[发明专利]一种小型长航时固定翼无人机电源控制器系统及运行方法有效

专利信息
申请号: 201711312208.7 申请日: 2017-12-07
公开(公告)号: CN107963202B 公开(公告)日: 2023-09-26
发明(设计)人: 苏洋;毛建国;马粮;张伟;李静轩;吴昊;贾燕晨 申请(专利权)人: 南京航空航天大学
主分类号: B64C19/00 分类号: B64C19/00;B64D41/00
代理公司: 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人: 张婷婷
地址: 210000 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 小型 长航时 固定 无人机 电源 控制器 系统 运行 方法
【权利要求书】:

1.一种小型长航时固定翼无人机电源控制器系统的运行方法,其特征在于:系统包括整流稳压模块、区间发电模块和电源切换模块,其中:

无人机的发动机分别连接有发电机和所述区间发电模块,再分别连接所述整流稳压模块,所述区间发电模块控制发动机在不同频率区间段内是否发电;

所述整流稳压模块连接有电源切换模块,所述电源切换模块控制机载设备与蓄电池组供电模块或所述整流稳压模块连接,实现无人机机载设备供电来源的切换;

所述区间发电模块依次包括频率转电压模块和电压转开关量模块,共同控制决定发动机在不同频率区间段内是否发电的功能;

根据发动机转速高低判定该转速下是否适宜发电机发电,并据此实现在相应区间内发电,使发动机运行稳定;具体步骤如下:

1)无人机飞行分为高转速全负荷/过载工况下的起飞阶段、中间转速工况下的巡航阶段和低转速怠速工况下的降落阶段;

2)区间发电模块根据发动机在不同阶段的不同转速转换成电压信号,所述电压信号经过处理,得到开关量信号,并据此控制电源切换模块;

3)所述区间发电模块划分发电区间为:高转速全负荷/过载工况和低转速怠速工况下,不发电;中间转速工况下进行发电;

4)所述电源切换模块控制决定无人机机载设备的供电来源:在中间转速的巡航阶段区间内由发电机为机载电控设备供电,在低转速怠速或者高转速全负荷/过载的区间内由蓄电池组为机载电控设备供电。

2.根据权利要求1所述的小型长航时固定翼无人机电源控制器系统的运行方法,其特征在于:步骤1)的具体方法为:区间发电模块的频率转电压模块利用“频率/电压”转换器,采集发动机转速脉冲频率信号,将所述脉冲频率信号按输出电压正比于输入频率的比例关系转换为电压信号;电压转开关量模块将按比例关系转换来的电压信号按需求转换为开关量信号,并传输给所述电源切换模块。

3.根据权利要求1所述的小型长航时固定翼无人机电源控制器系统的运行方法,其特征在于:步骤2)的具体方法为:当电压信号Uin<UR1或Uin>UR2时,UO输出低电平UOL,所述整流稳压模块使能端为低电平,不工作,致使所述电源切换模块接收低电平信号,使蓄电池组为无人机机载设备供电,发电机不工作;

当UR1<Uin<UR2时,UO输出高电平UOH,所述整流稳压模块使能端为高电平,处于工作状态,所述电源切换模块接收高电平信号,使发电机为无人机机载设备供电,此时发电机工作;

其中,UR1为电压下限值,UR2为电压上限值,UO为输出电平信号。

4.根据权利要求1所述的小型长航时固定翼无人机电源控制器系统的运行方法,其特征在于:所述无人机发动机功率级别为4kw,对应的中间转速为2500rpm~5500rpm。

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