[發明專利]用于可垂直起降無人飛行器的太陽能電池模塊

在審

• 申請號: 201810059260.4
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108674671A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 林清富;林大容
• 申請（專利權）人: 林清富
• 主分類號: B64D27/24
• 分類號: B64D27/24;B64D27/26;H02S20/30
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

一種用于無人飛行器的太陽能電池模塊，其包含載具本體及太陽能電池單元。載具本體設置于無人飛行器上。太陽能電池單元具有多個太陽能電池片，且貼附配置于載具本體上。其中太陽能電池單元所提供的功率(P)與太陽能電池模塊的重量(Wg)的比例至少大于或等于0.1(W/g)。

技術領域

本發明是有關于一種太陽能電池模塊，特別是有關于一種用于無人飛行器的太陽能電池模塊。

背景技術

無人飛行器由于具有可用來進行空中拍攝、搬運物件等功能，因此近年來愈趨受到重視及廣泛運用。

然而，目前一般的無人飛行器大多是單一地借由電池提供電力予以進行飛行，但由于電池的電力容量非常有限，進而往往局限了無人飛行器的操控飛行時間，無法長時間地進行空拍紀錄攝影等功能，致使無人飛行器的運用及續航力受到大幅限制。

其次，雖然目前有一些無人飛行器采用太陽能電池作為飛行電力來源，但此為固定翼型式。在固定翼飛行器中，螺旋槳或引擎提供水平方向的前進動力，氣流方向較接近水平，通過飛行器的水平運動，讓機翼的上下方產生壓力差異來提供浮力，所以機翼本身有相當面積，且以水平為主，因此這上面有相當大的面積可以安裝太陽能片，而剛好陽光也是從上往下照射，此水平方向的太陽能片可以直接吸收太陽光。

其太陽能電池的配置是與飛行推進器必須成垂直配置，以避免讓太陽能電池阻擋飛行推進器所產生的推進氣流。舉例而言，如圖1所示的具有太陽能電池的無人飛行器，無人飛行器10包含無人飛行器本體12、無人飛行器機翼14、太陽能電池16及動力推進器18。其中，無人飛行器機翼14 設置固定于無人飛行器本體12的兩側。太陽能電池16則是設置于無人飛行器機翼14上方，而動力推進器18則設置無人飛行器機翼14下方，如此借由太陽能電池16的電池表面與動力推進器18所產生的推進氣流方向的垂直錯開配置，以避免太陽能電池16的設置阻擋影響飛行推進器所產生的推進氣流。

鑒于上述傳統無人飛行器的機翼架構，其無法垂直起降，對于能夠垂直起降的旋翼飛行器，因為螺旋槳的槳面為水平旋轉，氣流為垂直方向流動來對抗重力，讓飛行器升起，此旋翼飛行器不需機翼，因此不能像前述固定翼那樣，能夠直接裝置太陽能片。因此亟需一種不同的架構，以及對應此架構的太陽能電池相關特性，以提供足夠電量來對抗重力為主的垂直氣流式動力，可以實際有效提升無人飛行器的續航力及運用操作。

發明內容

本發明欲解決的問題為提供一種用于無人飛行器的太陽能電池模塊，特別是可即時有效提供電力于無人飛行器，使無人飛行器在飛行或執行空拍或搬運等特定功能項目時，能夠有充足的飛行操控續航力。

為解決上述的問題，本發明提出一種用于無人飛行器的太陽能電池模塊，其包含載具本體及太陽能電池單元。載具本體設置于無人飛行器上。太陽能電池單元具有多個太陽能電池片，且貼附配置于載具本體上。其中太陽能電池單元所提供的功率(P)與太陽能電池模塊的重量(Wg)的比例至少大于或等于0.1(W/g)。

所述的用于無人飛行器的太陽能電池模塊，其中該些太陽能電池片的表面與該無人飛行器的螺旋槳所產生的推進氣流方向，大致相互呈垂直配置。

所述的用于無人飛行器的太陽能電池模塊，其中該無人飛行器的重量 (Wt)與該太陽能電池模塊的重量(Wg)的比例至少大于或等于1.5(Wt/Wg)。

所述的用于無人飛行器的太陽能電池模塊，其中該太陽能電池模塊的功率(P)與該太陽能電池模塊的表面積(A)的比例至少大于或等于50(W/m²)。

所述的用于無人飛行器的太陽能電池模塊，其中該太陽能電池模塊的表面積(A)與該太陽能電池模塊的重量(Wg)的比例至少大于或等于 7(cm2/g)。

所述的用于無人飛行器的太陽能電池模塊，其中該太陽能電池模塊提供的功率P至少為1W。