CN219960204U - 一种无人机不间断供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机不间断供电系统，涉及无人机地面综合保障设备领域，包括：综合配电柜，内部设置有市电的输出线束和发电机的输出线束；综合电源装置，包括电源变换单元、蓄电池单元和综合显控单元，电源变换单元通过单刀双掷开关与市电的输出线束和发电机的输出线束连接，综合显控单元与综合配电柜连接，蓄电池单元和电源变换单元用于与无人机连接；控制装置，根据单刀双掷开关的切换状态来控制蓄电池单元的放电情况；该系统能够根据市电和发电机的供电状态来决定以市电还是发电机进行供电，保证无人机正常调试，并且在两种供电方式的切换过程中由蓄电池单元进行供电，确保不间断供电，杜绝数据丢失和机载设备损坏的情况发生。

Description

一种无人机不间断供电系统

技术领域

本实用新型属于无人机地面综合保障设备领域，更具体地，涉及一种无人机不间断供电系统。

背景技术

在无人机进行地面调试过程中，尤其在基础条件比较简陋的试飞场地，来自于外部的市电的供电品质以及供电时间无法得到保障，在调试过程中经常出现市电断电、电压过低或电压品质较差引起的地面供电电源停止工作的情况，因此造成调试过程中上传数据中断与调试数据丢失，更有甚者，可造成机载设备的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种无人机不间断供电系统，该不间断供电系统能够根据市电和发电机的供电状态来决定以市电还是发电机对无人机进行供电，保证无人机正常调试，并且在两种供电方式的切换过程中由蓄电池单元对无人机进行供电，确保无人机不间断供电，杜绝数据丢失和机载设备损坏的情况发生。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种无人机不间断供电系统，包括：

综合配电柜，内部设置有市电的输出线束和发电机的输出线束；

综合电源装置，包括电源变换单元、蓄电池单元和综合显控单元，所述电源变换单元通过单刀双掷开关与所述市电的输出线束和所述发电机的输出线束连接，所述电源变换单元通过供电线束与所述综合显控单元和所述综合配电柜连接，所述综合显控单元与所述综合配电柜连接，所述蓄电池单元和所述电源变换单元用于与无人机连接；

控制装置，根据所述单刀双掷开关的切换状态来控制所述蓄电池单元的放电情况。

可选地，所述综合配电柜内设置有控制单元，所述控制单元通过RS422串口与所述综合显控单元连接，所述控制单元与所述单刀双掷开关控制连接。

可选地，所述综合电源装置还包括：

第一开关，设置在所述单刀双掷开关与所述电源变换单元之间；

第二开关，设置在所述蓄电池单元的输出端上；

第三开关，设置在所述电源变换单元的输出端上。

可选地，所述蓄电池单元包括电池管理模块和应急蓄电池，所述应急蓄电池通过所述电池管理模块与所述综合显控单元连接。

可选地，所述应急蓄电池内设置有温度继电器和加热开关，所述电池管理模块与所述温度继电器和所述加热开关连接。

可选地，所述应急蓄电池与所述电源变换单元还设置有充电线束。

可选地，所述电源变换单元包括多个功率模块和控制模块，多个所述功率模块并联连接，所述控制模块与所述综合显控单元连接。

可选地，所述综合显控单元通过DO控制信号线与所述发电机连接。

可选地，所述综合配电柜还设置有交流电接口。

本实用新型提供了一种无人机不间断供电系统，其有益效果在于：

1、该供电系统可实现对无人机的不间断供电，系统优先选择市电供电，当市电断电或市电供电品质无法满足系统需要时，可自动切换至发电机供电，当市电恢复到正常状态后，系统再将供电来源切换到市电，并且供电源切换时，由应急蓄电池为无人机提供不间断的供电；

2、该供电系统中综合显控单元可采集综合配电柜发送的市电与发电机发电的状态信息、单刀双掷开关的触点状态信息以及综合电源装置中的电源变换单元的发电状态信息，并据此自动完成市电或发电机供电的能量来源选择；

