KR20160075020A - Unmaned aerial vehicle hybrid power system and power control method - Google Patents

Unmaned aerial vehicle hybrid power system and power control method Download PDF

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KR20160075020A
KR20160075020A KR1020140184419A KR20140184419A KR20160075020A KR 20160075020 A KR20160075020 A KR 20160075020A KR 1020140184419 A KR1020140184419 A KR 1020140184419A KR 20140184419 A KR20140184419 A KR 20140184419A KR 20160075020 A KR20160075020 A KR 20160075020A
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박준석
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Abstract

The present invention relates to a hybrid power system and a power control method for an unmanned aerial vehicle. According to the present invention, the hybrid power system for an unmanned aerial vehicle comprises: a power supply unit to supply power to an unmanned aerial vehicle; a booster to give propulsion to the unmanned aerial vehicle; and a power control module to activate a booster operation mode to allow the booster to provide power when the unmanned aerial vehicle takes off, deactivate the booster operation mode after the unmanned aerial vehicle enters a predetermined altitude, and activate a power supply operation mode operated by operation of a motor unit based on the power from the power supply unit. Accordingly, a hybrid power mode of the booster operation mode and the power supply operation mode is employed to extend life of a power supply source and extend flying time and a flying distance of the unmanned aerial vehicle.

Description

무인 항공기 하이브리드 동력 시스템 및 동력 제어 방법{UNMANED AERIAL VEHICLE HYBRID POWER SYSTEM AND POWER CONTROL METHOD} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid power system and a power control method,

본 발명은 무인 항공기 동력 시스템 및 동력 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 무인 항공기의 효율적 전력 관리를 위하여 이종의 동력원을 제공하는 무인 항공기 하이브리드 동력 시스템 및 동력 제어 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an unmanned aerial vehicle power system and a power control method, and more particularly, to a unmanned aerial vehicle hybrid power system and a power control method for providing a different type of power source for efficient power management of an unmanned aerial vehicle.

무인 항공기(Unmaned Aerial Vehicle)는 조종사 없이 각종 항공임무를 수행할 수 있도록 제작된 비행체로서, 군사용으로 많이 활용되고 있으며, 최근에는 원격 탐사, 통신 중계, 환경 감시 등을 목적으로 민수용 또는 상업용으로도 그 활용범위가 점차 확대되고 있는 추세이다.Unmanned Aerial Vehicle (Unmaned Aerial Vehicle) is a vehicle designed to perform various air missions without pilots. It is widely used for military purposes. In recent years, for unmanned aerial vehicles, The application range is gradually expanding.

무인 항공기는 배터리, 연료전지와 같은 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 모터를 작동시켜 운행되는 것이 일반적이다. Unmanned aerial vehicles are generally operated by operating a motor using electric power supplied from a power source such as a battery or a fuel cell.

이와 같이, 단일 전원을 동력원으로 활용하면, 배터리 수명이 단축되고, 체공시간이 짧아져 주어진 임무를 완수하는데 어려움을 겪을 수 있다. 무인 항공기 이륙시에는 특히 전원에 부하가 많이 걸리므로 위와 같은 배터리 소모가 더욱 가속화되는 경향이 있다. As described above, when a single power source is used as a power source, the battery life is shortened, and the running time is shortened, thereby complicating a given mission. When the unmanned airplane is taken off, the battery consumption is particularly accelerated because the load on the power source is large.

이를 해결하기 위하여, 배터리를 복수 개 마련하거나, 태양광을 통한 보조전원을 제공할 수 있는 별도의 장비를 장착하는 방안을 고려해 볼 수 있겠으나, 이는 결국 무인 항공기의 적재량을 늘리는 것으로 무인 항공기의 무게를 증가시켜 운행비용을 대폭 증가시키고, 체공시간이 단축되는 결과를 가져와 종래 기술의 문제점을 해결하는데에는 한계가 있다.In order to solve this problem, it is possible to consider installing a plurality of batteries or a separate device capable of providing an auxiliary power through the sunlight. However, this may increase the load of the unmanned airplane, To increase the operating cost considerably, and to shorten the time required to perform a swing operation, thereby limiting the problems of the related art.

