[發(fā)明專利]具有分布式電池的無(wú)人駕駛運(yùn)輸飛行器及其供電方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980069328.X
• 申請(qǐng)日: 2019-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112912310A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬克·霍爾布洛克·漢納;道格拉斯·摩根·漢納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬克·霍爾布洛克·漢納;道格拉斯·摩根·漢納
• 主分類號(hào): B64C39/00
• 分類號(hào): B64C39/00;B64D27/24
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 高鵬添

一種電池供電型無(wú)人駕駛飛行器具有：中心單元；多個(gè)轉(zhuǎn)子單元，所述多個(gè)轉(zhuǎn)子單元耦接到所述中心單元；多個(gè)電池組件；以及多個(gè)電路部件，所述多個(gè)電路部件包括中央控制電路和由所述中央控制電路控制的至少飛行控制子系統(tǒng)、檢測(cè)和回避子系統(tǒng)以及緊急通信子系統(tǒng)。所述中心單元接納所述電路部件中的一者或多者，并且具有用于容納一個(gè)或多個(gè)乘客或貨物物品的艙。每個(gè)轉(zhuǎn)子單元包括推進(jìn)模塊，所述推進(jìn)模塊功能性地耦接到所述中央控制電路。所述一個(gè)或多個(gè)電池組件被配置為由所述飛行控制子系統(tǒng)控制以便至少向所述推進(jìn)模塊供電，并且與所述中心單元相距一定距離以便減少對(duì)所述中心單元中的所述電路部件的電磁干擾。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求在2018年9月11日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)62/729,839的權(quán)益，所述申請(qǐng)的內(nèi)容以引用的方式整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)總體涉及無(wú)人駕駛個(gè)人運(yùn)輸或貨物運(yùn)輸飛行器，并且具體地，涉及由分布式電池供電的用于個(gè)人或貨物運(yùn)輸?shù)臒o(wú)人駕駛飛行器以及其供電方法。

背景技術(shù)

無(wú)人駕駛飛行器(UAV)或無(wú)人機(jī)是已知的。UAV大體上包括在其中或其上接納的飛行結(jié)構(gòu)、用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行飛行的能量源、用于控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的中央控制器、以及所需的其他部件。UAV可由遠(yuǎn)程操作員經(jīng)由與中央控制器通信的遠(yuǎn)程控制進(jìn)行操作，和/或由UAV上或遠(yuǎn)離所述UAV的飛行員程序自動(dòng)或自主地操作。因此，在UAV與傳統(tǒng)飛行器之間的根本區(qū)別在于UAV不具有在機(jī)上的任何人類飛行員。

UAV可由各種能量源供電，所述能量源諸如為電池、太陽(yáng)能面板和/或燃料(例如，汽油、柴油等)。在現(xiàn)有技術(shù)電池供電型UAV中，其電池通常是可再充電的鋰離子聚合物電池(還稱為“鋰聚合物(Li-Po)電池”)。雖然Li-Po電池重量輕，但它們大體上占據(jù)UAV中的大量空間，提供有限的飛行時(shí)間，并且需要長(zhǎng)的再充電時(shí)間。

在現(xiàn)有技術(shù)電池供電型UAV中，其電池通常布置在中央控制器附近，并且可導(dǎo)致對(duì)中央控制器的部件的干擾。此類干擾可能在飛行前的校準(zhǔn)期間和/或飛行期間出現(xiàn)，進(jìn)而阻止UAV的適當(dāng)操作或在飛行期間導(dǎo)致關(guān)鍵性UAV故障，諸如墜毀。

例如，已經(jīng)觀察到，處于高放電速率的電池可導(dǎo)致對(duì)磁力計(jì)的磁干擾，磁力計(jì)是常常位于中央控制器中或由中央控制器使用的部件。作為另一示例，雖然金屬包覆型電池具有高能量密度和因此高能量存儲(chǔ)容量的優(yōu)勢(shì)，但它們可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)附近的中央控制器的顯著的磁干擾，且因此在現(xiàn)有技術(shù)UAV中未得到使用。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，公開(kāi)了一種電池供電型多轉(zhuǎn)子無(wú)人駕駛自主飛行器(AAV)，其可以是個(gè)人運(yùn)輸無(wú)人機(jī)(PTD)、乘客運(yùn)輸無(wú)人機(jī)、貨物運(yùn)輸飛行器等。電池供電型飛行器不需要機(jī)上的飛行員并且可自主地操作或可被遠(yuǎn)程地控制。

在一些實(shí)施方案中，電池供電型飛行器可以是用于運(yùn)輸人類乘客的自主飛行器。在一些其他實(shí)施方案中，電池供電型飛行器可以是用于運(yùn)輸多種物體的自主貨物飛行器。在一些實(shí)施方案中，電池供電型飛行器可以是用于運(yùn)輸?shù)倪h(yuǎn)程控制的飛行器。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，所述電池供電型飛行器包括：中心單元；多個(gè)轉(zhuǎn)子單元，所述多個(gè)轉(zhuǎn)子單元圍繞所述中心單元沿周向均勻地分布并且耦接到所述中心單元；以及一個(gè)或多個(gè)電池組件。所述中心單元包括中央控制電路。每個(gè)轉(zhuǎn)子單元包括：螺旋槳；馬達(dá)，所述馬達(dá)耦接到所述螺旋槳并且驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳；以及電轉(zhuǎn)速控制器(ESC)模塊，所述電轉(zhuǎn)速控制器模塊電耦接到所述馬達(dá)以用于控制所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。所述一個(gè)或多個(gè)電池組件被配置為至少向所述馬達(dá)和所述ESC模塊供電，并且還可被配置為向所述中央控制電路供電。所述一個(gè)或多個(gè)電池組件中的每一者在轉(zhuǎn)子單元中定位成接近或鄰近于所述轉(zhuǎn)子單元的馬達(dá)。

因此，所述一個(gè)或多個(gè)電池組件與所述中央控制電路相距一定距離。一個(gè)或多個(gè)電池組件可原本對(duì)中央控制電路導(dǎo)致的干擾得到顯著減少。