[發(fā)明專利]用于無人機(jī)的光伏電源模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710529669.3
• 申請日: 2017-07-02
• 公開（公告）號: CN107104496B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付磊;張文宇;韓明波;王美杰
• 申請（專利權(quán)）人: 天津飛眼無人機(jī)科技有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/35;H02S40/36;H01L31/05;B64D27/24
• 代理公司: 北京沁優(yōu)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11684
• 代理人: 林捷達(dá)

一種用于無人機(jī)的光伏電源模塊，其包括N行和M列光伏電池橋單元，每行彼此相鄰的兩個光伏電池橋單元相串聯(lián)，每列彼此相鄰的兩個光伏電池橋單元相串聯(lián)。本發(fā)明提供的用于無人機(jī)的光伏電源模塊能夠減少在無人機(jī)飛行過程中，由于陰影的存在而降低光伏電源的利用效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于無人機(jī)的光伏電源模塊，屬于航行器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

小型無人機(jī)由于成本低、易于使用等特點，在消費(fèi)和工業(yè)領(lǐng)域得到越來越廣泛的使用。目前國內(nèi)外無人機(jī)主要有三類，第一類為固定翼無人機(jī)，第二類為傳統(tǒng)類型無人直升飛機(jī)，第三類為電動多軸無人機(jī)。第一類的固定翼無人機(jī)飛行效率高但無法垂直起降，使用場地受限；第二類的傳統(tǒng)無人直升機(jī)可垂直起降，但機(jī)械及動力傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高、安全性低且操作難度大；第三類電動多軸無人機(jī)操作簡單，但多數(shù)采用蓄電池組提供能源，由于蓄電池的所存儲的電能有限，造成無人機(jī)飛行時間受限，一般為半小時左右。為克服上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出了用太陽能給無人機(jī)進(jìn)行供電，例如，中國發(fā)明專利申請公開說明書CN104943860?A公開了一種光伏六旋翼飛行器，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中提供的光伏六旋翼飛行器的太陽能電源包括多個電并聯(lián)響應(yīng)性太陽能子電源：第一太陽能子電源A1、第二太陽能子電源A2、…和第n個太陽能子電源An?,n為大于或者等于2的整數(shù)。每個太陽能子電源包括多個電性相串聯(lián)的太陽能孫單元，即，每個太陽能子電源包括電串聯(lián)的來自飛行器頂面的太陽能孫單元、來自飛行器前面的太陽能孫單元、來自飛行器左面的太陽能孫單元、來自飛行器右面的太陽能孫單元和來自飛行器后面的太陽能孫單元。每個太陽能子電源包括一串電串聯(lián)響應(yīng)性的太陽能孫電源、第一DC/DC轉(zhuǎn)換器105、第一控制器107、二極管D4和二極管D3，其中，太陽能孫電源的正輸出端連接于第一DC/DC轉(zhuǎn)換器5的電源輸入端，太陽能孫電源的公共端連接于第一DC/DC轉(zhuǎn)換器105的電源輸入公共端；第一DC/DC轉(zhuǎn)換器5將一串電串聯(lián)響應(yīng)性的太陽能孫電源輸出第一直流電壓轉(zhuǎn)換為第二直流電壓，第一DC/DC轉(zhuǎn)換器105的電源輸出端連接于二極管D4的正極端；二極管D4的負(fù)極端連接于二極管D3的正極端，同時連接第一接線端子Sc，即太陽能電源正極輸出端；二極管D3的負(fù)極端連接第二接線端子，即太陽能電源的公共端，同時二極管D3的負(fù)極連接第一DC/DC轉(zhuǎn)換器105的輸出公共端，第一控制器7根據(jù)第一直流電壓控制第一DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)。第一控制器107優(yōu)選為第一比較器。每個太陽能子電源還包括第一電壓傳感器106，其用于采樣第一直流電壓，第一比較器7根據(jù)第一電壓傳感器所采樣的電壓控制控制第一DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，當(dāng)所采樣的電壓小于參考電壓Vrf0時，使第一DC/DC轉(zhuǎn)換器停止工作。本發(fā)明中設(shè)置D3的目的是，在該支路的太陽能子電源性能劣化時，使該路子電源自動斷開，設(shè)置D4的目的是防止其它路工作正常的子電源給其倒提供能源。每個太陽能孫電源包括由幾個光伏電池串聯(lián)、并聯(lián)或者混聯(lián)的光伏電池單元101、第二DC/DC轉(zhuǎn)換器104、第二控制器3、二極管D2和二極管D1，其中，光伏電池單元101的正輸出端連接于第二DC/DC轉(zhuǎn)換器4的電源輸入端，光伏電池單元101的公共端連接于第二DC/DC轉(zhuǎn)換器4的電源輸入公共端；第二DC/DC轉(zhuǎn)換器104將光伏電池單元1輸出第三直流電壓轉(zhuǎn)換為第四直流電壓，第二DC/DC轉(zhuǎn)換器104的電源輸出端連接于二極管D2的正極端；二極管D2的負(fù)極端連接于二極管D1的正極端，同時連接第三接線端子；二極管D1的負(fù)極端連接第四接線端子同時連接第二DC/DC轉(zhuǎn)換器104的輸出公共端，第二控制器103根據(jù)第三直流電壓控制第二DC/DC轉(zhuǎn)換器104的工作狀態(tài)。第二控制器103優(yōu)選為第二比較器。每個太陽能子電源還包括第二電壓傳感器102，其用于采樣第三直流電壓，第二比較器103根據(jù)第二電壓傳感器2所采樣的電壓控制第二DC/DC轉(zhuǎn)換器104的工作狀態(tài)。當(dāng)所采樣的電壓小于參考電壓Vrf1時，使第二DC/DC轉(zhuǎn)換器停止工作。本發(fā)明中設(shè)置D1的目的是，在該支路的光伏電池性能劣化時，使該支路的孫電源自動斷開，設(shè)置D2的目的是防止其它路工作正常的孫電源給其倒提供能源。現(xiàn)有技術(shù)CN104943860?A提供的光伏電源為了克服無人機(jī)飛行過程中，為了克服由于陰影而造成的電源性能降低，，在太陽能子電源和孫電源中采用了控制電路，所述控制電路為由比交器、轉(zhuǎn)換器、采樣器和二個二極管組成的電路，這必然增加無人機(jī)的制造成本和無人機(jī)的載荷。

發(fā)明內(nèi)容