[發明專利]飛行器及其柔性供電系統在審

申請號：	202010065418.6	申請日：	2020-01-20
公開（公告）號：	CN113140819A	公開（公告）日：	2021-07-20
發明（設計）人：	龍軍華;陸書龍;黃欣萍;孫強健;李雪飛	申請（專利權）人：	中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
主分類號：	H01M10/46	分類號：	H01M10/46;H01M10/0525;H01M4/13;H01L31/0445;H01L31/0224
代理公司：	深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304	代理人：	孫偉峰
地址：	215123 江蘇省***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	飛行器及其柔性供電系統
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【說明書】：

本發明公開了飛行器及其柔性供電系統，所述柔性供電系統包括疊層設置的薄膜太陽能電池和薄膜蓄電池。其中，所述薄膜太陽能電池作為主電源，用于向所述飛行器供電或者為所述薄膜蓄電池充電，其能夠在存在光照的環境下自行持續地為飛行器供電，而所述薄膜蓄電池作為副電源，可以在薄膜太陽能電池供電不足以支撐飛行時為飛行器進行供電，能夠極大地延長飛行器的續航時間，并且不會對飛行器的運動空間和飛行自由度造成限制。由于薄膜太陽能電池和薄膜蓄電池均為能夠進行片上集成的薄膜結構，構成整體厚度極小的柔性供電系統，從而在確保飛行器長時間續航的同時減輕飛行器整體的重量，解決了現有技術續航供電與飛行器重量的矛盾。

技術領域

本發明涉及飛行器的能源技術領域，尤其是涉及飛行器及其柔性供電系統。

背景技術

目前無人機一類飛行器被廣泛地應用于航拍、植保以及測繪等領域，這些飛行器常用的動力源是安裝在飛行器上的鋰離子電池等蓄電池，由于飛行器本身比較小巧而且需要考慮負重，續航時間普遍在30分鐘以內。

假如要實現長時間續航，現有技術的常用方案是通過有線電纜為飛行器供電，但是這將嚴重限制飛行器的運動空間和飛行自由度。而且現有的鋰離子電池動力系統存在的一個矛盾是：由于鋰電能量密度限制，只是增加鋰離子電池容量同時會大大增加飛行器的重量，進而增加飛行所需消耗的能源甚至可能導致飛行器無法正常飛行，而飛行器的續航時間實際并不能得到有效提升。

發明內容

有鑒于此，為了解決上述問題，本發明采用了如下的技術方案：

本發明提供了一種飛行器的柔性供電系統，所述柔性供電系統包括疊層設置的薄膜太陽能電池和薄膜蓄電池，其中，所述薄膜太陽能電池用于向所述飛行器供電或者為所述薄膜蓄電池充電，所述薄膜蓄電池用于向所述飛行器供電。

優選地，所述薄膜太陽能電池與所述薄膜蓄電池之間設置有公共電極層，所述薄膜太陽能電池和所述薄膜蓄電池共用所述公共電極層作為各自的歐姆電極。

優選地，所述飛行器的柔性供電系統還包括用于控制所述薄膜太陽能電池和所述薄膜蓄電池的充電與放電的電源管理電路，所述電源管理電路為集成在所述薄膜蓄電池上的柔性打印電路。

優選地，當所述薄膜太陽能電池的供電量高于第一預設閾值，所述電源管理電路控制所述薄膜太陽能電池以向所述飛行器供電所余的溢出電量來為所述薄膜蓄電池進行充電；當所述薄膜太陽能電池的供電量低于第二預設閾值，所述電源管理電路控制所述薄膜蓄電池為所述飛行器供電。

優選地，所述薄膜蓄電池、所述公共電極層以及所述薄膜太陽能電池依次疊層設置，形成貼附于所述飛行器上的復合膜結構。

優選地，所述薄膜蓄電池是以鋰磷氧氮固態電解質作為電解質功能層的鋰離子薄膜電池。

優選地，所述薄膜太陽能電池為多結光伏電池。

優選地，所述薄膜太陽能電池背向所述公共電極層的一面上還設置有太陽能電池電極，所述薄膜蓄電池背向所述公共電極層的一面上還設置有蓄電池電極。

優選地，所述蓄電池電極上覆設有柔性支撐層，所述電源管理電路集成在所述柔性支撐層上。

本發明還提供了一種飛行器，所述飛行器上設置有如上所述的飛行器的柔性供電系統，所述柔性供電系統用于向所述飛行器供電。