[发明专利]一种车载飞行器的电量管理以及续航控制方法

权利要求书

1.一种车载飞行器的电量管理控制系统，其特征在于：包括：

飞行器及其上的飞行器控制器、电池、飞行器电量管理系统；

还包括车辆及其上的飞行器起降装置、车载飞行器充电系统；

飞行器和车辆进行无线通信；

该控制系统的控制过程包括以下步骤：

1)通过车辆上的飞行器起降装置放飞飞行器；

2)飞行器实时跟随车辆在高空飞行，并通过飞行器电量管理系统实时监控自身电量，具体是以电池荷电状态SOC表征电池剩余电量，计算实时电池荷电状态值SOC、预测SOC值SOC_fh；

3)设定一SOC下限值SOC_d，作为电池的最低工作电量需求；

4)比较SOC、SOC_fh、SOC_d值，根据比较结果的大小，控制飞行器继续飞行还是返回车上，具体为：

当实时电池荷电状态值SOC下降到设定值时，飞行器控制器控制飞行器返回车载飞行器充电系统为电池充电；

设定的SOC下限值SOC_d为5％-10％；

采用电池荷电状态SOC来描述电池剩余电量的数量，其中，SOC估计的方法采用安时计量法，具体的计算公式为：

式中，SOC为电池荷电状态，单位为％，SOC₀为初始状态的电池荷电状态；I为电池电流，C_N为电池额定容量，η为放电效率，τ为飞行时间，t为飞行器从初始状态开始的飞行时长；

预测SOC值SOC_fh的计算方法为：

式中，SOC_fh为所需的预测电池荷电状态，单位为％；I_fh为返回电池电流，C_N为电池额定容量，η为放电效率，τ为飞行时间，t_fh为返回飞行时长；

其中，返回飞行时长t_fh由得出，V_fh为返回速度，V_v为车速，X为飞行器与车之间的距离；

返回放电电流与返回速度V_fh之间的关系式为I_fh＝f(V_fh)，该式采用制表方法推导获得：首先根据飞行器的飞行速度传感器测得飞行器飞行速度V_fh、总电流传感器测得对应的返回放电电流I_fh；再通过数据采集卡推导得出I_fh与V_fh的关系并制表，最终I_fh＝f(V_fh)的关系为马鞍形图；最后，再根据设置的已知的飞行器飞行速度V_fh，根据马鞍形图查表得出对应的返回放电电流I_fh。

2.根据权利要求1所述的车载飞行器的电量管理控制系统，其特征在于：飞行器的返回速度V_fh为车速的1.2倍，即V_fh＝1.2V_v。