3、该供电系统的综合电源装置内，蓄电池单元在对能量源的选择控制完毕且稳定后，可对应急蓄电池进行充电，确保应急蓄电池的处于充满状态。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种无人机不间断供电系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、综合配电柜；2、综合电源装置；3、市电；4、发电机；5、电源变换单元；6、综合显控单元；7、单刀双掷开关；8、第一开关；9、第二开关；10、第三开关；11、电池管理模块；12、应急蓄电池；13、充电线束；14、供电线束；15、其他用电设备；16、DO控制信号线。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供了一种无人机不间断供电系统，包括：

综合配电柜，内部设置有市电的输出线束和发电机的输出线束；

综合电源装置，包括电源变换单元、蓄电池单元和综合显控单元，电源变换单元通过单刀双掷开关与市电的输出线束和发电机的输出线束连接，电源变换单元通过供电线束与综合显控单元和综合配电柜连接，综合显控单元与综合配电柜连接，蓄电池单元和电源变换单元用于与无人机连接；

控制装置，根据单刀双掷开关的切换状态来控制蓄电池单元的放电情况。

具体的，该供电系统将市电和发电机的线束引入综合配电柜中，然后再与综合电源装置进行连接，综合显控单元能够获取市电和发电机的电压状态，控制单刀双掷开关与市电或发电机的连接，通过电源变换单元对输入电能进行转换并实现对无人机供电；在对无人机供电的过程中，当市电和发电机进行切换时，控制装置启动蓄电池单元为无人机供电，确保无人机供电不间断。

在一个实施例中，在单刀双掷开关选择市电或发电机进行供电时，均通过电源变换单元对电能进行转换对无人机进行供电，与此同时电源变化单元还为综合显控单元和综合配电柜提供电能，保证其他结构单元的正常运行。

可选地，综合配电柜内设置有控制单元，控制单元通过RS422串口与综合显控单元连接，控制单元与单刀双掷开关控制连接。

具体的，综合配电柜内的控制单元能够实现对市电状态监测、发电机发电状态监测，并且将监测信息通过RS422串口发送至综合显控单元，这样控制单元就能实现单刀双掷开关切换，在市电和发电机中选择适合的供电方式与无人机进行连接。

可选地，综合电源装置还包括：

第一开关，设置在单刀双掷开关与电源变换单元之间；

第二开关，设置在蓄电池单元的输出端上；

第三开关，设置在电源变换单元的输出端上。

具体的，在综合电源装置内设置有三个手动开关，第一开关设置在单刀双掷开关和电源变换单元之间，用于控制交流电的输入，是否启动蓄电池单元为无人机进行供电；第二开关设置在蓄电池单元的输出端上，根据综合显控单元来控制是否为蓄电池单元进行充电；第三开关设置在电源变换单元的输出端上，用于控制是否对无人机进行供电。

可选地，蓄电池单元包括电池管理模块和应急蓄电池，应急蓄电池通过电池管理模块与综合显控单元连接。

可选地，应急蓄电池内设置有温度继电器和加热开关，电池管理模块与温度继电器和加热开关连接。

具体的，电池管理模块和应急蓄电池是同步运行的，这样能够实现对应急蓄电池的充电、蓄电池加热及加热保护、蓄电池状态监测与维护、蓄电池电压采集、蓄电池充放电的电流采集及加热电流采集、应急蓄电池的工作状态和电池管理模块的工作状态进行监测，保证应急蓄电池始终处于正常状态，随时能够为无人机供电，保证无人机供电不间断；应急蓄电池的容量和规格根据无人机的实际功率进行选择，这样能够适应对无人机的供电，温度继电器与加热开关能够对蓄电池在充电和加热过程中提供保护，应急蓄电池上还设置有维护接口，这样可与电池管理模块共同实现对应急蓄电池的状态监测和维护。

