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一种双模式无人机供电系统的制作方法

时间:2022-02-18 阅读: 作者:专利查询

一种双模式无人机供电系统的制作方法

1.本实用新型属于无人机技术领域,具体涉及一种双模式无人机供电系统。


背景技术:

2.系留无人机,又称系留式无人机,为多旋翼无人机的一种特殊形式,使用通过系留线缆传输的地面电源作为动力来源,代替传统的锂电池,最主要的特点是长时间的滞空悬停能力。
3.在现有技术中,多旋翼无人机机械结构简单,有着优良的操控性能和可垂直起降的方便性,在无人机市场备受关注,但也面临着许多的问题,其中,无人机的载重及续航时间成为制约其发展的重要因素。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种双模式无人机供电系统,旨在解决现有技术中无人机的载重较小及续航时间较短的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
6.一种双模式无人机供电系统,包括:
7.无人机主体;
8.机载电源,所述机载电源设置于无人机主体内,所述机载电源的端部电性连接有供电接口x1;
9.用电设备,所述用电设备设于无人机主体内;
10.电池仓,所述电池仓设于无人机主体内,所述电池仓的端部电性连接有电池仓接口x2,所述电池仓接口x2与机载电源电性连接;
11.电池组件,所述电池组件包括应急电池和机载电池组;所述应急电池和机载电池组均设于电池仓内;
12.地面电源,所述地面电源通过系留线缆与机载电源电性连接;以及
13.无人机主体运行模式包括系留模式和放飞模式:
14.系留模式:所述机载电源通过电池仓接口x2与应急电池并联,所述机载电源经电池仓接口x2与应急电池并联;
15.放飞模式:所述地面电源与机载电源之间断开连接,所述机载电源与用电设备之间断开连接,所述机载电池组经电池仓接口x2通过跳线与供电接口x1电性连接。
16.作为本实用新型一种优选的方案,所述用电设备包括动力设备、其他设备和降压模块,所述动力设备与供电接口x1的输出端电性连接,所述其他设备通过降压模块与供电接口x1电性连接。
17.作为本实用新型一种优选的方案,所述放飞模式中机载电源可拆除以降低无人机负重。
18.作为本实用新型一种优选的方案,所述系留模式中的机载电源内设有机载电源模
块,所述机载电源模块包括输出口

、输出口+和双向接口,所述供电接口内设有双孔插头,所述双孔插头通过两个单孔插头分别与机载电源模块的输出口

和输出口+之间电性连接,所述电池仓接口x2通过单孔插头与机载电源模块的双向接口之间电性连接。
19.作为本实用新型一种优选的方案,所述放飞模式中的跳线包括双孔插头和单孔插头,所述双孔插头与供电接口x1的输出口

和输出口+之间电性连接,所述单孔插头与电池仓接口x2之间电性连接。
20.作为本实用新型一种优选的方案,所述系留线缆采用直径小、轻便、抗高压输电的材料制作。
21.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
22.1、本方案中,电池仓接口x2前端整合了电池仓安装应急电池或机载电池组两种模式下的输出接口,无人机飞行模式切换时可简单快速的替换电池仓内电池,而无需改动电池仓配电电路,通过本供电系统能够有效提高无人机载重机续航时间的问题,满足人们的使用需要。
23.2、本方案中,放飞模式下电池仓接口x2通过跳线与供电接口x1电性连接,机载电源无法提供电能,拆卸后能够降低无人机自重,从而提高无人机飞行效率。
附图说明
24.附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
25.图1为本实用新型中系留模式无人机供电系统的示意图;
26.图2为本实用新型中放飞模式无人机供电系统的示意图;
27.图3为本实用新型中系留模式机载电源供电接口图;
28.图4为本实用新型中放飞模式机载电池组供电接口图;
29.图5为本实用新型中系留模式供电原理图;
30.图6为本实用新型中放飞模式供电原理图。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
32.实施例1
33.请参阅图1