따라서, 비용을 크게 증대시키지 않으면서도, 전원의 수명이나 전력관리 측면에서 효율적인 무인 항공기 동력 시스템의 고안이 필요하다.
Therefore, it is necessary to design an efficient unmanned aerial vehicle power system in terms of power supply life and power management, without significantly increasing the cost.

한국등록특허 제10-1466881(2014.11.24)Korean Patent No. 10-1466881 (Nov. 24, 2014)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 무인 항공기의 배터리 수명을 연장하고, 효율적인 전력 관리를 제공할 수 있는 무인 항공기 동력 시스템 및 동력 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an unmanned aerial vehicle power system and a power control method capable of extending battery life of an unmanned aerial vehicle and providing efficient power management.

상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 무인 항공기에 전력을 공급하는 전원부; 상기 무인 항공기에 추진력을 부여하는 부스터(booster); 및 상기 무인 항공기의 이륙시에는 상기 부스터가 동력을 제공하도록 하는 부스터 동작 모드를 활성화하고, 상기 무인 항공기가 미리 정해진 고도에 진입한 이후에는 상기 부스터 동작 모드를 비활성화하고, 상기 전원부로부터의 전력을 기반으로 하는 모터부의 작동을 통해 운행되는 전원 동작 모드를 활성화하는 동력제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 동력 시스템에 의하여 달성될 수 있다.The above object is achieved by a power supply unit for supplying power to an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention. A booster for applying thrust to the unmanned airplane; And activating a booster operation mode for allowing the booster to provide power when taking off the unmanned airplane, deactivating the booster operation mode after the unmanned airplane enters a predetermined altitude, And a power control module for activating a power operation mode operated through the operation of the motor unit.

이때, 상기 동력제어모듈은, 상기 무인 항공기의 이륙시에 부스터 동작 신호를 생성하고, 상기 무인 항공기가 상기 미리 정해진 고도에 진입한 후에는 상기 전원부로의 동력 전환 신호를 생성하는 동력 전환부; 상기 동력 전환부로부터 수신된 상기 부스터 동작 신호에 대응하여 상기 부스터를 제어하는 부스터 제어부; 및 상기 동력 전환부로부터 수신된 상기 동력 전환 신호에 대응하여 상기 전원부로부터 제공되는 전력을 기반으로 동작하는 모터부를 제어하는 모터 제어부를 포함할 수 있다.Here, the power control module may include: a power switching unit that generates a booster operation signal when the unmanned airplane takes off and generates a power conversion signal to the power unit after the unmanned airplane enters the predetermined altitude; A booster control unit for controlling the booster in response to the booster operation signal received from the power switching unit; And a motor control unit for controlling the motor unit based on the power supplied from the power supply unit in response to the power switching signal received from the power switching unit.

그리고, 상기 모터부는 상기 전원부로부터 제공되는 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터; 및 상기 인버터로부터 인가되는 교류전압에 의하여 동작하는 모터를 포함할 수 있다.The motor unit may include an inverter for converting a DC voltage supplied from the power supply unit into an AC voltage; And a motor operated by an AC voltage applied from the inverter.

한편, 상기 동력제어모듈로부터 부스터 분리 신호를 수신하여 상기 무인 항공기로부터 상기 부스터의 분리작업을 수행하는 핸들러(handler)를 더 포함할 수 있다.The controller may further include a handler for receiving the booster separation signal from the power control module and separating the booster from the unmanned airplane.

또한, 전원부는 배터리 또는 연료전지를 포함하여 다양한 종류의 전력공급원을 이용하여 구현될 수 있다.Further, the power supply unit may be implemented using various kinds of power sources including a battery or a fuel cell.

