[发明专利]一种太阳能无人机电源管理方法有效
申请号: | 202111350507.6 | 申请日: | 2021-11-15 |
公开(公告)号: | CN114030620B | 公开(公告)日: | 2023-08-08 |
发明(设计)人: | 唐毅;蔡吉旺;谢志明;刘肩山;司维钊;王怀超 | 申请(专利权)人: | 长沙航空职业技术学院 |
主分类号: | B64D27/24 | 分类号: | B64D27/24;B64D31/00;B60L53/51 |
代理公司: | 广州慧宇中诚知识产权代理事务所(普通合伙) 44433 | 代理人: | 刘各慧 |
地址: | 410124 湖南省*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 太阳能 无人机 电源 管理 方法 | ||
1.一种太阳能无人机电源管理方法,其特征在于:包括无人机和设置在无人机上的电源管理系统,所述电源管理系统包括设置在无人机上的太阳能电池板、用于驱动无人机飞行的电机、用于控制无人机的控制系统和电源控制系统,太阳能电池板与电源控制系统电性连接,电源控制系统与电机电性联接,控制系统分别与太阳能电池板和电机电性连接;
所述电源管理方法包括如下步骤:
(1)获取当前时刻光照强度下太阳能电池板的电池电压;
(2)获取电池电压与电压阈值之间的电压差值;
(3)判断电池电压与电压阈值之间的电压差值,若该电压差值大于或等于0,则进入步骤(4);若该电压差值小于0,则通过商值计算子模块获取电压差值与预设的调节阈值的商值,随后通过倍数计算子模块对商值的绝对值进行向上取整,得到调节倍数;根据调节倍数与预设的调节基数的相乘,得出所需调节的电流强度值;进入步骤(5);(4)调节无人机电机的电流强度为无人机电机的额定电流强度值,进入步骤(1);
(5)根据所需调节电流强度值对输出到电机的电流强度值进行调节,并输出至无人机的电机,即使电机无法正常提供动力,但保证无人机仍处于可控状态,使得电机能够在太阳能电池供电不稳定的情况下且保证无人机可控的前提下最大功率工作,进而使得无人机在电机动力不足的情况下,仍能控制无人机飞出光照不足区域或将无人机进行降落,从而避免太阳能无人机动力不足导致坠毁,同时保证无人机的轻量化,进入步骤(1)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能无人机电源管理方法,其特征在于:所述电源控制系统包括:
电压获取模块,与无人机上的太阳能电池板电性连接,用于获取无人机上太阳能电池板实时的电池电压;
差值计算模块,与电压获取模块电性连接,用于获取电池电压与电压阈值之间的电压差值;
电流调节模块,与差值计算模块电性连接,用于调整无人机电机的电流强度值;
所述电流调节模块包括:补偿电流计算模块和输出子模块,补偿电流计算模块与差值计算模块电性连接;补偿电流计算模块与输出子模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能无人机电源管理方法,其特征在于:所述补偿电流计算模块包括:
差值判断子模块,与差值计算模块电性连接,用于判断电压差值是否大于或等于0;
商值计算子模块,与差值计算模块、差值判断子模块电性连接,用于获取电压差值与调节阈值的商值;
倍数计算子模块,与商值计算子模块电性连接,用于对商值的绝对值进行向上取整,得到调节倍数;
输出电流计算子模块,与倍数计算子模块电性连接,用于获取无人机电机的调节电流强度值;
输出子模块,与差值判断子模块、输出电流计算子模块电性连接,用于输出无人机电机的实时电流强度值。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能无人机电源管理方法,其特征在于:所述步骤(5)还包括将无人机电机的额定电流与所需调节的电流强度值之间的差值作为无人机电机当前时刻的电流强度值。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能无人机电源管理方法,其特征在于:所述电源管理系统具体包括电感R1、R2和R3,多个串联设置的太阳能电池板R4、R5、R5、R7、R8、R9、R10、R11,单片机U1和用于控制无人机电机的电流强度值的输出电路板U2;单片机U1的pin1接口与输出电路板U2的pin2结构相连,单片机U1的pin5接口与输出电路板U2的pin1接口之前通过电感R1相连,单片机U1的pin2接口通过电感R3与太阳能电池板R4相连,单片机U1的pin2接口通过电感R2与太阳能电池板R11相连;单片机U1的pin8接口与太阳能电池板R4相连,单片机U1的pin8接口与输出电路板U2的pin3接口相连;输出电路板U2的pin2接口与太阳能电池板R11相连。
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