[发明专利]一种无人机全数字固态配电管理系统及配电管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机电力供给技术，尤其涉及一种无人机全数字固态配电管理系统及配电管理方法。

背景技术

配电系统作为飞机的重要组成系统，用于将发电机提供的电能传输和分配到飞机各用电设备，其对于无人机的飞行安全及自主飞行具有十分重要的意义。因在无人机飞行的各个阶段，需根据飞机工作状态及飞行阶段执行动态配电，如根据各发电机容量和负载状况,对负载进行合理分配,以使整个系统平衡；当发生故障时的需完成故障定位与隔离，实现系统重构，实现不中断供电和提高容错等级。实现上述目的，配电系统需向更可靠、容错，自动化和可扩展的方向发展，传统的机电式配电系统已不能满足系统需要，采用固态配电技术是当前的发展趋势，全数字固态配电方式采用固态功率控制器代替传统配电方式中的继电器和过载保护器，不仅可以根据任务的需求实现对负载的通断控制，而且在负载或配电线路出现故障时加以保护，在提供相同的功率情况下，重量更轻、体积更小。

国内的无人机目前还处于试研制阶段，现有大多数配电采用传统电磁式及机电式配电，少部分负载配电采用固态配电，配电管理大多还是采用有人机的管理模式，即采用模拟量或开关人工检测，数字化管理也仅针对少数固态配电的设备，全部采用数字化配电管理无人机几乎没有。传统配电管理方法，因管理功能较弱，系统提供信息量较少，则造成无人机的自主性飞行性能较差，且若单点发生故障，无法快速定位及处理相关信息，容错性较差，从而造成飞机的整体安全性较差。

另有中国专利号为201510102414.X，于2015.6.24公开了一种无人机地面控制站的配电系统，涉及无人机地面控制站电力供给技术，能够解决现有配电系统的配电方式无法满足控制站内设备的供电需求的问题。无人机地面控制站的配电系统，与外部电源的电能传输线路连接，包括连接至电能传输线路上的负载设备和第一继电器，还包括与第一继电器连接且用于控制第一继电器的控制器。但上述专利仍采用传统配电管理方法，因管理功能较弱，系统提供信息量较少，则造成无人机的自主性飞行性能较差，且若单点发生故障，无法快速定位及处理相关信息。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种无人机全数字固态配电管理系统及配电管理方法，其目的是使无人机配电实现自主管理、电网重要参数监测、动态配电等多项功能，采用全数字式固态配电管理，可针对负载重要程度不同，具备不同配电管理方式，配电工作全过程将工作状态及自检测信息上传，实现整个配电工作情况全面监控。

本发明的全数字固态配电，是指全机所有的配电控制与状态反馈均通过总线以数字方式传递，配电装置自检、配电装置故障信息、各路配电状态信息在配电装置内部总线传递，与综合管理计算机的通信通过外部总线以数字式的方式传递。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种无人机全数字固态配电管理系统，其特征在于：包括综合管理计算机、飞控计算机、综合检测设备、配电装置和负载，所述配电装置内置固态功率控制器；所述配电装置通过总线分别与综合管理计算机、飞控计算机、综合检测设备和负载连接，所述飞控计算机通过总线与综合管理计算机连接，所述综合检测设备通过总线与综合管理计算机连接。

所述综合检测设备是装在综合检测车上，其作用是在地面对全机的各个系统进行检查，测试各系统是否正常工作，用于飞行前的准备及地面调试用。综合检测设备包括计算机及显示器，各系统有相应的控制与显示界面，对配电而信，可发送设备通断电指令，显示各配电装置自检息、各路配电状态显示及是否存在故障。

所述配电装置为用于飞机上各用电设备配电的产品，作用是可接收综合管理计算机指令，执行负载的通断电，可对配电线路进行保护及自动复位，将自检信息、各路配电状态及是否存在故障通过总线传递给综合管理计算机，并转发给飞机上飞控计算机、综合检测设备、测控系统。

还包括飞参记录仪、测控系统，所述飞参记录仪、测控系统通过总线分别与综合管理计算机、飞控计算机连接。

所述的负载包括关键负载、重要负载和一般负载，所述的关键负载包括飞控系统、动力系统和大气数据；所述的重要负载为阻力伞和刹车系统；所述的一般负载为任务负载、环控系统和前置摄像。

一种无人机全数字固态配电管理系统的配电管理方法，所述配电管理方法包括配电控制管理、配电状态监测和自主复位管理；