뿐만 아니라, 상기한 목적은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 무인 항공기의 동력 시스템에 의한 동력 제어 방법에 있어서, (a) 무인 항공기 이륙시에 연료를 기반으로 하는 부스터로부터 동력을 제공받는 부스터 동작 모드를 활성화하는 단계; 및 (b) 무인 항공기가 미리 정해진 고도에 진입한 이후에는 상기 부스터 동작 모드를 비활성화하고, 전원부로부터 제공되는 전력을 기반으로 작동하는 모터로 운행되는 전원 동작 모드를 활성화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 동력 제어 방법에 의해서도 달성될 수 있다.In addition, the above object is also achieved by a power control method for a power system of an unmanned aerial vehicle according to another aspect of the present invention, the method comprising: (a) a booster operation mode in which power is supplied from a fuel- ; And (b) after the unmanned airplane has entered the predetermined altitude, deactivating the booster operation mode and activating a power supply operation mode operated by a motor operating on the basis of the power supplied from the power supply unit Can be achieved by a method for controlling power of an unmanned aerial vehicle.

그리고, 전술된 무인 항공기 동력 제어 방법은 (c) 상기 부스터 동작 모드의 비활성화 단계가 완료된 후, 핸들러를 이용하여 상기 무인 항공기로부터 상기 부스터를 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, the above-mentioned unmanned aerial vehicle power control method may further include (c) after the deactivation step of the booster operation mode is completed, separating the booster from the unmanned air vehicle using a handler.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 부스터 동작 모드와 전원 동작 모드의 하이브리드 동력 모드를 채용함으로써, 전력공급원의 수명을 연장할 수 있고, 무인 항공기의 운행 시간 및 거리를 연장할 수 있는 효과가 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, by adopting the hybrid power mode of the booster operation mode and the power operation mode, it is possible to extend the service life of the power supply source and extend the travel time and distance of the UAV.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 시스템의 구성도;
도 2는 도 1의 동력제어모듈의 블록도를 포함하여 각 구성의 제어관계를 나타낸 도면; 및
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 제어 방법의 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram of an unmanned aerial vehicle power system according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a block diagram of the power control module of FIG. 1, illustrating the control relationships of each configuration; FIG. And
3 is a flowchart of a method for controlling power of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 시스템은 전원부(10), 모터부(20), 부스터(30), 동력제어모듈(40) 및 핸들러(50)를 포함한다.1 is a configuration diagram of an unmanned aerial vehicle power system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an unmanned aerial vehicle power system according to an embodiment of the present invention includes a power unit 10, a motor unit 20, a booster 30, a power control module 40, and a handler 50.

전원부(10)는 무인 항공기에 전력을 공급하는 것으로, 리튬계열 배터리를 비롯하여 각종 배터리 또는 연료전지 등 전원으로서의 기능을 수행할 수 있는 다양한 형태 및 종류의 전력공급원을 포함하여 구현될 수 있으며, 복수의 전력공급원을 포함하여 구현될 수도 있다. 전원부(10)는 후술될 모터부(20)를 비롯하여 동력제어모듈(40)에도 전력을 공급할 수 있으며, 이때, 전원부(10)와 동력제어모듈(40) 사이에는 전압 승압을 위한 DC/DC 컨버터(미도시)가 위치할 수 있다.The power supply unit 10 supplies electric power to the unmanned airplane, and may be implemented by including various types and types of electric power sources capable of performing functions as a power source such as a lithium-ion battery, various batteries, or a fuel cell. And may be implemented including a power supply. The power supply unit 10 may supply power to the power control module 40 as well as the motor unit 20 to be described later. The DC / DC converter 40 for voltage boosting may be connected between the power supply unit 10 and the power control module 40, (Not shown) may be located.

