[实用新型]一种混合动力驱动装置以及无人机

说明书

本实用新型公开了一种混合动力驱动装置以及无人机。混合动力驱动装置包括发动机、动力分配模组、多个主电驱动单元以及辅助电驱动单元；多个主电驱动单元分别与无人机的多个旋翼连接；动力分配模组包括多个依次连接的传动机构。传动机构包括行星架、行星轮、太阳轮以及传动轮。第一个传动机构的行星架与发动机连接；从第一个传动机构开始，前一个传动机构的太阳轮与后一个传动机构的行星架连接；最后一个传动机构的太阳轮与辅助电驱动单元连接。发动机可通过动力分配模组直接驱动无人机的旋翼旋转，相比于发动机先发电再由电驱动的方式，具有更高的能量转换效率。由于省去了发电系统，可使得整机的质量更轻，体积更小，同时也节约了成本。

技术领域

本实用新型涉及无人机驱动技术领域，尤其涉及一种混合动力驱动装置以及无人机。

背景技术

续航问题是无人机最重要一个致命的短板，大大限制了行业的发展。解决无人机电池续航能力迫在眉睫。市面上的无人机主要采用锂聚合物电池作为主要动力，续航能力一般在30分钟左右。尤其是多旋翼无人机是无人机当中的消费级和商用最佳机型，主要以电动为主。然而，锂电池存在能量密度低和使用寿命短等缺点，导致无人机飞行时间短、航程小，严重制约了多旋翼无人机在各领域的发展。

无人机动力系统决定了续航持久状态，根据动力来源的不同可分为油动无人机、电动无人机、固态氧化物燃料无人机、太阳能无人机、混合动力无人机。

用燃油发动机为动力可以实现长续航，很适合固定翼无人机，却不适合主流的多旋翼无人机；目前最有效的方法是采用油电混合动力系统给多旋翼无人机带来长续航效果。但体积大而重，安全性偏差问题凸显，影响其中小型无人机的推广实用。

多旋翼无人机混合动力系统由电驱动和常规发动机两种动力系统构成，以实现良好的起飞、爬升性能和静音、超长航时的结合。由内燃机发动机带动发电机为电池充电、电池再发动电力引擎。

现在成熟的油电混合动力系统都是单台燃油发动机发电，给电池充电再驱动电动机带动旋翼，通常可以满足2-4小时续航能力。因有独立发电机充电，转换效率降低，也增加了整机重量和体积，减低了载荷和续航能力，同时也增加了成本。虽然续航能力看好，但也是直接电机动力驱动旋翼，如果电机输出功率没有提升，效率载荷能力就较差；限制了其在小、中型多旋翼机上应用。总之，1)混动动力系统重量体积过大影响载荷能力，无法在小中型多旋翼机上应用2)增加了发电机系统，同时加高了整机成本，3)发动机动力非直接驱动，转换效率偏低。

实用新型内容

本实用新型实施例提出一种混合动力驱动装置以及无人机，旨在解决现有技术中混动动力系统重量体积大、成本高以及能量转换效率低下的问题。

为了解决上述问题，第一方面，本实用新型实施例提出一种混合动力驱动装置，所述混合动力驱动装置应用于无人机中，所述无人机包括多个旋翼；所述混合动力驱动装置包括发动机、动力分配模组、多个主电驱动单元以及辅助电驱动单元；多个主电驱动单元分别与所述无人机的多个旋翼连接；所述动力分配模组包括多个依次连接的传动机构；所述传动机构包括行星架、行星轮、太阳轮以及传动轮；所述传动轮为环状结构，所述传动轮的内侧设有内齿圈，所述传动轮的外侧设有外齿圈；所述传动轮的外齿圈与所述无人机的旋翼连接；所述行星架设于所述传动轮的一侧，所述太阳轮设于所述传动轮的中心；所述行星轮设于所述行星架上，且分别与所述太阳轮以及所述传动轮的内齿圈啮合；其中，第一个传动机构的行星架与发动机连接；从第一个传动机构开始，前一个传动机构的太阳轮与后一个传动机构的行星架连接；最后一个传动机构的太阳轮与所述辅助电驱动单元连接。

其进一步的技术方案为，所述主电驱动单元包括主电机以及第一减速齿轮组，所述主电机通过所述第一减速齿轮组与所述旋翼的输出轴连接。

其进一步的技术方案为，所述辅助电驱动单元包括辅助电机以及第二减速齿轮组，所述辅助电机通过所述第二减速齿轮组与所述最后一个传动机构的太阳轮连接。