[发明专利]一种混合动力无人机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种混合动力无人机及其控制方法。混合动力无人机包含机身、第一机翼、第二机翼、尾翼、主螺旋桨、第一至第四机翼电机、第一至第四机翼螺旋桨、油动发动机、离合器、发电机、电池组、温度传感器、压力传感器、电量监控模块和控制模块。在无人机起飞和降落时油动发动机驱动主螺旋桨、机翼电机驱动机翼螺旋桨共同给无人机提供动力，空中巡航时由机翼两侧的机翼电机驱动机翼螺旋桨为无人机提供动力；油动发动机产生的动力可以通过轴带动发电机工作，并将发电机产生的电能储存于电池组中。本发明提出的混合动力无人机具有载重大、续航里程长、结构简单以及控制精度高、响应速度快等优点。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种混合动力无人机及其控制方法。

背景技术

近些年来，随着无人机行业的快速发展，无人机已经被广泛运用于许多行业中。然而目前常见的无人机多以纯电池组提供动力或者纯发动机提供动力。纯电池组提供动力的无人机具有稳定性好、响应速度快、连续功率调节、受高度影响小、易于操控，但是续航里程较短而且动力性较差的特点。而纯发动机提供动力的无人机具有较好的动力性能，但是控制的灵敏度性能较差、效率受飞行高度影响大。此外，在无人机起降时所需要的功率是巡航状态的4倍左右，如果单独由电动机提供动力的话需要配备大功率的电机从而给无人机整机的体积和重量带来不利影响。当无人机处于巡航状态时所需的功率较小，如果由发动机提供提供动力的话会使发动机的效率较低，不利于无人机的经济性以及续航里程的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种混合动力无人机及其控制方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种混合动力无人机，包含机身、第一机翼、第二机翼、尾翼、主螺旋桨、第一至第四机翼电机、第一至第四机翼螺旋桨、油动发动机、离合器、发电机、电池组、温度传感器、压力传感器、电量监控模块和控制模块；

所述第一机翼、第二机翼分别设置在机身两侧；所述油动发动机、离合器、发电机、电池组、电量监控模块均设置在所述机身内；

所述第一机翼电机、第二机翼电机设置在所述第一机翼的前缘，输出轴分别和所述第一机翼螺旋桨、第二机翼螺旋桨的转轴固连；

所述第三机翼电机、第四机翼电机设置在所述第二机翼的前缘，输出轴分别和所述第三机翼螺旋桨、第四机翼螺旋桨的转轴固连；

所述尾翼上设有用于控制无人机俯仰转角的升降舵面；

所述主螺旋桨设置在机身尾部，其转轴通过所述离合器和所述油动发动机的输出轴相连；

所述油动发动机的输出轴还通过传动机构和所述发电机的输入轴相连；

所述电池组和所述发电机、电量监控模块电气相连，其中，所述发电机用于发电并将电能存储到电池组内，所述电量监控模块用于感应所述电池组的电量、并将其传递给所述控制模块；

所述温度传感器、压力传感器均设置在所述机身上，其中，所述温度传感器用于感应环境温度并将其传递给所述控制模块；所述压力传感器用于感应大气压并将其传递给所述控制模块；

所述控制模块分别和所述温度传感器、压力传感器、油动发动机、离合器、升降舵面、第一至第四机翼电机电气相连，用于根据温度传感器、压力传感器的感应数据控制油动发动机、离合器、升降舵面、第一至第四机翼电机工作。

本发明还公开了一种该混合动力无人机的控制方法，包含以下步骤：

步骤1.1)，当无人机起飞时，控制模块控制离合器闭合，并控制油动发动机、第一至第四机翼电机工作，此时，主螺旋桨、第一至第四机翼螺旋桨为无人机提供动力，电池组处于充电状态；