可选地，应急蓄电池与电源变换单元还设置有充电线束。

具体的，当单刀双掷开关处于切换完毕时，电源变换单元将市电或发电机提供的稳定电能进行转换，除了为无人机提供供电外，还能够通过充电线束对应急蓄电池进行充电，使应急蓄电池始终处于满电状态。

可选地，电源变换单元包括多个功率模块和控制模块，多个功率模块并联连接，控制模块与综合显控单元连接。

具体的，功率模块以1kW功率模块为基础，可实现最多10组功率模块的扩展使用，功率模块可将220VAC交流电能转换成28VDC直流电能并为无人机供电；控制模块可实现对220VAC交流电的供电质量监测、供电功率计算以及输入过压、欠压保护以及输入短路报警等，上述信息通过RS422串口发送至综合显控单元并显示，便于工作人员了解该供电系统的运行情况。

可选地，综合显控单元通过DO控制信号线与发电机连接。

具体的，当单刀双掷开关与市电的输出线束连接时，综合显控单元获取市电的发电状态和市电电压是否处于正常值，当获取信息判断不能采用市电对无人机进行供电时，综合显控单元通过DO控制信号线向发电机发送信号指令，发电机开始启动并经综合显控单元的监测，当发电机的发电状态和电压处于正常值时，就可以将单刀双掷开关与发电机的输出线束进行连接，这样就能开始对无人机进行供电；当何时市电符合供电要求时，在将单刀双掷开关切换至与市电连接，在切换的过程中由蓄电池单元为无人机提供供电，保证供电的连续性。

可选地，综合配电柜还设置有交流电接口。

具体的，在综合配电柜上设置有交流电接口，在为无人机提供电能外，还能为其他用电设备提供用电。

实施例

如图1所示，本实用新型提供了一种无人机不间断供电系统，包括：

综合配电柜1，内部设置有市电3的输出线束和发电机4的输出线束；

综合电源装置2，包括电源变换单元5、蓄电池单元和综合显控单元6，电源变换单元5通过单刀双掷开关7与市电3的输出线束和发电机4的输出线束连接，电源变换单元5通过供电线束14与综合显控单元6和综合配电柜1连接，综合显控单元6与综合配电柜1连接，蓄电池单元和电源变换单元5用于与无人机连接；

