本發(fā)明涉及飛行器領(lǐng)域。更具體地,本發(fā)明涉及用于系留無人機(jī)的雙通路供電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
系留無人機(jī)是現(xiàn)今發(fā)展迅速的一種無人機(jī)。由于系留無人機(jī)的飛行和控制要求負(fù)載高電壓和大電流,但大部分系留無人機(jī)本身并不配置有供電單元,或其供電單元的供電量非常小,因此,不能保證較長(zhǎng)的飛行時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決系留無人機(jī)的供電問題,本發(fā)明提供了一種用于系留無人機(jī)的雙通路供電系統(tǒng),其包括地面供電裝置、搭載于所述系留無人機(jī)的電源模塊,所述地面供電裝置和所述電源模塊通過電纜連接在一起,所述電纜通過線纜收放置進(jìn)行收放,其中,所述地面供電裝置包括:交流電產(chǎn)生設(shè)備;主直流通路,其包括交直流電源轉(zhuǎn)化裝置,所述交流電產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的交流電經(jīng)由所述主直流通路被轉(zhuǎn)換成具有第一電流值的第一直流電;和次級(jí)直流通路,其與所述主直流通路并聯(lián)連接,包括充電器和蓄電電池組,所述交流電產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的交流電經(jīng)由所述次級(jí)直流通路被轉(zhuǎn)換成具有第二電流值的第二直流電,所述第一直流電和所述第二直流電均經(jīng)由所述電纜被輸送至所述電源模塊。
優(yōu)選的,所述主直流通路進(jìn)一步包括用于監(jiān)測(cè)所述主直流通路的運(yùn)行狀態(tài)的第一電壓傳感器。
優(yōu)選的,所述主直流通路進(jìn)一步包括用于監(jiān)測(cè)所述主直流通路的運(yùn)行狀態(tài)的第一二極管。
優(yōu)選的,所述次級(jí)直流通路進(jìn)一步包括用于監(jiān)測(cè)所述次級(jí)直流通路的運(yùn)行狀態(tài)的第二電壓傳感器。
優(yōu)選的,所述次級(jí)直流通路進(jìn)一步包括用于監(jiān)測(cè)所述次級(jí)直流通路的運(yùn)行狀態(tài)的第二二極管。
優(yōu)選的,所述交流電產(chǎn)生設(shè)備的發(fā)電功率為0-50KW,輸出的交流電的電壓為200V-400V。
優(yōu)選的,所述電源模塊包括一個(gè)以上并聯(lián)連接的機(jī)載DC/DC轉(zhuǎn)換模塊。
優(yōu)選的,所述交直流電源轉(zhuǎn)化裝置為軍工級(jí)AC/DC轉(zhuǎn)換模塊。
優(yōu)選的,所述電纜為航空電纜,其包括兩根合金導(dǎo)線和一根光纖線。
優(yōu)選的,所述蓄電電池組中的電池包括鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、硫酸鐵電池、燃料電池。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
首先,本發(fā)明借助一或多根電纜與地面供電系統(tǒng)進(jìn)行電連接并依靠地面供電系統(tǒng)為系留無人機(jī)提供續(xù)航所需的電量,有效解決了系留無人機(jī)長(zhǎng)時(shí)間供電的問題,供電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾十甚至上百小時(shí),極大地提高了系留無人機(jī)的飛行或工作時(shí)間。
其次,本發(fā)明的雙通路供電系統(tǒng)還配置有電源監(jiān)控,保證了電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性,提高了整個(gè)系留無人機(jī)的安全性。
再次,本發(fā)明的雙通路供電系統(tǒng)中的在系留無人機(jī)上搭載的電源模塊體積小,重量輕,可直接用無人機(jī)本體供電和作為其他機(jī)載設(shè)備電源。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的雙通路供電系統(tǒng)的在處于飛行狀態(tài)系留無人機(jī)中的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于系留無人機(jī)的雙通路供電系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1和2所示,本發(fā)明的用于系留無人機(jī)10的雙通路供電系統(tǒng)包括地面供電裝置100和系留無人機(jī)10搭載的電源模塊200,地面供電裝置100和電源模塊200通過電纜20電連接在一起。電纜通過線纜收放置300進(jìn)行收放。其中,地面供電裝置100包括交流電產(chǎn)生設(shè)備101、主直流通路102和次級(jí)直流通路103。