6,本实用新型提供以下技术方案:
34.一种双模式无人机供电系统,包括:
35.无人机主体;
36.机载电源,所述机载电源设置于无人机主体内,所述机载电源的端部电性连接有供电接口x1;
37.用电设备,所述用电设备设于无人机主体内;
38.电池仓,所述电池仓设于无人机主体内,所述电池仓的端部电性连接有电池仓接
口x2,所述电池仓接口x2与机载电源电性连接;
39.电池组件,所述电池组件包括应急电池和机载电池组;所述应急电池和机载电池组均设于电池仓内;
40.地面电源,所述地面电源通过系留线缆与机载电源电性连接;以及
41.无人机主体运行模式包括系留模式和放飞模式:
42.系留模式:所述机载电源通过电池仓接口x2与应急电池并联,所述机载电源经电池仓接口x2与应急电池并联;
43.放飞模式:所述地面电源与机载电源之间断开连接,所述机载电源与用电设备之间断开连接,所述机载电池组经电池仓接口x2通过跳线与供电接口x1电性连接。
44.在本实用新型的具体实施例中,无人机主体为多旋翼无人机,其内部设置的机载电源通过供电接口x1为动力设备提供电能,并且通过降压模块将降低电压,为无人机内的其他设备提供电源,无人机飞行模式切换时无需变动,电池仓接口x2前端整合了电池仓安装的应急电池或机载电池组两种模式下的输出接口,无人机飞行模式切换时可以简单快速替换电池仓内的电池,无需改动电池仓配电电路,地面电源通过系留线缆与机载电源之间电性连接,地面电源和机载电源模块均具有输出过压、过流及短路保护,输入过欠压保护,过温保护,均流功能,系留模式下为无人机提供电能;无人机运行模式有两种形式,系留模式下地面电源将380v ac通过系留线缆(系留电缆)转换为800v dc输入至机载电源内的机载电源模块内,机电电源模块将800v dc降压至48v dc通过供电接口x1输入动力设备,并且通过降压模块将48v dc降低至24v dc输出给其他设备;放飞模式下,地面电源与机载电源之间的系留电缆断开,电池仓内的机载电池组经电池仓接口x2通过跳线与供电接口x1电性连接,并通过电池仓接口x2为供电接口输入48v dc,供电接口x1通过降压模块将48v dc加压至24v为其他设备供电,另一边供电接口x1将48v dc输入至动力设备,为无人机飞行提供能源。
45.具体的请参阅图1,所述用电设备包括动力设备、其他设备和降压模块,所述动力设备与供电接口x1的输出端电性连接,所述其他设备通过降压模块与供电接口x1电性连接。
46.本实施例中:系留模式下,通过地面电源为机载电源提供电能,机载电源将电压通过供电接口x1传递给动力设备,并且通过降压模块将电压降低后传递至其他设备内,动力设备和其他设备都是用电设备,需要消耗电能。
47.具体的请参阅图2,所述放飞模式中机载电源可拆除以降低无人机负重。
48.本实施例中:放飞模式下电池仓接口x2通过跳线与供电接口x1电性连接,机载电源无法提供电能,拆卸后能够降低无人机自重,从而提高无人机飞行效率。
49.具体的请参阅图3,所述系留模式中的机载电源内设有机载电源模块,所述机载电源模块包括输出口

、输出口+和双向接口,所述供电接口内设有双孔插头,所述双孔插头通过两个单孔插头分别与机载电源模块的输出口

和输出口+之间电性连接,所述电池仓接口x2通过单孔插头与机载电源模块的双向接口之间电性连接。
50.本实施例中:系留模式下,供电接口为双孔插头,有两个输入口:输入口

和输入口+;两个输入口分别通过单孔插头与机载电源模块模块的输入口

和输出口+之间电性连接,机载电源模块内部还设有双向接口,与电池仓接口x2之间通过单孔插头连接,通过此连接
机载电源可以为电池仓内的应急电池充电,当机载电源故障时,应急电池可经机载电源输出口相供电接口x1供电。
51.具体的请参阅图4,所述放飞模式中的跳线包括双孔插头和单孔插头,所述双孔插头与供电接口x1的输出口

和输出口+之间电性连接,所述单孔插头与电池仓接口x2之间电性连接。
52.本实施例中:放飞模式下,电池仓内应急电池替换为机载电池组,拆除机载电源和供电接口x1机电池仓接口x2之间的系留线缆,用一根跳线将电池仓接口x2与供电接口x1的输入口+连接。
53.具体的请参阅图5,所述系留线缆采用直径小、轻便、抗高压输电的材料制作。
54.本实施例中:系留线缆采用直径小、轻便、抗高压输电的材质制作,本实例中,线缆每百米的重量不大于4.5kg、可耐2000伏电压、载流量可达10

50a的高压直流电;所述线缆绝缘材料耐高温,可以承受长时间的反复弯曲;线缆使用专用的超高强度纤维来承担抗拉力,抗拉力大于50

150kgs以上。
55.本实用新型的工作原理及使用流程:本系统在使用时,系留模式下首先将地面电源通过系留线缆与无人机内的机载电源连接,地面电源为机载电源供电,机载电源将电压降低后输出至动力设备内,为无人机的飞行提供动力,机载电源内的双向接口通过单孔插头与电池仓接口x2连接,电池仓接口x2与电池仓之间电性连接,为电池仓内的应急电池充电,在机载电源发生故障时能够通过应急电池为无人机供电以维持无人机的正常运行;放飞模式下,机载电源与系留线缆之间断开连接,地面电源将系留电缆回收,此时电池仓内的应急电池替换为大容量的机载电池组,经过电池仓接口x2通过跳线与供电接口x1之间连接,机载电源失去作用,机载电池组将48v dc传递至动力设备内,以维持无人机设备的正常运行,无人机内的其他设备通过降压模块将供电接口x1输出的48v dc降压为24v dc,用于维持无人机内其他设备的正常运行,此双模无人机供电系统的特点之一在于为了便捷快速的进行模式转换,设置了两个中间接口——供电接口x1和电池仓接口x2,供电接口x1后部连接无人机配电用电设备,无人机飞行模式切换时无需变动,电池仓接口x2前端整合了电池仓安装应急电池或机载电池组两种模式下的输出接口,无人机飞行模式切换时可简单快速的替换电池仓内电池,而无需改动电池仓配电电路,通过本供电系统能够有效提高无人机载重机续航时间的问题,满足人们的使用需要。
56.最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。