[发明专利]一种无人机电池混合管理系统

说明书

本发明涉及一种无人机电池混合管理系统，包括依次设置的氢化物储罐、反应釜、燃料电池、锂离子电池、双向DC/DC转换器、电子调速器、电机，所述双向DC/DC转换器与电子调速器的连接线路上连接锂电池；所述氢化物储罐内存储氢化镁、氨硼烷、硼氢化钠、氢化铝、氢化钠、氢化锂中的一种，所述氢化镁、氨硼烷、硼氢化钠、氢化铝、氢化钠、氢化锂为球状颗粒，所述球状颗粒体积为8‑12mm³，所述氢化物储罐与所述反应釜之间设置推送活塞，所述推送活塞将所述球状颗粒推送至反应釜，所述反应釜内装填水及催化剂。

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种无人机电池混合管理系统。

背景技术

自20世纪90年代以来，得益于军事需求的推动、先进技术的支持、新材料的使用，各种无人机发展迅猛、性能也日益完善，已成为大国空中执行各类任务的重要选择。例如，植保领域的无人机，由于负载较大，平均10分钟左右就要更换一次电池，导致无人机作业过程中电池更换次数多，且操作麻烦，喷洒效率低下。目前续航能力已经成为植保无人机发展的瓶颈。如何提高无人机的续航时间使无人机能够长航时、远距离、不间断的执行任务，成为了当今无人机研究领域的一个重要的方向。目前，世界各国采用的解决无人机续航的技术主要有：已经提出了采用油电混合、电与太阳能混合为无人机供电的模式、氢燃料电池与锂电池的混合，甚至也提出了采用油、电、太阳能混合供电的方案。

其中，氢燃料电池作为一种清洁方式使用备受关注，但由于氢气的特殊性质，通常情况下均需配备储氢罐供氢，但是由于无人机飞行过程中不确定因素众多，遇到恶劣天气时容易偏离航向甚至坠毁，此时氢气瓶收到冲击泄露容易与空气发生反应发生爆炸。CN206579851U则提出了一种无人机氢燃料电池的安全弹射装置，在紧急状况下分离氢气瓶。但该方案仍然未解决氢气瓶碰撞泄露甚至爆炸的问题。

CN202110470546.3提出一种轻型固态储氢反应器，可以将氢气瓶省略，采用轻型储氢反应器，在氢源反应器底部设置出水阀及过滤器，当不需要氢气产生时，可以通过开启出水阀排水或者开启动力设备将氢源反应器内水通过过滤器过滤排出，可以快速减少反应器内反应水，减少氢气排放。但是该方案仍存在一定风险，将水直接输送至氢源反应器内，反应过程中会产生氢氧化镁难溶性物质包覆在氢化物上，导致水与其传质效率降低，从而产氢反应的反应速率及产率均受到影响，另外，尽管可以将水快速排出，但是其产氢量还是难以精确控制，造成能源管理的困难。

无人机飞行过程中，如何控制多电源供电并提高能源利用率及安全成了现在需要解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种无人机电池混合管理系统。

本发明所采用的技术方案为：包括依次设置的氢化物储罐、反应釜、燃料电池、双向DC/DC转换器、电子调速器、电机，所述双向DC/DC转换器与电子调速器的连接线路上连接锂电池；所述氢化物储罐内存储氢化镁、氨硼烷、硼氢化钠、氢化铝、氢化钠、氢化锂中的一种，所述氢化镁、氨硼烷、硼氢化钠、氢化铝、氢化钠、氢化锂为球状颗粒，所述球状颗粒体积为8-12mm³，所述氢化物储罐与所述反应釜之间设置推送活塞，所述推送活塞将所述球状颗粒推送至反应釜，所述反应釜内设置水及催化剂，所述催化剂为氯化物。

进一步地，所述系统还包括控制模块，所述控制模块控制所述燃料电池、双向DC/DC转换器、电子调速器及推送活塞；

进一步地，所述控制模块分析无人机状态，所述无人机状态为起飞状态、巡航或平稳飞行状态、加速状态、恶劣环境状态；

进一步地，当判断无人机为起飞状态时，所述控制模块调整锂离子电池为所述电机供电；

进一步地，当判断无人机为巡航或平稳飞行状态时，所述控制模块控制燃料电池为所述电机供电；