[实用新型]无人机用燃料电池控制系统

说明书

本实用新型提供了一种无人机用燃料电池控制系统，其中，无人机将燃料电池和锂电池的混合动力作为输出，锂电池作为辅助电池；燃料电池控制系统中包括：主控制单元，内部集成有微控制器电路、燃料电池性能恢复电路、燃料电池隔离电路、锂电池隔离电路及输出电路，其中，微控制器电路分别与燃料电池性能恢复电路、燃料电池隔离电路、锂电池隔离电路及输出电路连接，燃料电池性能恢复电路和燃料电池隔离电路与燃料电池连接，输出模块与无人机电机连接，锂电池隔离电路与锂电池连接。有效解决现有无人机燃料电池控制系统结构复杂、效率低等技术问题。

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤指一种燃料电池控制系统。

背景技术

目前，无人机用燃料电池控制系统的原理一般包括两种：一种是将燃料电池作为动力输出，此时燃料电池的输出直接接在无人机电机上，当氢气打开时，燃料电池就输出；当氢气关闭时，燃料电池就关闭。另一种将燃料电池和锂电池的混合动力作为输出，其中，锂电池作为辅助电池，提供控制系统启动电。

对于第一种工作方式来说，控制器只对燃料电池的基本运行条件进行控制，对整套系统没有进行保护，而在无人机上升或突然加速过程中需要大功率输出，因为没有辅助电池，这时会对燃料电池的性能造成很大影响。这种控制方式具有效率低、安全性能低等特点。第二种工作方式虽然对第一种工作方式进行了升级，添加了辅助电池，以避免燃料电池功率瞬间突变，但是往往需要在控制系统中额外添加二极管、接触器等辅助零部件，不仅增加了系统布置的复杂性同时增加了系统的重量，这种控制方式具有结构复杂、效率低等特点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无人机用燃料电池控制系统，有效解决现有无人机燃料电池控制系统结构复杂、效率低等技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种无人机用燃料电池控制系统，无人机将燃料电池和锂电池的混合动力作为输出，锂电池作为辅助电池；燃料电池控制系统中包括：主控制单元，内部集成有微控制器电路、燃料电池性能恢复电路、燃料电池隔离电路、锂电池隔离电路及输出电路，其中，微控制器电路分别与燃料电池性能恢复电路、燃料电池隔离电路、锂电池隔离电路及输出电路连接，燃料电池性能恢复电路和燃料电池隔离电路与燃料电池连接，输出模块与无人机电机连接，锂电池隔离电路与锂电池连接。

进一步优选地，主控制单元中还集成有用于为锂电池充电的充电电路，分别与锂电池和微控制器电路连接。

进一步优选地，主控制单元中还集成有用于与无人机进行数据实时交换的TTL通讯电路，TTL通讯电路与微控制器电路连接，且与无人机中的无人机通讯模块通讯连接。

进一步优选地，燃料电池控制系统中还包括电堆电压传感器、电堆电流传感器、电堆温度传感器、锂电池电压传感器及锂电池电流传感器，电堆电压传感器、电堆电流传感器及电堆温度传感器分别与燃料电池中的电堆连接，锂电池电压传感器和锂电池电流传感器分别与锂电池连接；

主控制单元中还集成有数据采集及控制电路，分别与电堆电压传感器、电堆电流传感器、电堆温度传感器、锂电池电压传感器及锂电池电流传感器连接。

进一步优选地，燃料电池控制系统中还包括供氢模块和氢气浓度传感器，分别与燃料电池和数据采集及控制电路连接。

进一步优选地，数据采集及控制电路中包括：电压监测电路、电流监测电路、温度监测电路、压力监测电路及阀体控制电路，电压监测电路分别与燃料电池和锂电池连接，电流监测电路分别与燃料电池和锂电池连接，温度监测电路与燃料电池连接，压力监测电路与供氢模块中氢气瓶连接，阀体控制电路与供氢模块进氢电池阀和排氢电池阀连接。

进一步优选地，燃料电池控制系统中还包括启停开关，与数据采集及控制电路连接。