無人機(jī)熱能回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】無人機(jī)熱能回收系統(tǒng)，涉及一種無人機(jī)。設(shè)有機(jī)身、熱電模塊、電子負(fù)載、主蓄電池組、副蓄電池組、穩(wěn)壓電路、檢測(cè)控制電路；熱電模塊設(shè)于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上，熱電模塊連接穩(wěn)壓電路，熱電模塊經(jīng)檢測(cè)控制電路與主、副蓄電池組連接，熱電模塊經(jīng)檢測(cè)控制電路接入電子負(fù)載；電子負(fù)載設(shè)于機(jī)身內(nèi)，主、副蓄電池組分別與電子負(fù)載連接；熱電模塊設(shè)有活塞氣缸、塞貝克溫差發(fā)電片、氣缸散熱片、上下端蓋，發(fā)電片熱端緊貼于活塞氣缸外壁，發(fā)電片的冷端與氣缸散熱片固定；發(fā)電片安裝在活塞氣缸上相鄰兩鍵間，氣缸散熱片底部設(shè)有鍵槽與活塞氣缸上的鍵連接，發(fā)電片和氣缸散熱片通過固定的上端蓋和螺紋旋緊的下端蓋固定。
【專利說明】無人機(jī)熱能回收系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人機(jī)，尤其是涉及一種無人機(jī)熱能回收系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]無人駕駛飛機(jī)是一種由遙控設(shè)備或機(jī)上程序控制設(shè)備控制飛行的不載人飛機(jī)，亦稱無人機(jī)或遙控飛行器，它由機(jī)體、動(dòng)力裝置、飛行控制系統(tǒng)、有效載荷以及起飛和回收裝置組成。無人機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、機(jī)動(dòng)性好、飛行時(shí)間長(zhǎng)、成本低、無需機(jī)場(chǎng)跑道、可多次回收重復(fù)使用。由于無人機(jī)具有上述這些優(yōu)點(diǎn)，使得無人機(jī)在民用領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域都有很大的應(yīng)用前景(李磊，熊濤，胡湘陽，熊俊.淺論無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域及前景[J].地理空間信息，2010，8(5):7-9)。
[0003]無論是電力驅(qū)動(dòng)還是油氣驅(qū)動(dòng)，無人機(jī)都需要為控制和通訊提供獨(dú)立的電力系統(tǒng)。由于無人機(jī)在空中需不間斷地與地面進(jìn)行通訊獲取方位和控制信號(hào)，所以其耗電量極大。特別是航拍系列的無人機(jī)，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像傳輸，電池的電量往往不足以維持無人機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航，使得無人機(jī)的使用受到限制。
[0004]采用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的無人機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)在提供動(dòng)力的同時(shí)產(chǎn)生大量的熱能，這些熱能可通過熱電模塊(許志建，徐行.塞貝克效應(yīng)與溫差發(fā)電[J].現(xiàn)代物理知識(shí)，1994，16(1):41-42)轉(zhuǎn)換為電能，例如用于為電池或其它蓄電裝置充電和/或直接將必要的能量提供給電消費(fèi)產(chǎn)品。從而增加可用于無人機(jī)操作的能量，提高無人機(jī)的續(xù)航里程和時(shí)間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可有效提高無人機(jī)的續(xù)航里程和時(shí)間的無人機(jī)熱能回收系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明設(shè)有機(jī)身、熱電模塊、電子負(fù)載、主蓄電池組、副蓄電池組、穩(wěn)壓電路、檢測(cè)控制電路；所述熱電模塊設(shè)于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上，所述熱電模塊連接穩(wěn)壓電路，熱電模塊經(jīng)檢測(cè)控制電路與主蓄電池組和副蓄電池組連接，熱電模塊經(jīng)檢測(cè)控制電路接入電子負(fù)載；電子負(fù)載設(shè)于機(jī)身內(nèi)，主蓄電池組和副蓄電池組分別與電子負(fù)載連接；