모터부(20)는 무인 항공기에 전원부(10)로부터 공급되는 전력을 기반으로 모터를 동작하여 무인 항공기에 동력을 제공하는 부분으로서, 예컨대, 모터부(20)는 전원부(10)로부터 제공되는 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터(inverter)(21)와 인버터(21)로부터 인가되는 교류전압에 의하여 동작하는 모터(23)를 포함하여 구성될 수 있다.The motor unit 20 is a part that provides power to the unmanned airplane by operating the motor based on the power supplied from the power unit 10 to the unmanned airplane, An inverter 21 for converting a voltage into an AC voltage and a motor 23 for operating by an AC voltage applied from the inverter 21. [

부스터(booster)(30)는 고온고압의 가스를 발생 및 분출시켜 그 반동으로 추진력을 부여하는 장치로서, 연료를 기반으로 동작한다. 부스터(30)는 무인 항공기의 이륙시에 동작하게 된다.A booster (30) is a device that generates and ejects gas of high temperature and high pressure and gives propulsive force by its reaction, and operates based on fuel. The booster 30 is operated upon takeoff of the UAV.

동력제어모듈(40)은 무인 항공기의 이륙시에는 부스터(30)로부터 무인 항공기가 동력을 제공받도록 하는 부스터 동작 모드를 활성화하고, 이륙 후 무인 항공기가 미리 정해진 고도에 진입한 이후에는 부스터 동작 모드를 비활성화하고, 전원부(10)로부터의 전력을 기반으로 하는 모터부(20)를 통해 동력을 제공받는 전원 동작 모드를 활성화한다.The power control module 40 activates a booster operation mode for allowing the unmanned airplane to receive power from the booster 30 when taking off the unmanned airplane and, after the unmanned airplane enters the predetermined altitude after takeoff, And activates a power supply operation mode in which power is supplied through the motor unit 20 based on the power from the power supply unit 10. [

핸들러(50)는 무인 항공기의 이륙 단계가 완료되어 부스터 동작 모드가 비활성화된 후, 동력제어모듈(40)의 명령에 따라 무인 항공기로부터 부스터(30)의 분리작업을 수행한다.The handler 50 performs a detachment operation of the booster 30 from the unmanned airplane in response to a command from the power control module 40 after the take-off phase of the unmanned airplane is completed and the booster operation mode is deactivated.

이하, 도 2를 참조하여, 동력제어모듈(40)이 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 시스템의 각 구성을 제어하는 양태를 살펴보기로 한다. 도 2는 동력제어모듈(40)의 블록도를 포함하여 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 시스템 각 구성의 제어관계를 나타낸 도면이다.Hereinafter, referring to FIG. 2, a description will be made of an aspect in which the power control module 40 controls each configuration of the unmanned aerial vehicle power system according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the power control module 40, and is a diagram illustrating a control relationship of each configuration of the unmanned aerial vehicle power system according to the embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 동력제어모듈(40)은 동력 전환부(41), 부스터 제어부(43), 및 모터 제어부(45)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the power control module 40 includes a power switching section 41, a booster control section 43, and a motor control section 45.

동력 전환부(41)는 무인 항공기의 동작에 대응하여 부스터(30)에서 전원부(10)로 동력의 전환을 제어한다. 이를 위하여, 동력 전환부(41)는 무인 항공기의 이륙시에 부스터(30) 동작 신호를 생성하고, 무인 항공기가 미리 정해진 고도에 진입한 후에는 전원부(10)로의 동력 전환 신호를 생성한다.The power switching unit 41 controls the switching of the power from the booster 30 to the power supply unit 10 in response to the operation of the UAV. To this end, the power switching unit 41 generates an operation signal of the booster 30 at the time of takeoff of the unmanned airplane, and generates a power conversion signal to the power supply unit 10 after the unmanned airplane enters the predetermined altitude.

