[實(shí)用新型]用于無(wú)人機(jī)的油電混合供電系統(tǒng)、油電混合式無(wú)人機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820403875.X
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208036645U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張代智;楊超;葉祖峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科靈動(dòng)航空科技成都有限公司
• 主分類號(hào): B64D47/00
• 分類號(hào): B64D47/00;H02M7/06;H02J7/34;F02B63/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清;胡君

本實(shí)用新型公開(kāi)一種用于無(wú)人機(jī)的油電混合供電系統(tǒng)、油電混合式無(wú)人機(jī)，該供電系統(tǒng)包括：燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，用于將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，提供給交流發(fā)電機(jī)；交流發(fā)電機(jī)，用于將燃油發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為交流電，輸出給電能轉(zhuǎn)換模塊；電能轉(zhuǎn)換模塊，包括由三個(gè)兩相橋式整流電路并聯(lián)連接構(gòu)成的整流單元，用于將交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)過(guò)各兩相橋式整流電路后，轉(zhuǎn)換為直流電提供給無(wú)人機(jī)供電。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、重量小、冗余度及安全穩(wěn)定性高且續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于無(wú)人機(jī)的油電混合供電系統(tǒng)、油電混合式無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)

目前大多數(shù)小型無(wú)人機(jī)通常都是采用單一動(dòng)力系統(tǒng)供電，如采用鋰電池或采用甲醇、汽油等燃料的內(nèi)燃機(jī)給無(wú)人機(jī)供電。而采用鋰電池供電，由于無(wú)人機(jī)本身要求載重重量盡可能小，因而對(duì)電池的重量具有一定限制，小重量的電池能提供的能量非常有限，使得無(wú)人機(jī)供電的續(xù)航時(shí)間短，無(wú)法滿足無(wú)人機(jī)長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離續(xù)航的需求；采用汽油、甲醇等內(nèi)燃機(jī)的油動(dòng)無(wú)人機(jī)，內(nèi)燃機(jī)通過(guò)燃油轉(zhuǎn)化提供機(jī)械能，帶動(dòng)槳葉旋轉(zhuǎn)而提供升力，但是裝置的體積重量大、響應(yīng)速度慢，還會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，且通常僅能用于固定翼無(wú)人機(jī)上，難以適用于旋翼及傾轉(zhuǎn)翼無(wú)人機(jī)中。

為解決上述問(wèn)題，有從業(yè)者提出使用電池與燃油兩套動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合的方式為無(wú)人機(jī)供電，但是通常都是將兩套動(dòng)力系統(tǒng)分別獨(dú)立使用，使得既有電動(dòng)供電系統(tǒng)，又有油動(dòng)供電系統(tǒng)。如中國(guó)專利申請(qǐng)CN204264457U，通過(guò)將燃油發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)、鋰電池作為副動(dòng)力系統(tǒng)，主旋翼使用主動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，副旋翼使用副動(dòng)力系統(tǒng)供電；以及中國(guó)專利申請(qǐng)CN206968978U公開(kāi)一種混合動(dòng)力傾轉(zhuǎn)機(jī)翼無(wú)人機(jī)，通過(guò)在無(wú)人機(jī)起飛、降落階段，使用電動(dòng)系統(tǒng)，在平飛狀態(tài)時(shí)由油動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)無(wú)人機(jī)飛行。但是采用上述無(wú)人機(jī)，僅僅是電動(dòng)供電與油動(dòng)驅(qū)動(dòng)兩種模式的混合使用，由于是獨(dú)立使用電動(dòng)供電系統(tǒng)、油動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩套系統(tǒng)的充分利用，其使用電動(dòng)供電系統(tǒng)供電時(shí)，仍然存在上述續(xù)航時(shí)間短等問(wèn)題，而油動(dòng)系統(tǒng)也仍然存在上述體積重量大、響應(yīng)速度慢以及噪聲大等問(wèn)題，并未實(shí)現(xiàn)真正的油電混合供電。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、重量小、冗余度及安全穩(wěn)定性高且續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的用于無(wú)人機(jī)的油電混合供電系統(tǒng)、油電混合式無(wú)人機(jī)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

一種用于無(wú)人機(jī)的油電混合供電系統(tǒng)，包括：

燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，用于將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，提供給交流發(fā)電機(jī)；

交流發(fā)電機(jī)，用于將所述燃油發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為交流電，輸出給電能轉(zhuǎn)換模塊；

電能轉(zhuǎn)換模塊，包括由三個(gè)兩相橋式整流電路并聯(lián)連接構(gòu)成的整流單元，用于將所述交流發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)過(guò)各所述兩相橋式整流電路后，轉(zhuǎn)換為直流電提供給無(wú)人機(jī)供電。

作為本實(shí)用新型系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括與所述電能轉(zhuǎn)換模塊連接的電池模塊，用于將所述電能轉(zhuǎn)換模塊輸出的電能進(jìn)行穩(wěn)壓后儲(chǔ)存以及將儲(chǔ)存的電能提供給無(wú)人機(jī)供電。

作為本實(shí)用新型系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：當(dāng)所述電能轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓大于所述電池模塊的電壓時(shí)，控制所述電能轉(zhuǎn)換模塊給無(wú)人機(jī)供電，同時(shí)給所述電池模塊充電；當(dāng)所述電能轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓小于所述電池模塊的電壓時(shí)，控制所述電能轉(zhuǎn)換模塊與電池模塊同時(shí)給無(wú)人機(jī)供電，當(dāng)所述電能轉(zhuǎn)換模塊處于異常狀態(tài)時(shí)，控制所述電池模塊單獨(dú)給無(wú)人機(jī)供電以提供應(yīng)急電源。

作為本實(shí)用新型系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述電池模塊為鋰電池。

作為本實(shí)用新型系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述整流單元的輸出端還設(shè)置有濾波單元。

作為本實(shí)用新型系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述濾波單元為電容濾波電路、電感濾波電路、由電容與電感構(gòu)成的濾波電路中的任意一種。