[0007]所述熱電模塊設(shè)有活塞氣缸、塞貝克溫差發(fā)電片、氣缸散熱片、上端蓋和下端蓋，塞貝克溫差發(fā)電片的熱端緊貼于活塞氣缸外壁，塞貝克溫差發(fā)電片的冷端與氣缸散熱片固定；塞貝克溫差發(fā)電片安裝在活塞氣缸上相鄰兩鍵間，氣缸散熱片底部設(shè)有鍵槽與活塞氣缸上的鍵連接，塞貝克溫差發(fā)電片和氣缸散熱片通過固定的上端蓋和螺紋旋緊的下端蓋固定。
[0008]所述活塞氣缸的外壁可設(shè)有12片塞貝克溫差發(fā)電片，各塞貝克溫差發(fā)電片的上下表面均設(shè)有電極，各電極采用并聯(lián)方式連接。
[0009]所述檢測(cè)控制電路可設(shè)有電量檢測(cè)模塊、充電切換模塊和供電切換模塊；充電切換模塊和供電切換模塊同時(shí)切換，充電和供電的蓄電池組剛好相反。當(dāng)主蓄電池組處于供電狀態(tài)時(shí)，副蓄電池組處于充電狀態(tài)；若電量檢測(cè)模塊檢測(cè)到主蓄電池組電量低于預(yù)設(shè)閥值，會(huì)觸發(fā)充電切換模塊和供電切換模塊同時(shí)切換；切換后，主蓄電池組處于充電狀態(tài)，而副蓄電池組處于供電狀態(tài)。本發(fā)明主要應(yīng)用于采用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置的無人機(jī)。本發(fā)明可高效地將無人機(jī)飛行過程中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能，用于蓄電池組的充電，從而增加可用于無人機(jī)操作的能量，提高無人機(jī)的續(xù)航里程和時(shí)間。
[0010]本發(fā)明工作原理及有益效果如下:
[0011]工作時(shí)，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力，帶動(dòng)無人機(jī)飛行。發(fā)動(dòng)機(jī)活塞氣缸的高溫加熱作用與飛行時(shí)氣流對(duì)氣缸散熱片的冷卻作用，使塞貝克溫差發(fā)電片熱端與冷端形成較高的溫差，從而使發(fā)電片產(chǎn)生電荷。電荷由電極導(dǎo)線輸入穩(wěn)壓電路，經(jīng)過穩(wěn)壓處理后接入檢測(cè)控制電路。檢測(cè)控制電路對(duì)充電/供電的蓄電池組的電量進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)充電/供電的蓄電池組的切換，保證電子負(fù)載的電力供應(yīng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的總體電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)控制電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明實(shí)施例電熱模塊的布局與安裝示意圖。
[0016]圖5是本發(fā)明實(shí)施例熱點(diǎn)模塊中氣缸散熱片示意圖
[0017]圖6是本發(fā)明實(shí)施例塞貝克溫差發(fā)電片的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0019]如圖1?4所示，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有機(jī)身1、熱電模塊2、電子負(fù)載3、主蓄電池組
4、副蓄電池組5、穩(wěn)壓電路6、檢測(cè)控制電路7 ;所述熱電模塊2設(shè)于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上，所述熱電模塊2連接穩(wěn)壓電路6，熱電模塊2經(jīng)檢測(cè)控制電路7與主蓄電池組4和副蓄電池組5連接，熱電模塊2經(jīng)檢測(cè)控制電路7接入電子負(fù)載3 ；電子負(fù)載3設(shè)于機(jī)身1內(nèi)，主蓄電池組4和副蓄電池組5分別與電子負(fù)載3連接。
[0020]所述熱電模塊2設(shè)有活塞氣缸20、塞貝克溫差發(fā)電片21、氣缸散熱片22、上端蓋23和下端蓋24，塞貝克溫差發(fā)電片21的熱端212緊貼于活塞氣缸20外壁，塞貝克溫差發(fā)電片21的冷端210與氣缸散熱片22固定；塞貝克溫差發(fā)電片21安裝在活塞氣缸20上相鄰兩鍵間，氣缸散熱片22底部設(shè)有鍵槽與活塞氣缸20上的鍵連接，塞貝克溫差發(fā)電片21和氣缸散熱片22通過固定的上端蓋23和螺紋旋緊的下端蓋24固定。