부스터 제어부(43)는 동력 전환부(41)로부터 수신된 부스터 동작 신호에 대응하여 부스터(30)의 동작을 제어한다. 이를 통해, 부스터 동작 모드가 활성화되고, 부스터(30)의 추진력을 통해 무인 항공기의 이륙이 이루어진다.The booster control unit 43 controls the operation of the booster 30 in response to the booster operation signal received from the power switching unit 41. Thereby, the booster operation mode is activated, and the unmanned airplane is taken off by the driving force of the booster 30.

모터 제어부(45)는 동력 전환부(41)로부터 수신된 동력 전환 신호에 대응하여 모터부(20)를 제어한다. 모터 제어부(45)를 통해 모터부(20)가 전원부(10)로부터 제공되는 전력 기반으로 동작하게 됨으로써 전원 동작 모드가 활성화된다. 무인 항공기는 착륙시까지 전원 동작 모드로 운행된다.The motor control unit 45 controls the motor unit 20 in response to the power switching signal received from the power switching unit 41. [ The power supply operation mode is activated by operating the motor unit 20 through the motor control unit 45 based on the power supplied from the power supply unit 10. [ Unmanned aerial vehicles are operated in power mode until landing.

위와 같이 전원 동작 모드가 활성화되면, 부스터 제어부(43)는 동력 전환부(41)의 동력 전환 신호에 따라 부스터 동작 모드를 비활성화한다. 그리고, 핸들러(50)는 부스터 제어부(43)로부터 수신된 부스터(30) 분리 신호에 대응하여 무인 항공기로부터 부스터(30)의 분리 작업을 수행한다.When the power supply operation mode is activated as described above, the booster control unit 43 deactivates the booster operation mode in accordance with the power switching signal of the power switching unit 41. [ The handler 50 performs a separation operation of the booster 30 from the unmanned airplane in response to the booster separation signal received from the booster control unit 43. [

즉, 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 시스템에 의하면, 전원부(10)에 부하가 많이 걸리는 이륙 단계에서는 부스터(30) 동작 모드로 운행되고, 그 이후에는 모터부(20)에 의한 전원 동작 모드로 운행되는 하이브리드 동작 모드를 채용함으로써 전력를 효율적으로 관리할 수 있으며, 장기적으로는 전원부(10)의 수명이 연장되는 효과를 가져온다. 이와 동시에, 이륙 후에는 부스터(30)는 무인 항공기로부터 분리되므로 무게 상승으로 인한 체공시간, 임무수행거리가 단축되는 것을 최소화할 수 있다.That is, according to the unmanned aerial vehicle power system according to the embodiment of the present invention, in the take-off phase in which a large load is applied to the power source 10, the booster 30 is operated in the operation mode, Power mode can be efficiently managed by adopting the hybrid operation mode operated in the mode, and the life span of the power source unit 10 is prolonged in the long term. At the same time, after the take-off, the booster 30 is separated from the UAV, so that the shortening of the flight time and the mission distance due to the weight increase can be minimized.

이하, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 시스템의 의한 동력 제어 과정을 살펴보기로 한다.Hereinafter, the power control process by the unmanned aerial vehicle power system according to the embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 제어 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for controlling power of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

무인 항공기가 이륙 단계에 들어가면, 동력제어모듈(40)의 제어를 통해 연료를 기반으로 하는 부스터(30)로부터 동력을 제공받는 부스터 동작 모드가 활성화된다(S10,S20).When the unmanned airplane enters the take-off phase, a booster operation mode is activated (S10, S20) in which power is supplied from the fuel-based booster 30 through the control of the power control module 40.

