[发明专利]固定翼燃料电池植保无人机

说明书

本发明涉及无人机领域，公开了一种固定翼燃料电池植保无人机，包括机身底板、机身、机头、前机架、机翼、后机架及尾翼，机身底板上依次安装有氢气瓶、燃料电池、直流转换器、电子调速器、蓄电池及控制器，氢气瓶通过氢气瓶底座固定在机身底板上，燃料电池通过氢气管路与氢气瓶相连，其输出端经过直流转换器进行电压变换后通过导线与蓄电池、控制器及电子调速器电连，机身下方设有药箱，药箱通过管路连有水泵，水泵的出口通过多通接头及管路与多个喷头连通。本发明可在启动后切断蓄电池而由燃料电池单独给系统的各个设备供电，飞行时间久、喷洒效率高，清洁、环保、安全、稳定。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种固定翼燃料电池植保无人机。

背景技术

现有技术中的无人机，包括机身、旋翼和摄像机云台，同时机身内部还设置有飞行控制系统，用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，通过地面遥控或GPS飞控，来实现喷洒作业，但是现有无人机一般采用锂电池供电，平均15分钟左右就要更换一次电池，续航能力差,使无人机在作业过程中更换电池次数多，且操作麻烦，导致喷洒效率低下，是现有植保无人机推广应用的一大缺陷，在实际工程应用中仍需进一步改进。

中国实用新型专利申请(公开日：2016年8月31日、公开号：CN 205524959U)公开了一种燃料电池无人机，包括燃料电池系统、机架、飞行提升构件、控制机构，其中，燃料电池系统为燃料电池无人机提供动力，一定程度上提升了续航能力，且由螺旋桨产生的风力为所述燃料电池系统散热，但动力来源单一，仅有燃料电池系统提供动力，动态响应能力差，存在启动慢，难以满足快速爬升和特殊飞行的要求，安全性能不足的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种固定翼燃料电池植保无人机，飞行时间久、喷洒效率高，且稳定性和安全性高。

为实现上述目的，本发明所设计的固定翼燃料电池植保无人机，包括机身底板、安装在所述机身底板上的机身、与所述机身相连的机头、安装在所述机身前段下部的前机架、对称安装在所述机身中段两侧的第一翼板和第二翼板、对称安装在所述机身后段下部的第一后机架和第二后机架及安装在所述机身尾部的尾翼，所述机身底板上依次安装有氢气瓶、燃料电池、直流转换器、电子调速器、蓄电池及控制器，所述氢气瓶通过所述氢气瓶底座固定在所述机身底板上，所述燃料电池通过氢气管路与所述氢气瓶相连，所述燃料电池通过导线与直流转换器输入端相连，所述直流转换器输出端通过导线与蓄电池、控制器及电子调速器电连，所述直流转换器输出端为无人机各用电设备提供电力，所述蓄电池在所述燃料电池发电之前给无人机用电设备供电，在所述燃料电池发电后，由所述燃料电池提供电力，所述蓄电池可储存电力，所述控制器控制无人机上各设备的运转，所述机身下方设有药箱，所述药箱通过管路连有水泵，所述水泵下方设有喷杆，所述喷杆上设有若干个喷头，所述水泵的出口通过多通接头及管路与所述喷头连通，实现农药的大面积喷洒，另外，通过无线遥控所述控制器控制所述水泵的开关，使喷洒合理有效，提高农药的利用率，且远距离遥控避免作业人员暴露在农药中，更安全。

优选地，所述燃料电池与所述机身底板之间、所述燃料电池与所述直流转换器之间均填充有绝缘隔热材料层，所述燃料电池的尾气出口通过水路向下穿过所述机身底板，所述燃料电池产生的尾气通过所述水路穿过所述机身底板向机身下方排出。

优选地，所述机头下端通过摄像机支架安装有摄像机，所述摄像机通过导线与所述直流转换器电联，用于记录喷洒情况回传给地面站。

优选地，所述药箱通过挂钩挂在所述机身下方，所述药箱上部设有加药口，所述喷杆通过设置在所述机身两侧的两根固定支架与所述机身连接固定，稳定性高。

优选地，所述氢气瓶设有氢气阀，所述氢气阀通过导线与所述直流转换器电连，保证所述氢气瓶的安全。

优选地，所述第一翼板和所述第二翼板的下端均安装有旋翼电机，所述旋翼电机的输出转轴上安装有旋翼，所述旋翼电机与所述电子调速器电连，所述旋翼产生的气流增加农药对作物的穿透性，喷洒效果更佳。