[實(shí)用新型]一種無人機(jī)用四相交錯并聯(lián)高功率密度直流-直流變換器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201821935827.1 | 申請日： | 2018-11-22 |
| 公開（公告）號： | CN209217951U | 公開（公告）日： | 2019-08-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 汪殿龍;佘亞東;吳朝峰;梁志敏;王立偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 河北科技大學(xué) |
| 主分類號： | H02M3/158 | 分類號： | H02M3/158 |
| 代理公司： | 北京匯捷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531 | 代理人： | 李宏偉 |
| 地址： | 050000 河*** | 國省代碼： | 河北;13 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 交錯并聯(lián) 高功率 本實(shí)用新型 動力電池 機(jī)載設(shè)備 直流-直流變換器 霍爾電流傳感器 電力電子領(lǐng)域 電流反饋電路 電壓反饋單元 人機(jī)交互單元 輸入輸出電流 微控制器單元 電磁兼容性 負(fù)載變化率 直流變換器 電壓紋波 高可靠性 驅(qū)動電路 同步整流 輸出 變換器 高動態(tài) 體積比 質(zhì)量比 主電路 紋波 電路 響應(yīng) | ||
1.一種無人機(jī)用四相交錯并聯(lián)高功率密度直流-直流變換器，其特征在于：包括動力電池、四相交錯并聯(lián)同步整流主電路、機(jī)載設(shè)備、驅(qū)動電路、保護(hù)電路、電流反饋電路、電壓反饋單元、微控制器單元，霍爾電流傳感器、人機(jī)交互控制單元；其中，動力電池與四相交錯并聯(lián)同步整流主電路由輸入母線連接，四相交錯并聯(lián)同步整流主電路與機(jī)載設(shè)備由輸出母線連接；輸入接母線正極和輸出母線正極、負(fù)極接到電壓反饋單元，電壓反饋單元采集的電壓信號連接到微控制器單元；霍爾電流傳感器穿在輸入母線的負(fù)極上，其采集的電流信號輸入電流反饋單元，電流反饋單元連接到微控制器單元；驅(qū)動電路的輸入端連接到微控制器單元，輸出端連接到四相交錯并聯(lián)同步整流主電路；保護(hù)電路的輸入端連接霍爾電流傳感器的輸出端、電壓反饋單元的輸出端、以及四相交錯并聯(lián)同步整流主電路，保護(hù)電路的輸出端連接到微控制器上；人機(jī)交互控制由CAN通信連接到微控制器單元；
所述變換器的通信電路，使用5v變5v的B0505隔離電源給ISO1050供電，使用CAN2.0B通信協(xié)議，ISO1050為隔離的CAN芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)用四相交錯并聯(lián)高功率密度直流-直流變換器，其特征是，
所述變換器的四相交錯并聯(lián)同步整流主電路的連接關(guān)系如下：輸入60vin與開關(guān)管Q1、Q3、Q5、Q7的漏極相連，開關(guān)管Q2的漏極與開關(guān)管Q1的源極相連，開關(guān)管Q2的源極與負(fù)極PD相連，電感L1的一端VS1與Q2的漏極相連，一端連接到輸出的正極VOUT+上；開關(guān)管Q4的漏極與開關(guān)管Q3的源極相連，開關(guān)管Q4的源極與負(fù)極PD相連，電感L2的一端VS2與Q4的漏極相連，一端連接到輸出的正極VOUT+上；開關(guān)管Q6的漏極與開關(guān)管Q5的源極相連，開關(guān)管Q6的源極與負(fù)極PD相連，電感L3的一端VS3與Q6的漏極相連，一端連接到輸出的正極VOUT+上；開關(guān)管Q8的漏極與開關(guān)管Q7的源極相連，開關(guān)管Q8的源極與負(fù)極PD相連，電感L4的一端VS2與Q8的漏極相連，一端連接到輸出的正極VOUT+上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)用四相交錯并聯(lián)高功率密度直流-直流變換器，其特征是，
所述變換器的驅(qū)動電路連接關(guān)系如下：驅(qū)動芯片U3的1、2腳分別連接到微控制器單元的PWM1A、PWM1B，驅(qū)動芯片U3的6、11、12腳分別連接到四相交錯并聯(lián)同步整流主電路的L_1、VS1、H_1；驅(qū)動芯片U2的1、2腳分別連接到微控制器的PWM2A、PWM2B，驅(qū)動芯片U2的6、11、12腳分別連接到四相交錯并聯(lián)同步整流主電路的L_2、VS2、H_2；驅(qū)動芯片U6的1、2腳分別連接到微控制器的PWM3A、PWM3B，驅(qū)動芯片U6的6、11、12腳分別連接到四相交錯并聯(lián)同步整流主電路的L_3、VS3、H_3；驅(qū)動芯片U5的1、2腳分別連接到微控制器的PWM4A、PWM4B，驅(qū)動芯片U5的6、11、12腳分別連接到四相交錯并聯(lián)同步整流主電路的L_4、VS4、H_4。
4.如權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)用四相交錯并聯(lián)高功率密度直流-直流變換器，其特征是，
所述變換器的保護(hù)電路連接關(guān)系如下：輸入欠壓保護(hù)由運(yùn)放U5A的1腳接到比較器U8A的5腳；輸入過流保護(hù)由霍爾電流傳感器HAL1的3腳接到比較器U8B的6腳；主電路過熱保護(hù)由50kNTC采集溫度，接到比較器U8C的9腳；比較器U8的1、2、14腳并聯(lián)，連接到微控制器的33腳protect信號上。
5.如權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)用四相交錯并聯(lián)高功率密度直流-直流變換器，其特征是，
所述變換器的電壓和電流反饋電路的連接關(guān)系如下：輸入電壓反饋由四相交錯并聯(lián)同步整流主電路的輸入母線60vin、PGND分別接到運(yùn)放U5A的差分輸入電阻R11、R16上，采集的輸入電壓由R13接到微控制器單元的10腳ADC_V_IN上；輸出電壓反饋由輸出母線VOUT+、PGND分別接到U5B的差分輸入電阻R12、R17上，采集的輸出電壓由R13接到微控制器單元的12腳ADC_V_OUT上；輸入的電流由霍爾電流傳感器采集，霍爾電流傳感器的3腳接到R19電阻的一端，采集的輸入電流由R15接到微控制器單元的11腳ADC_I_IN。
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H02M 用于交流和交流之間、交流和直流之間、或直流和直流之間的轉(zhuǎn)換以及用于與電源或類似的供電系統(tǒng)一起使用的設(shè)備；直流或交流輸入功率至浪涌輸出功率的轉(zhuǎn)換；以及它們的控制或調(diào)節(jié)
H02M3-00 直流功率輸入變換為直流功率輸出
H02M3-02 .沒有中間變換為交流的
H02M3-22 .帶有中間變換為交流的
H02M3-24 ..用靜態(tài)變換器的
H02M3-34 ..用動態(tài)變換器的
H02M3-44 ..由靜態(tài)變換器與動態(tài)變換器組合的；由機(jī)電變換器與另一動態(tài)變換器或靜態(tài)變換器組合的