부스터(30)에 의한 추진력을 이용하여 무인 항공기의 이륙 단계가 완료되어 무인 항공기가 미리 정해진 고도에 진입하면, 동력제어모듈(40)의 제어를 통해 부스터(30) 동작 모드가 비활성화되고, 전원 동작 모드가 활성화된다(S30,S40). 이를 통하여, 무인 항공기는 전원부(10)로부터 입력되는 전력을 기반으로 작동하는 모터부(20)를 통해 동력을 제공받게 된다.When the unmanned airplane enters the predetermined altitude by completing the take-off phase of the UAV by using the thrust by the booster 30, the operation mode of the booster 30 is deactivated through the control of the power control module 40, Mode is activated (S30, S40). In this way, the unmanned airplane receives power through the motor unit 20, which operates based on the power input from the power source unit 10. [

전원 동작 모드가 활성화된 이후, 무인 항공기의 무게를 경감하기 위하여 동력제어모듈(40)는 부스터(30) 분리 신호를 송신하여 핸들러(50)를 통해 부스터(30)가 무인 항공기로부터 분리되도록 한다(S50).After the power mode of operation is activated, the power control module 40 sends a booster 30 disconnect signal to reduce the weight of the unmanned airplane so that the booster 30 is disconnected from the unmanned airplane through the handler 50 S50).

부스터(30)가 분리되고 무인 항공기는 착륙시까지 전원부(10)에서 공급되는 전력을 기반으로 한 모터부(20) 제어를 통하여 운행이 지속된다.The booster 30 is separated and the operation of the UAV is continued through the control of the motor unit 20 based on the power supplied from the power source unit 10 until landing.

이상에서 설명된 각 단계는 필요에 따라 적절히 추가, 변경이 가능하다. 예컨대, 무인 항공기의 운행이 시작되고 초기 단계로서, 전원부(10)로부터 동력제어모듈(40)의 작동을 위한 전력이 공급되는 단계가 선행될 수 있을 것이다.Each of the steps described above can be added or changed as needed. For example, the operation of the unmanned aerial vehicle may be started and the initial stage may be preceded by the step of supplying power for the operation of the power control module 40 from the power supply unit 10.

이처럼 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 동력 시스템 및 동력 제어 방법에 의하면, 이륙 단계에서는 부스터(30)를 통한 동력을, 이륙 후에는 전원부(10)를 기반으로 한 모터부(20) 동력을 이용하는 하이브리드 동작 모드를 채용함으로써 적재량의 증가에 따른 비용을 크게 증대시키지 않으면서도, 이륙 단계에서 발생하는 전원부(10)의 부하를 최소화하여 전원의 수명이나 전력관리 측면에서 효율적인 동력 시스템을 제공할 수 있다. 이는 점차 무인 항공기의 임무수행거리 및 임무수행시간이 길어지는 흐름에도 부합한다는 점에서 종래 기술과 구별되는 기술적 의의가 존재한다.As described above, according to the unmanned aerial vehicle power system and the power control method according to the embodiment of the present invention, the power via the booster 30 is used in the take-off step and the power of the motor unit 20 based on the power source unit 10 after take- By adopting the hybrid operation mode, it is possible to minimize the load of the power source unit 10 generated in the take-off phase and to provide an efficient power system in terms of the life of the power source and the power management without greatly increasing the cost due to the increase in the load amount. This is because there is a technical significance different from the prior art in that the distance and the mission execution time of the UAV are gradually increased.

지금까지 본 발명의 몇몇 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명이 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

따라서, 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위의 기재로부터 정의되는 기술적 사상 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해해야 한다.
Accordingly, it should be understood that the scope of protection of the present invention is not limited to the technical ideas and equivalents defined in the following claims.

10: 전원부 20: 모터부
21: 인버터 23: 모터
30: 부스터 40: 동력제어모듈
41: 동력 전환부 43: 부스터 제어부
45: 모터 제어부 50: 핸들러10: power supply unit 20: motor unit
21: inverter 23: motor
30: booster 40: power control module
41: Power switching section 43: Booster control section
45: motor control unit 50: handler

Claims (7)