交流電產(chǎn)生設(shè)備101可為產(chǎn)生交流電的發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)的功率為可以為0-50KW,輸出的交流電壓為可以為200V-400V。在一個(gè)具體的實(shí)施例中,該發(fā)電機(jī)的功率為12KW,輸出三相交流220或380V電壓。
交流電產(chǎn)生設(shè)備101優(yōu)選地為汽油發(fā)電機(jī)或柴油發(fā)電機(jī),通過添加汽油或柴油燃料實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間不間斷供電。
主直流通路102包括交直流電源轉(zhuǎn)化裝置102a,交流電產(chǎn)生設(shè)備101產(chǎn)生的交流電經(jīng)由主直流通路102被轉(zhuǎn)換成具有第一電流值的第一直流電。例如,將交流電產(chǎn)生設(shè)備101發(fā)出的380V交流電轉(zhuǎn)成400V直流,該直流可以通過電纜20輸出至電源模塊200。優(yōu)選地,交直流電源轉(zhuǎn)化裝置102a可采用軍工級(jí)AC/DC模塊,經(jīng)過隔離、穩(wěn)壓、濾波輸出穩(wěn)定可靠直流,保證主直流通路102作為主要直流供電回路。再優(yōu)選地,主直流通路102進(jìn)一步包括第一電壓傳感器102b,其用于監(jiān)測(cè)該通路的實(shí)時(shí)狀態(tài)。在監(jiān)測(cè)到該通路發(fā)生異常后,系統(tǒng)了做出相應(yīng)應(yīng)急方案,例如啟用次級(jí)直流通路103等。
次級(jí)直流通路103與主直流通路102并聯(lián)連接,包括充電器103a和蓄電電池組103b。交流電產(chǎn)生設(shè)備101產(chǎn)生的交流電經(jīng)由次級(jí)直流通路103被轉(zhuǎn)換成具有第二電流值的第二直流電,其中,第二電流值可以與第一電流值相同,也可以不同。例如,將交流電產(chǎn)生設(shè)備101發(fā)出的380V交流電轉(zhuǎn)成400V可蓄能直流。該直流也可以通過電纜20輸出至電源模塊200。次級(jí)直流通路103作為應(yīng)急直流供電回路。在主直流通路發(fā)生故障后,臨時(shí)應(yīng)急供電,保證系留無人機(jī)繼續(xù)安全工作或返航。優(yōu)選地,蓄電電池組103b可采用鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、硫酸鐵電池或燃料電池等新能源汽車中所采用電池,可以采用其中的一種,也可以同時(shí)采用其中的多種。再優(yōu)選地,次級(jí)直流通路103也可包括第二電壓傳感器103c,其用于監(jiān)測(cè)該通路的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
主直流通路102和次級(jí)直流通路103可各自包括第一二極管102c和第二二極管103d以將主直流通路102和次級(jí)直流通路103連接在一起。
其中,所述第一直流電和所述第二直流電均經(jīng)由所述電纜20被供應(yīng)至所述電源模塊200。
電源模塊200優(yōu)選地為機(jī)載DC/DC轉(zhuǎn)換模塊201。例如,其可將400V的直流電轉(zhuǎn)成可直接給系留無人機(jī)供電的50V/200A直流。其中,DC/DC電源模塊體積小,重量輕,形成成套穩(wěn)定可靠的電源系統(tǒng)。在優(yōu)選實(shí)施例中,機(jī)載DC/DC轉(zhuǎn)換模塊201由一個(gè)以上,例如6個(gè),1.7KW的DC/DC并聯(lián),組成一個(gè)輸出50V/200A的大功率直流降壓模組,并且體積小,重量輕,可直接用無人機(jī)本體供電和作為其他機(jī)載設(shè)備電源。
其中,優(yōu)選地,電纜20可為航空電纜,包括兩根合金導(dǎo)線和一根光纖線。其具有抗大拉力,柔軟、可盤繞回收、抗高壓和抗大電流的特性,一根光纖線為單模光纖芯,其可用于通信。
本發(fā)明申請(qǐng)人結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做了詳細(xì)的說明與描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方案,僅用于說明本發(fā)明,其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以變化的,詳盡的說明只是為了幫助讀者更好地理解本發(fā)明精神,而并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,相反,任何基于本發(fā)明的發(fā)明精神所作的任何改進(jìn)修飾以及等同變換和改進(jìn)均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。