[發明專利]一種無人機全數字固態配電管理系統及配電管理方法

在審

• 申請號: 201510634265.1
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105182944A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 張利娟;羅進;唐萬忠
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無人機電力供給技術，尤其涉及一種無人機全數字固態配電管理系統及配電管理方法。

背景技術

配電系統作為飛機的重要組成系統，用于將發電機提供的電能傳輸和分配到飛機各用電設備，其對于無人機的飛行安全及自主飛行具有十分重要的意義。因在無人機飛行的各個階段，需根據飛機工作狀態及飛行階段執行動態配電，如根據各發電機容量和負載狀況,對負載進行合理分配,以使整個系統平衡；當發生故障時的需完成故障定位與隔離，實現系統重構，實現不中斷供電和提高容錯等級。實現上述目的，配電系統需向更可靠、容錯，自動化和可擴展的方向發展，傳統的機電式配電系統已不能滿足系統需要，采用固態配電技術是當前的發展趨勢，全數字固態配電方式采用固態功率控制器代替傳統配電方式中的繼電器和過載保護器，不僅可以根據任務的需求實現對負載的通斷控制，而且在負載或配電線路出現故障時加以保護，在提供相同的功率情況下，重量更輕、體積更小。

國內的無人機目前還處于試研制階段，現有大多數配電采用傳統電磁式及機電式配電，少部分負載配電采用固態配電，配電管理大多還是采用有人機的管理模式，即采用模擬量或開關人工檢測，數字化管理也僅針對少數固態配電的設備，全部采用數字化配電管理無人機幾乎沒有。傳統配電管理方法，因管理功能較弱，系統提供信息量較少，則造成無人機的自主性飛行性能較差，且若單點發生故障，無法快速定位及處理相關信息，容錯性較差，從而造成飛機的整體安全性較差。

另有中國專利號為201510102414.X，于2015.6.24公開了一種無人機地面控制站的配電系統，涉及無人機地面控制站電力供給技術，能夠解決現有配電系統的配電方式無法滿足控制站內設備的供電需求的問題。無人機地面控制站的配電系統，與外部電源的電能傳輸線路連接，包括連接至電能傳輸線路上的負載設備和第一繼電器，還包括與第一繼電器連接且用于控制第一繼電器的控制器。但上述專利仍采用傳統配電管理方法，因管理功能較弱，系統提供信息量較少，則造成無人機的自主性飛行性能較差，且若單點發生故障，無法快速定位及處理相關信息。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明提供了一種無人機全數字固態配電管理系統及配電管理方法，其目的是使無人機配電實現自主管理、電網重要參數監測、動態配電等多項功能，采用全數字式固態配電管理，可針對負載重要程度不同，具備不同配電管理方式，配電工作全過程將工作狀態及自檢測信息上傳，實現整個配電工作情況全面監控。

本發明的全數字固態配電，是指全機所有的配電控制與狀態反饋均通過總線以數字方式傳遞，配電裝置自檢、配電裝置故障信息、各路配電狀態信息在配電裝置內部總線傳遞，與綜合管理計算機的通信通過外部總線以數字式的方式傳遞。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種無人機全數字固態配電管理系統，其特征在于：包括綜合管理計算機、飛控計算機、綜合檢測設備、配電裝置和負載，所述配電裝置內置固態功率控制器；所述配電裝置通過總線分別與綜合管理計算機、飛控計算機、綜合檢測設備和負載連接，所述飛控計算機通過總線與綜合管理計算機連接，所述綜合檢測設備通過總線與綜合管理計算機連接。

所述綜合檢測設備是裝在綜合檢測車上，其作用是在地面對全機的各個系統進行檢查，測試各系統是否正常工作，用于飛行前的準備及地面調試用。綜合檢測設備包括計算機及顯示器，各系統有相應的控制與顯示界面，對配電而信，可發送設備通斷電指令，顯示各配電裝置自檢息、各路配電狀態顯示及是否存在故障。

所述配電裝置為用于飛機上各用電設備配電的產品，作用是可接收綜合管理計算機指令，執行負載的通斷電，可對配電線路進行保護及自動復位，將自檢信息、各路配電狀態及是否存在故障通過總線傳遞給綜合管理計算機，并轉發給飛機上飛控計算機、綜合檢測設備、測控系統。

還包括飛參記錄儀、測控系統，所述飛參記錄儀、測控系統通過總線分別與綜合管理計算機、飛控計算機連接。

所述的負載包括關鍵負載、重要負載和一般負載，所述的關鍵負載包括飛控系統、動力系統和大氣數據；所述的重要負載為阻力傘和剎車系統；所述的一般負載為任務負載、環控系統和前置攝像。

一種無人機全數字固態配電管理系統的配電管理方法，所述配電管理方法包括配電控制管理、配電狀態監測和自主復位管理；