[發(fā)明專利]面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010521071.1
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111422373B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成利波;華強;朱運征;謝安桓;張丹;朱世強
• 申請（專利權(quán)）人: 之江實驗室
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00;B64D27/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）確定運輸任務(wù)的載荷及實際續(xù)航時間，預(yù)估多旋翼飛行器各部分重量，并可得到電池容量、電機電調(diào)功率參數(shù)；

（2）根據(jù)步驟（1）初步挑選多旋翼飛行器的電池、動力系統(tǒng)和機身結(jié)構(gòu)型號，根據(jù)挑選的型號校核預(yù)估多旋翼飛行器各部分重量，若與預(yù)估多旋翼飛行器各部分重量的偏差超過20%，則根據(jù)偏差重新設(shè)定多旋翼飛行器各部分重量，并計算電池容量、電機電調(diào)參數(shù)，直至挑選的型號的重量與預(yù)估多旋翼飛行器各部分重量偏差不超過20%為止；

（3）根據(jù)步驟（2）最終挑選的型號獲得各部件性能，所述各部件性能包括：電池放電曲線，動力系統(tǒng)拉升力與油門、電壓、電流、功率之間的曲線關(guān)系；

（4）根據(jù)步驟（3）獲得的各部件性能，獲得所挑選多旋翼飛行器的整機推重比、動力控制裕量、電池有效工作范圍和電池放電倍率的指標(biāo)，判斷所述動力系統(tǒng)和電池的指標(biāo)是否匹配，若電池和動力系統(tǒng)不相匹配，則返回步驟（2），重新估計多旋翼飛行器各部分重量并重新計算電池容量、電機電調(diào)參數(shù)，對電池和動力系統(tǒng)重新選型，直至電池和動力系統(tǒng)符合匹配的指標(biāo)；

（5）隨后根據(jù)選定電池的放電曲線，使用數(shù)值計算方法計算電池放電時間，驗證飛行器續(xù)航時間，所述續(xù)航時間小于實際續(xù)航時間，則返回步驟（2），重新估計多旋翼飛行器各部分重量并重新計算電池容量、電機電調(diào)參數(shù)，對電池和動力系統(tǒng)重新選型，直至續(xù)航時間大于或等于實際續(xù)航時間，即完成對多旋翼飛行器動力系統(tǒng)的選型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法，其特征在于：步驟（4）中所述整機推重比是指：在滿電狀態(tài)下帶載不小于1.6，在空電狀態(tài)下帶載不小于1.2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法，其特征在于：步驟（4）中動力控制裕量是指電池有效工作范圍內(nèi)，動力系統(tǒng)最大拉升力和飛行器重量之差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法，其特征在于：對于選定動力系統(tǒng)的最大懸停油門T，當(dāng)電池電壓與標(biāo)稱電壓的比值下降到最低工作電壓U_min時，動力系統(tǒng)拉升力等于飛行器重量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法，其特征在于：所述最大懸停油門T不大于80%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法，其特征在于：步驟（4）中所述電池有效工作范圍是指最低工作電壓U_min到滿電電壓U_max之間，電池有效工作范圍內(nèi)的電量不小于電池容量的80%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法，其特征在于：在不進行高機動飛行的前提下，電池的放電倍率不大于4.5C。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向運輸任務(wù)的純電驅(qū)多旋翼飛行器動力系統(tǒng)選型方法，其特征在于：所述續(xù)航時間循環(huán)迭代計算方法是根據(jù)以下公式：

其中，和分別為電池的剩余電量和標(biāo)稱電量，為動力系統(tǒng)功率，為電池電壓。