[發明專利]固定翼燃料電池植保無人機

有效

• 申請號: 201710262072.7
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107176301B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 全睿;劉光銀;周未;王雷;楊光友
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: B64D1/18
• 分類號: B64D1/18;B64D27/24;B64D47/08;B64C3/28;B64C9/00;B64C27/22;A01M7/00
• 代理公司: 42104 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 王和平

本發明涉及無人機領域，公開了一種固定翼燃料電池植保無人機，包括機身底板、機身、機頭、前機架、機翼、后機架及尾翼，機身底板上依次安裝有氫氣瓶、燃料電池、直流轉換器、電子調速器、蓄電池及控制器，氫氣瓶通過氫氣瓶底座固定在機身底板上，燃料電池通過氫氣管路與氫氣瓶相連，其輸出端經過直流轉換器進行電壓變換后通過導線與蓄電池、控制器及電子調速器電連，機身下方設有藥箱，藥箱通過管路連有水泵，水泵的出口通過多通接頭及管路與多個噴頭連通。本發明可在啟動后切斷蓄電池而由燃料電池單獨給系統的各個設備供電，飛行時間久、噴灑效率高，清潔、環保、安全、穩定。

技術領域

本發明涉及無人機領域，具體涉及一種固定翼燃料電池植保無人機。

背景技術

現有技術中的無人機，包括機身、旋翼和攝像機云臺，同時機身內部還設置有飛行控制系統，用于農林植物保護作業的無人駕駛飛機，通過地面遙控或GPS飛控，來實現噴灑作業，但是現有無人機一般采用鋰電池供電，平均15分鐘左右就要更換一次電池，續航能力差,使無人機在作業過程中更換電池次數多，且操作麻煩，導致噴灑效率低下，是現有植保無人機推廣應用的一大缺陷，在實際工程應用中仍需進一步改進。

中國實用新型專利申請(公開日：2016年8月31日、公開號：CN 205524959U)公開了一種燃料電池無人機，包括燃料電池系統、機架、飛行提升構件、控制機構，其中，燃料電池系統為燃料電池無人機提供動力，一定程度上提升了續航能力，且由螺旋槳產生的風力為所述燃料電池系統散熱，但動力來源單一，僅有燃料電池系統提供動力，動態響應能力差，存在啟動慢，難以滿足快速爬升和特殊飛行的要求，安全性能不足的問題。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術的不足，提供一種固定翼燃料電池植保無人機，飛行時間久、噴灑效率高，且穩定性和安全性高。

為實現上述目的，本發明所設計的固定翼燃料電池植保無人機，包括機身底板、安裝在所述機身底板上的機身、與所述機身相連的機頭、安裝在所述機身前段下部的前機架、對稱安裝在所述機身中段兩側的第一翼板和第二翼板、對稱安裝在所述機身后段下部的第一后機架和第二后機架及安裝在所述機身尾部的尾翼，所述機身底板上依次安裝有氫氣瓶、燃料電池、直流轉換器、電子調速器、蓄電池及控制器，所述氫氣瓶通過所述氫氣瓶底座固定在所述機身底板上，所述燃料電池通過氫氣管路與所述氫氣瓶相連，所述燃料電池通過導線與直流轉換器輸入端相連，所述直流轉換器輸出端通過導線與蓄電池、控制器及電子調速器電連，所述直流轉換器輸出端為無人機各用電設備提供電力，所述蓄電池在所述燃料電池發電之前給無人機用電設備供電，在所述燃料電池發電后，由所述燃料電池提供電力，所述蓄電池可儲存電力，所述控制器控制無人機上各設備的運轉，所述機身下方設有藥箱，所述藥箱通過管路連有水泵，所述水泵下方設有噴桿，所述噴桿上設有若干個噴頭，所述水泵的出口通過多通接頭及管路與所述噴頭連通，實現農藥的大面積噴灑，另外，通過無線遙控所述控制器控制所述水泵的開關，使噴灑合理有效，提高農藥的利用率，且遠距離遙控避免作業人員暴露在農藥中，更安全。

優選地，所述燃料電池與所述機身底板之間、所述燃料電池與所述直流轉換器之間均填充有絕緣隔熱材料層，所述燃料電池的尾氣出口通過水路向下穿過所述機身底板，所述燃料電池產生的尾氣通過所述水路穿過所述機身底板向機身下方排出。

優選地，所述機頭下端通過攝像機支架安裝有攝像機，所述攝像機通過導線與所述直流轉換器電聯，用于記錄噴灑情況回傳給地面站。

優選地，所述藥箱通過掛鉤掛在所述機身下方，所述藥箱上部設有加藥口，所述噴桿通過設置在所述機身兩側的兩根固定支架與所述機身連接固定，穩定性高。

優選地，所述氫氣瓶設有氫氣閥，所述氫氣閥通過導線與所述直流轉換器電連，保證所述氫氣瓶的安全。

優選地，所述第一翼板和所述第二翼板的下端均安裝有旋翼電機，所述旋翼電機的輸出轉軸上安裝有旋翼，所述旋翼電機與所述電子調速器電連，所述旋翼產生的氣流增加農藥對作物的穿透性，噴灑效果更佳。