[实用新型]一种长航时无人机油电混合动力自动控制系统

说明书

本实用新型公开了一种长航时无人机油电混合动力自动控制系统，包括有无人机飞控、混合动力控制器、多旋翼系统、四象限变流器、电池组、燃料装置、发动机和启动/发电机；无人机飞控与混合动力控制器、多旋翼系统电性连接；混合动力控制器与四象限变流器、燃料装置、发动机电性连接；燃料装置与发动机连接，发动机与启动/发电机同轴连接，启动/发电机与四象限变流器电性连接，四象限变流器和多旋翼系统电性连接。本实用新型提高了系统的鲁棒性，提高了功重比及无人机带载能力，能够精确控制发动机转速，实现了无级变速；通过主动空间矢量控制发电机输出电压,实现充电以及负载电压的灵活调节,使得发动机能够运行在较高燃油效率区间。

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种长航时无人机油电混合动力自动控制系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

但是，现有无人机存在以下技术缺点：1、现如今大多无人机油电混合动力系统通过控制发动机转速改变电压输出，电压与转速成正比，发动机转速不能精确调节；2、普遍采用舵机控制发动机风门，从而控制发动机转速，控制误差大；3、有的采用DC-DC模块升压，增加了无人机重量，限制了无人机的带载能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种长航时无人机油电混合动力自动控制系统，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种长航时无人机油电混合动力自动控制系统，包括有无人机飞控、混合动力控制器、多旋翼系统、四象限变流器、电池组、燃料装置、发动机和启动/发电机；

所述无人机飞控与混合动力控制器、多旋翼系统电性连接；

所述混合动力控制器与四象限变流器、燃料装置、发动机电性连接；

所述燃料装置与发动机连接，所述发动机与启动/发电机同轴连接，所述启动/发电机与四象限变流器电性连接，所述四象限变流器和多旋翼系统电性连接；

所述电池组与四象限变流器、多旋翼系统电性连接。

优选的，所述无人机飞控与混合动力控制器双向电性连接；所述混合动力控制器与四象限变流器双向电性连接。

优选的，所述混合动力控制器通过控制发动机转速和电池组充放电来为系统供能。

优选的，对所述燃料装置的油箱油量进行实时监测，当油箱液位低于设定值，则报警；当油箱液位不低于设定值，则不做反馈；若油量严重不足，则停机并进行降落。

优选的，对所述发动机的缸头温度进行采集，根据温度传感器反馈的温度值，判断缸头温度是否低于设定值；若低于设定值，则继续增大油门开度控制；若高于设定值，即发动机超温，则报警。

优选的，对所述电池组的电量进行检测，若电池组电量低于设定值，则控制发动机增大输出，同时通过四象限变流器为无人机供电；若高于设定值，即电池电量低，则报警。

优选的，所述混合动力控制器可以通过内部的控制算法(空间矢量法)，控制MOS管的开关组合，实现恒压(升压或降压)输出；还可以通过混合动力控制器主动调节电压空间矢量，从而控制启动/发电机的输出电流，为电池组平衡稳定充电。

本实用新型的技术效果和优点：