무인 항공기에 전력을 공급하는 전원부;
상기 무인 항공기에 추진력을 부여하는 부스터(booster); 및
상기 무인 항공기의 이륙시에는 상기 부스터가 동력을 제공하도록 하는 부스터 동작 모드를 활성화하고, 상기 무인 항공기가 미리 정해진 고도에 진입한 이후에는 상기 부스터 동작 모드를 비활성화하고, 상기 전원부로부터의 전력을 기반으로 하는 모터부의 작동을 통해 운행되는 전원 동작 모드를 활성화하는 동력제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 동력 시스템.
A power supply unit for supplying electric power to the unmanned airplane;
A booster for applying thrust to the unmanned airplane; And
Wherein the booster operation mode is activated when the unmanned airplane takes off the booster, the booster operation mode is deactivated after the unmanned airplane has entered the predetermined altitude, And a power control module for activating a power operation mode operated through the operation of the motor unit.
제1항에 있어서,
상기 동력제어모듈은,
상기 무인 항공기의 이륙시에 부스터 동작 신호를 생성하고, 상기 무인 항공기가 상기 미리 정해진 고도에 진입한 후에는 상기 전원부로의 동력 전환 신호를 생성하는 동력 전환부;
상기 동력 전환부로부터 수신된 상기 부스터 동작 신호에 대응하여 상기 부스터를 제어하는 부스터 제어부; 및
상기 동력 전환부로부터 수신된 상기 동력 전환 신호에 대응하여 상기 전원부로부터 제공되는 전력을 기반으로 동작하는 모터부를 제어하는 모터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 동력 시스템.
The method according to claim 1,
The power control module includes:
A power switching unit that generates a booster operation signal when the unmanned airplane takes off and generates a power switching signal to the power unit after the unmanned airplane enters the predetermined altitude;
A booster control unit for controlling the booster in response to the booster operation signal received from the power switching unit; And
And a motor control unit for controlling the motor unit based on the power supplied from the power supply unit in response to the power switching signal received from the power switching unit.
제1항에 있어서,
상기 모터부는 상기 전원부로부터 제공되는 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버터; 및
상기 인버터로부터 인가되는 교류전압에 의하여 동작하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 동력 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the motor unit includes: an inverter for converting a DC voltage supplied from the power supply unit into an AC voltage; And
And a motor operated by an AC voltage applied from the inverter.
제1항에 있어서,
상기 동력제어모듈로부터 부스터 분리 신호를 수신하여 상기 무인 항공기로부터 상기 부스터의 분리작업을 수행하는 핸들러(handler)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 동력 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a handler for receiving a booster separation signal from the power control module and performing a separation operation of the booster from the unmanned airplane.
제1항에 있어서,
상기 전원부는 배터리 또는 연료전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 동력 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power unit comprises a battery or a fuel cell.
무인 항공기의 동력 시스템에 의한 동력 제어 방법에 있어서,
(a) 무인 항공기 이륙시에 연료를 기반으로 하는 부스터로부터 동력을 제공받는 부스터 동작 모드를 활성화하는 단계; 및
(b) 무인 항공기가 미리 정해진 고도에 진입한 이후에는 상기 부스터 동작 모드를 비활성화하고, 전원부로부터 제공되는 전력을 기반으로 작동하는 모터로 운행되는 전원 동작 모드를 활성화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 동력 제어 방법.
A power control method using a power system of an unmanned aerial vehicle,
(a) activating a booster operating mode in which power is supplied from a fuel-based booster at the take-off of the unmanned air vehicle; And
(b) deactivating the booster operation mode after the unmanned aerial vehicle has entered the predetermined altitude and activating a power source operating mode operated by a motor operating based on power supplied from the power source unit Power control method for unmanned aircraft.
제6항에 있어서,
(c) 상기 부스터 동작 모드의 비활성화 단계가 완료된 후, 핸들러를 이용하여 상기 무인 항공기로부터 상기 부스터를 분리하는 단계를 더 포함하는 무인 항공기 동력 제어 방법.The method according to claim 6,
(c) after the deactivation step of the booster operation mode is completed, separating the booster from the unmanned air vehicle using a handler.
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