[0021]所述活塞氣缸20的外壁可設(shè)有12片塞貝克溫差發(fā)電片，各塞貝克溫差發(fā)電片的上下表面均設(shè)有電極，各電極采用并聯(lián)方式連接。
[0022]所述檢測(cè)控制電路7可設(shè)有電量檢測(cè)模塊70、充電切換模塊71和供電切換模塊72 ;充電切換模塊71和供電切換模塊72同時(shí)切換，充電和供電的蓄電池組剛好相反。例如，某一時(shí)刻主蓄電池組4處于供電狀態(tài)，副蓄電池組5處于充電狀態(tài)；若電量檢測(cè)模塊70檢測(cè)到主蓄電池組4電量低于預(yù)設(shè)閥值，會(huì)觸發(fā)充電切換模塊71和供電切換模塊72同時(shí)切換；切換后，主蓄電池組4處于充電狀態(tài)，而副蓄電池組5處于供電狀態(tài)。
[0023]工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞氣缸20的高溫加熱作用與飛行時(shí)氣流對(duì)氣缸散熱片22的冷卻作用，使塞貝克溫差發(fā)電片21熱端212與冷端210形成較高的溫差，從而使發(fā)電片21的溫差發(fā)電材料211產(chǎn)生電荷。電荷由電極導(dǎo)線輸入穩(wěn)壓電路6，經(jīng)過穩(wěn)壓處理后存儲(chǔ)于副蓄電池組5中，蓄滿電后對(duì)電子負(fù)載3進(jìn)行供電，電量不足后通過檢測(cè)控制電路7切換主蓄電池4供電，此時(shí)，第二蓄電池5繼續(xù)充電，如此循環(huán)。
[0024]具體的，本實(shí)施例中，所述檢測(cè)控制電路7包括電量檢測(cè)模塊70、充電切換模塊71和供電切換模塊72。工作時(shí)，充電切換模塊71和供電切換模塊72同時(shí)切換，充電和供電的蓄電池組剛好相反。例如，某一時(shí)刻主蓄電池組4處于供電狀態(tài)，副蓄電池組5處于充電狀態(tài)；若電量檢測(cè)模塊70檢測(cè)到主蓄電池組4電量低于預(yù)設(shè)閥值，會(huì)觸發(fā)充電切換模塊71和供電切換模塊72同時(shí)切換；切換后，主蓄電池組4處于充電狀態(tài)，而副蓄電池組5處于供電狀態(tài)。
[0025]采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例高效地將無人機(jī)飛行過程中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能，用于蓄電池組的充電。從而增加可用于無人機(jī)操作的能量，提高無人機(jī)的續(xù)航里程和時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.無人機(jī)熱能回收系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有熱電模塊、電子負(fù)載、主蓄電池組、副蓄電池組、穩(wěn)壓電路、檢測(cè)控制電路；所述熱電模塊設(shè)于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上，所述熱電模塊連接穩(wěn)壓電路，熱電模塊經(jīng)檢測(cè)控制電路與主蓄電池組和副蓄電池組連接，熱電模塊經(jīng)檢測(cè)控制電路接入電子負(fù)載；電子負(fù)載設(shè)于機(jī)身內(nèi)，主蓄電池組和副蓄電池組分別與電子負(fù)載連接； 所述熱電模塊設(shè)有活塞氣缸、塞貝克溫差發(fā)電片、氣缸散熱片、上端蓋和下端蓋，塞貝克溫差發(fā)電片的熱端緊貼于活塞氣缸外壁，塞貝克溫差發(fā)電片的冷端與氣缸散熱片固定；塞貝克溫差發(fā)電片安裝在活塞氣缸上相鄰兩鍵間，氣缸散熱片底部設(shè)有鍵槽與活塞氣缸上的鍵連接，塞貝克溫差發(fā)電片和氣缸散熱片通過固定的上端蓋和螺紋旋緊的下端蓋固定。
2.如權(quán)利要求1所述無人機(jī)熱能回收系統(tǒng)，其特征在于所述活塞氣缸的外壁設(shè)有12片塞貝克溫差發(fā)電片，各塞貝克溫差發(fā)電片的上下表面均設(shè)有電極，各電極采用并聯(lián)方式連接。
3.如權(quán)利要求1所述無人機(jī)熱能回收系統(tǒng)，其特征在于所述檢測(cè)控制電路設(shè)有電量檢測(cè)模塊、充電切換模塊和供電切換模塊。
【文檔編號(hào)】H02J7/32GK104485725SQ201410785073
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】尤延鋮, 鄭云隆, 潘成劍 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)