，第一直流通路11作为主要的直流通路，保证系留无人机的稳定飞行。

第二直流通路12上设置有充电器120和第一电能存储模块121，通过充电器120将交流发电机产生的交流电转化为直流电，进而将转换后的直流电存储在第一电能存储模块121中。在实际应用过程中，将第二直流通路12作为应急直流通路，在第一直流通路11发生故障后，通过第二直流通路12为系留无人机进行供电，以保证系留无人机能够继续运行或者返航。

优选地，第一电能存储模块121可采用铅酸电池、锂电池、镍氢电池、镍镉电池、硫酸铁电池或燃料电池等。本实用新型并不以此为限，能够实现对电能的存储即可。

在一实施例中，通路切换开关13包括第一开关130和第二开关131。其中，第一开关130设置在第一直流通路11上，第二开关131设置在第二直流通路12上，通过第一开关130和第二开关131的闭合和断开即可实现第一直流通路11和第二直流通路12的切换。

具体地，第一开关130闭合，第二开关131断开，则通过第一直流通路11为系留无人机进行供电；第一开关130断开，第二开关131闭合则通过第二直流通路12为系留无人机进行供电。

优选地，第一开关130和第二开关131为MOS管，采用MOS管的特性，不仅能够保证两路直流通路切换的及时性和稳定性，还能够防止两路直流通路出现电压返灌的情况，保证了地面供电装置1运行的稳定性。

在一实施例中，第一直流通路11上设置有第一数据采集模块111，用于采集第一直流通路11上流经的电流的数据信息，例如是电流值、电压值、电压波动情况等等。

优选地，该第一数据采集模块111包括第一电压传感器和第一电流传感器，以采集流经第一直流通路11的电流的电压值和电流值。以使得能够根据该电流值和电压值分析第一直流通路11的供电情况。

第二直流通路12上设置有第二数据采集模块122，用于采集第二直流通路12上流经的电流的数据信息，例如是电流值、电压值、电压波动情况等等。

优选地，该第二数据采集模块122包括第二电压传感器和第二电流传感器，以采集流经第二直流通路12的电流的电压值和电流值。以使得能够根据该电流值和电压值分析第二直流通路12的供电情况。

当然，在第一直流通路11和第二直流通路12上还可以设置有环境传感器，以采集地面供电装置1所处环境的环境数据，例如是，温度、湿度等等。

在一实施例中，在第一直流通路11上设置有第一二极管112，该第一二极管112设置在第一数据采集模块111和第一开关130之间，通过该第一二极管112的设置，能够有效地防止系留无人机的电流或第二直流通路12的电流对第一直流通路11的返灌。

在第二直流通路12上设置有第二二极管123，该第二二极管123设置在第二数据采集模块122和第二开关131之间，通过该第二二极管123的设置，能够有效地防止系留无人机的电流或第一直流通路11的电流对第一直流通路11的返灌。

在一实施例中，地面供电装置1还包括控制模块(图中未示出)，连接于第一数据采集模块111、第二数据采集模块122、第一开关130和第二开关131，以根据第一直流通路11的电流的数据信息和第二直流通路12的电流的数据信息控制第一开关130和第二开关131的通断。

在一实施例中，电源模块2包括多个并联连接的DC/DC转换模块21，通过该多个DC/DC转换模块21将地面供电装置1传输的直流电，转换为系留无人机应用的直流电。例如，将地面供电装置1传输的400V的直流电，通过多个DC/DC转换模块21转换为50V的直流电。

在一实施例中，还可以在系留无人机的电源模块2增加第二电能存储模块(图中未示出)，以在地面供电装置1无法正常供电的情况下，可通过该第二电能存储模块为系留无人机进行供电。因考虑到系留无人机的重量的因素，该第二电能存储模块所储存的电能能够保证系留无人机顺利返航即可。

该第二电能存储模块可采用铅酸电池、锂电池、镍氢电池、镍镉电池、硫酸铁电池或燃料电池等。本实用新型并不以此为限，能够实现对电能的存储即可。

本实用新型的用于系留无人机的双通路供电系统，通过设置两路供电电路来保证系留无人机的供电的稳定性，保证了系留无人机的运行安全；通过在两路直流通路中设置数据采集模块，能够实时检测两路直流通路的供电质量，进而能够保证对两路直流通路供电切换的及时性；采用MOS管实现对两路直流通路的切换，不仅能够保证切换的及时性，稳定性，还能够防止两路直流通路中相互电压返灌的情况；在系留无人机内部设置一定容量的电能存储装置，能够在地面供电装置无法正常供电时，使得系留无人机能够平稳的返航降落，进一步保证了系留无人机的运行安全。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，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,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，包括:地面供电装置和设置于系留无人机内的电源模块，所述地面供电装置通过电缆连接于所述电源模块；

所述地面供电装置包括有发电模块、第一直流通路、第二直流通路和通路切换开关；

其中，所述第一直流通路和所述第二直流通路的一端连接于所述发电模块，所述第一直流通路和所述第二直流通路的另一端连接于所述通路切换开关；

所述通路切换开关通过所述电缆连接于所述电源模块。

2.根据权利要求1所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述发电模块为交流发电机，所述第一直流通路包括有AC/DC转换模块；

所述第二直流通路包括有串联连接的充电器和第一电能存储模块。

3.根据权利要求2所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述通路切换开关包括有第一开关和第二开关；

其中，所述第一开关设置于所述第一直流通路上，所述第二开关设置于所述第二直流通路上。

4.根据权利要求3所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为MOS管。

5.根据权利要求4所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述第一直流通路上设置有第一数据采集模块，用于采集流经所述第一直流通路的电流的数据信息；

所述第二直流通路上设置有第二数据采集模块，用于采集第二直流通路的电流的数据信息。

6.根据权利要求5所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述第一数据采集模块包括第一电压传感器和第一电流传感器；

所述第二数据采集模块包括有第二电压传感器和第二电流传感器。

7.根据权利要求6所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述第一直流通路包括有第一二极管，设置于所述第一数据采集模块和所述第一开关之间；

所述第二直流通路包括有第二二极管，设置于所述第二数据采集模块和所述第二开关之间。

8.根据权利要求5所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述地面供电装置还包括控制模块，连接于所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块、所述第一开关和所述第二开关，以根据所述第一直流通路的电流的数据信息和所述第二直流通路的电流的数据信息控制所述第一开关和所述第二开关的通断。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述电源模块包括多个并联连接的DC/DC转换模块。

10.根据权利要求9所述的用于系留无人机的双通路供电系统，其特征在于，所述电源模块还包括有第二电能存储模块。

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