[发明专利]一种无人机能量调理电路及方法

权利要求书

1.一种无人机能量调理电路，其特征在于，包括备用电池充放电电流调整单元、信号测量单元和控制驱动单元；所述备用电池充放电电流调整单元的第一电源端连接发电机的第一输出端、负载的第一输入端和备用电池的第一端，备用电池充放电电流调整单元的第二电源端连接发电机的第二输出端、负载的第二输入端和备用电池的第二端；控制驱动单元与备用电池充放电电流调整单元的四个控制端连接；信号测量单元分别连接负载、控制驱动单元、备用电池充放电电流调整单元和备用电池。

2.根据权利要求1所述的一种无人机能量调理电路，其特征在于，所述备用电池充放电电流调整单元包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和电感；所述第一MOS管的漏极和第二MOS管的漏极连接并作为备用电池充放电电流调整单元的第一电源端；第一MOS管的源极连接第三MOS管的漏极，第二MOS管的源极连接第四MOS管的漏极；电感第一端连接第一MOS管的源极，电感第二端连接第二MOS管的源极；第三MOS管的源极和第四MOS管的源极连接并作为备用电池充放电电流调整单元的第二电源端；第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极、第三MOS管的栅极和第四MOS管的栅极为备用电池充放电电流调整单元的四个控制端。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人机能量调理电路，其特征在于，所述信号测量单元包括第一电流传感器、第二电流传感器和电压传感器；所述第一电流传感器串接在负载的第一输入端上，第二电流传感器串接在备用电池的第一端上，电压传感器跨接在备用电池充放电电流调整单元的第一电源端和第二电源端之间；第一电流传感器、第二电流传感器和电压传感器的信号输出端都连接到控制驱动单元。

4.根据权利要求1或2所述的一种无人机能量调理电路，其特征在于，所述控制及驱动电路包括LM5008单片机。

5.根据权利要求3所述的一种无人机能量调理电路，其特征在于，所述发电机的输入轴连接发动机的输出轴。

6.一种无人机能量调理方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、检测无人机自身位置到起飞点的距离，并计算返回起飞点所需电量E1；

B、判断发电机输出是否正常，如果发电机输出低于安全下限，则控制驱动单元通过备用电池充放电电流调整单元备用电池输出电能到负载；如果发电机输出高于安全下限则进入步骤C；

C、如果备用电池电量少于E1的1.2倍，则备用电池不进入输出模式；

D、如果备用电池电量等于或大于E1的1.2倍且小于E1的1.5倍，则备用电池的输出模式为低输出模式；

E、如果备用电池电量等于或大于E1的1.5倍，则备用电池的输出模式为正常模式。

7.根据权利要求6所述的一种无人机能量调理方法，其特征在于，所述正常输出模式下，备用电池的输出功率K为负载需求功率与发电机输出功率的差值；所述低输出模式下，备用电池的输出功率K由以下公式确定：

K=[0.5(E-1.2E1)/0.3E1+0.3]×E0

式中，E为备用电池电量，E0为负载需求功率与发电机输出功率的差值。