[實用新型]一種電動無人機太陽能供電系統

有效

• 申請號: 201721058171.5
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN207234503U
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 張利國;張健;王冠;劉博
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學;遼寧銳翔通用航空有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J7/00
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙)21229
• 代理人: 甄玉荃

技術領域

本實用新型涉及無人機技術領域，具體為一種以太陽能為能量來源為電動無人機提供動力源的電動無人機太陽能供電系統，能夠大幅延長電動大展弦比固定翼無人機的續航時間。

背景技術

目前，公知的無人機可以代替人去執行空中航拍航測、危險地區、農林噴灑等或工作量較大或比較危險的任務，而且隨著技術的發展無人機的應用領域越來越廣。現有的無人機大多采用電能或是化石燃料提供能量，但無論哪種能量源的無人機飛行時間都會受到飛行過程中能源有限的制約。當能量消耗到極限值后無人機需要降落，由工作人員補給后才能重新投入任務中。使無人機的工作效率大大降低，同時也制約了無人機的應用與發展。太陽能的利用有光熱轉換和光電轉換兩種方式，太陽能發電是一種新興的可再生能源。太陽能因其儲量巨大、效率高、無污染、無排放等優勢，日益受到世界各國的重視。

實用新型內容

鑒于此，本實用新型提供了一種電動無人機太陽能供電系統，與無人機上的需要續航的電器連接，具體方案如下：包括太陽能電池板、太陽能控制器、鋰聚合物電池充電平衡電路板及鋰聚合物電池；所述太陽能控制器包括輸入端口與輸出端口，所述太陽能電池板與太陽能控制器的輸入端口連接，用太陽能控制器實時調整太陽能電池板的電流、電壓對應關系，保證太陽能電池板電能輸出率始終保持在較高水平，一般在90％以上。太陽能控制器的輸出端口與鋰聚合物電池充電平衡電路板的輸入端口連接，鋰聚合物電池充電平衡電路板的輸出端口與電動無人機的鋰聚合物電池充電端口連接，為鋰聚合物電池充電，其中鋰聚合物電池充電平衡電路板可以保證鋰聚合物電池內部各單片的鋰電池片的電壓保持在相近的范圍內，保證鋰聚合物電池供電安全，使其不會發生因為充電不平衡而引起的電池鼓包或爆炸等危險情況。最后鋰聚合物電池的輸出端口與無人機用電器連接，并供電。無人機在飛行過程中，無人機的鋰聚合物電池可以不斷的從太陽能控制器獲取由太陽能電池板上轉化來的電能，有效延長無人機飛行時間。

進一步地，鋰聚合物電池充電平衡電路板上設有電子芯片，可以給鋰聚合物電池提供過充、過壓、短路等保護，還可以保證鋰聚合物電池均衡充電。

進一步地，所述的太陽能電池機翼通過將太陽能電池板膠接在電動無人機機翼或機身表面形成，太陽能板具有足夠的柔性，可以根據機翼形狀彎曲。

進一步地，在整個太陽能電池板表面再表面再用環氧樹脂膠接一層0.03mm的玻璃纖維，從而保證電動無人機的氣動性能。

進一步地，太陽能電池板包括多個太陽能電池片，所述的太陽能電池片采用延翼展方向串聯成多條太陽能天池片串，多條太陽能天池片串再延機身方向并聯的連接方式，最后組成一個完整的太陽能電池板。這樣合理利用了機翼的展弦比大的特點，既可以滿足電動無人機供電電壓要求，又能保證太陽能電池最大程度的功率輸出。機翼前緣使用由激光雕刻機特制的窄條型太陽能電池片串聯后并入主電路的方式，有效的利用有限的機翼面積，并且與機翼前緣的大曲率、大氣動力特點相匹配。

本實用新型的優勢在于：克服現有的無人機續航時間短，空中進行能量補給困難的不足，該系統可以利用太陽能轉化的電能給執行任務的電動無人機實時供電，在不影響飛機工作的情況下，大大提高電動無人機的續航能力。

附圖說明

下面結合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

圖1為本實用新型結構的示意圖；

圖2是本實用新型應用的一款固定翼電動無人機的俯視圖；

具體實施方式

下面將結合具體的實施方案對本實用新型進行進一步的解釋，但并不局限本實用新型。

如圖1-2所示，一種電動無人機太陽能供電系統，設置在機翼上，為無人機上需要續航的無人機用電器5供電，其特征在于：包括太陽能電池板1、太陽能控制器2、鋰聚合物電池充電平衡電路板3及鋰聚合物電池4；所述太陽能控制器2包括輸入端口與輸出端口，所述太陽能電池板1與太陽能控制器2的輸入端口連接，所述太陽能控制器2的輸出端口與鋰聚合物電池充電平衡電路板3的輸入端口連接，所述鋰聚合物電池充電平衡電路板3的輸出端口與電動無人機的鋰聚合物電池4充電端口連接，為鋰聚合物電池4充電，最后由鋰聚合物電池4的輸出端口連接無人機用電器5進行供電。