控制装置，根据单刀双掷开关7的切换状态来控制蓄电池单元的放电情况。

在本实施例中，综合配电柜1内设置有控制单元，控制单元通过RS422串口与综合显控单元6连接，控制单元与单刀双掷开关7控制连接。

在本实施例中，综合电源装置2还包括：

第一开关8，设置在单刀双掷开关7与电源变换单元5之间；

第二开关9，设置在蓄电池单元的输出端上；

第三开关10，设置在电源变换单元5的输出端上。

在本实施例中，蓄电池单元包括电池管理模块11和应急蓄电池12，应急蓄电池12通过电池管理模块11与综合显控单元6连接。

在本实施例中，应急蓄电池12内设置有温度继电器和加热开关，电池管理模块11与温度继电器和加热开关连接。

在本实施例中，应急蓄电池12与电源变换单元5还设置有充电线束13。

在本实施例中，电源变换单元5包括多个功率模块和控制模块，多个功率模块并联连接，控制模块与综合显控单元6连接。

在本实施例中，综合显控单元6通过DO控制信号线16与发电机4连接。

在本实施例中，综合配电柜1还设置有交流电接口。

综上，该供电系统在使用时，将综合电源装置2中的第一开关8闭合，将第三开关10闭合，此时综合显控单元6开始获取各个单元的运行状态参数，控制单元根据市电的供电状态和发电机的供电状态，来决定单刀双掷开关7是将哪个供电来源为无人机来供电；在电源变换单元5在电能转换功能未开启时，就能够将市电和发电机的输出参数、输入参数发送给综合显控单元6上，当控制单元根据显示的参数自动判断由发电机先为无人机供电时，综合显控单元6通过DO控制信号线16向发电机4发送信号，发电机4开始启动，当控制单元采集到发电机发电电压处于正常范围内时，单刀双掷开关7将发电机4的输出线束与电源变换单元5连接；当控制单元采集到发电机发电电压不在正常范围内时，DO控制信号线16会持续保持10s，然后断开，间隔1min后再次发送DO控制信号，连续三次均判定发电机的电压不正常，则停止对发电机4与电源变换单元5连接的方案，综合显控单元6会显示发电机4发电异常信息，该供电系统停止使用并进行故障检查；当发电机正常工作时，电源变换单元5接收到电能并对接收电能判定是否处于正常范围内，当处于正常范围时，电源变换单元5开始运行工作，综合显控单元6也将监测到的各个单元的运行参数和蓄电池单元的状态参数显示出来，地面操作人员则可以根据显示的监测数据是否正常来对第三开关10进行开合，当一切参数正常时，就可以将第三开关10闭合，就能为无人机进行供电；在该供电系统运行过程中，市电3的监测参数符合无人机供电要求的话，单刀双掷开关7将市电3的输出线束与电源变换单元5连接，综合显控单元6显示当前市电和发电机的发电状态参数及电压，这样可以确保在必要的时候从市电切换成发电机为无人机进行供电；在单刀双掷开关7进行切换的过程中，蓄电池单元可以为无人机进行电能提供，保证不间断供电；当该供电系统使用完毕后，则按照顺序将第三开关10、第一开关8和第二开关9进行关闭，确保该系统使用安全。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种无人机不间断供电系统，其特征在于，包括：

综合配电柜，内部设置有市电的输出线束和发电机的输出线束；

综合电源装置，包括电源变换单元、蓄电池单元和综合显控单元，所述电源变换单元通过单刀双掷开关与所述市电的输出线束和所述发电机的输出线束连接，所述电源变换单元通过供电线束与所述综合显控单元和所述综合配电柜连接，所述综合显控单元与所述综合配电柜连接，所述蓄电池单元和所述电源变换单元用于与无人机连接；

控制装置，根据所述单刀双掷开关的切换状态来控制所述蓄电池单元的放电情况。

2.根据权利要求1所述的无人机不间断供电系统，其特征在于，所述综合配电柜内设置有控制单元，所述控制单元通过RS422串口与所述综合显控单元连接，所述控制单元与所述单刀双掷开关控制连接。

3.根据权利要求1所述的无人机不间断供电系统，其特征在于，所述综合电源装置还包括：

第一开关，设置在所述单刀双掷开关与所述电源变换单元之间；

第二开关，设置在所述蓄电池单元的输出端上；

第三开关，设置在所述电源变换单元的输出端上。

4.根据权利要求1所述的无人机不间断供电系统，其特征在于，所述蓄电池单元包括电池管理模块和应急蓄电池，所述应急蓄电池通过所述电池管理模块与所述综合显控单元连接。

5.根据权利要求4所述的无人机不间断供电系统，其特征在于，所述应急蓄电池内设置有温度继电器和加热开关，所述电池管理模块与所述温度继电器和所述加热开关连接。

6.根据权利要求4所述的无人机不间断供电系统，其特征在于，所述应急蓄电池与所述电源变换单元还设置有充电线束。

7.根据权利要求1所述的无人机不间断供电系统，其特征在于，所述电源变换单元包括多个功率模块和控制模块，多个所述功率模块并联连接，所述控制模块与所述综合显控单元连接。

8.根据权利要求1所述的无人机不间断供电系统，其特征在于，所述综合显控单元通过DO控制信号线与所述发电机连接。

9.根据权利要求1所述的无人机不间断供电系统，其特征在于，所述综合配电柜还设置有交流电接口。