[实用新型]一种无人机用混合动力系统

说明书

一种无人机用混合动力系统，包括高能量密度的稳定动力输出模块、高功率密度的峰值瞬时动力输出模块和充放电管理模块组成。所述高能量密度的稳定动力输出模块和充放电管理模块设置在机身内，所述高功率密度的峰值瞬时动力输出模块设置在机翼内，充放电管理模块通过线束与高能量密度的稳定动力输出模块和功率密度的峰值瞬时动力输出模块相连。所述充放电管理模块负责充放电管理。本实用新型的有益效果为：可以提高无人机续航能力，提高能量使用效率，不会影响无人机结构布局和载荷；可将超级电容器加工成各种无人机组件以匹配动力系统需求；超级电容器提供无人机功率需求，可使用更高能量密度锂电池，满足长续航同时降低电池成本。

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，涉及一种无人机用混合动力系统。

背景技术

传统无人机多采用电力驱动，电能来源为机载动力电池。而受自身载重限制和动力系统效率的影响，无人机的续航时间一般在30min-60min之间，续航里程一般不超过30km。近年来，无人机在应急救援、环境监测、电力巡线、航拍测绘、农业植保和物流配送等多个领域得到广泛应用，且随着全球无人机产业发展持续提速，应用普及范围还在不断扩张，无人机续航能力和载荷问题也越发凸显。

超级电容器作为无人机的电源启动装置已有相当规模的应用，而将锂电池和电容器蓄电原理相结合的混合式蓄电装置也相继被提出。这些混合使用方式一定程度上满足了无人机机载动力系统高能量密度、高输出特性的性能需求，但附加的超级电容器装置也一定程度上增加了动力系统的重量，影响了无人机的负重和续航能力。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种无人机用混合动力系统，该混合动力系统最大限度的优化现有电动无人机的续航和载荷，在不增加无人机负重的前提下，实现了动力系统高能量密度和高功率密度的优势互补。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种无人机用混合动力系统，包括高能量密度的稳定动力输出模块、高功率密度的峰值瞬时动力输出模块和充放电管理模块组成。

所述高能量密度的稳定动力输出模块和充放电管理模块设置在机身内，所述高功率密度的峰值瞬时动力输出模块设置在机翼内，充放电管理模块通过线束与高能量密度的稳定动力输出模块和功率密度的峰值瞬时动力输出模块相连。所述充放电管理模块负责充放电管理。

进一步的，所述所述高能量密度的稳定动力输出模块可以是传统蓄电池、锂电池、燃料电池或太阳能电池的一种或几种。

进一步的，所述高功率密度的峰值瞬时动力输出模块由若干超级电容器单体组模而成，所述超级电容器模组设于机翼或机壳内，将超级电容器以机翼或机壳等结构件方式呈现。

进一步的，若干单个超级电容器可以以串联或并联的方式组成相应模组，超级电容器的结构为：碳纳米管和或石墨烯修饰的高比表面积的碳纤维布作为电极，固态电解质或聚合物凝胶电解质中加入结构填料(如空心玻璃微珠、玻纤等)制备结构电解质。通过热压或者其它加工方式制备“三明治”结构超级电容器。

进一步的，若干单个超级电容器制备模组：以环氧树脂或其他绝缘蒙皮封装，正负极极耳置于封装结构两侧，并根据需求进行连接，连接结构通过推拉式的机械装置绝缘保护，机械装置的材质也以碳纤维复合材料为佳。

进一步的，所述机翼内设有能量回收模块。

进一步的，所述充放电管理模块通过导线与超级电容器相连，所述超级电容器通过导线连接有电机。

进一步的，所述电机连接有旋翼。

进一步的，所述充放电管理模块通过导线连接有充电接入模块。

进一步的，所述充放电管理模块通过导线连接有电机控制器，所述电机控制器通过导线与电机相连。所述电机控制器为直流交流变换单元。