有線電源多旋翼無人飛行器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種有線電源多旋翼無人飛行器，包括多旋翼無人飛行器和地面供電裝置，所述的多旋翼無人飛行器上搭載有將地面供電裝置的高壓交流電轉換成多旋翼無人飛行器適用的直流低壓電的電源轉換系統(tǒng)，所述的電源轉換系統(tǒng)與地面供電裝置之間通過電纜電性連接，所述的電源轉換系統(tǒng)上還設置有為多旋翼無人飛行器各功能模塊分配電能的供電總成。本實用新型的有線電源多旋翼無人飛行器，與現(xiàn)有多旋翼無人飛行器搭載電池的飛行方案相比，本實用新型使用了有線電源供電方案，能使飛行器的飛行時間大大增加，在飛行器電動機和其他設備可承受的范圍內，幾乎可以無限延長飛行時間。
【專利說明】有線電源多旋翼無人飛行器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及飛行器供電設備【技術領域】，尤其是一種有線電源多旋翼無人飛行器。
【背景技術】
[0002]多軸多旋翼無人飛行器在民用和工程等領域應用越來越多，由于多軸多旋翼無人飛行器獨特的飛行性能，決定了此類飛行器適合用于空中航拍和監(jiān)控等。但是目前的多軸多旋翼無人飛行器也有其弊端，現(xiàn)有的產品和設計均采用鋰電池等對該類飛行器進行供電，由于多軸多旋翼飛行器的升力完全由電動機提供，能耗較大所以耗電非常快。所搭載的電池容量越大則有效載荷越少，現(xiàn)有技術中的多軸多旋翼無人飛行器的飛行時間一般為5-10分鐘，固定翼飛行器的飛行時間可達20分鐘甚至更長，飛行時間如此之短，很難在一次飛行完成所設定的飛行任務。所以如何提高多軸多旋翼飛行器的飛行時間和有效載荷，則成了本領域所急需要解決的問題。
[0003]中國專利號ZL 201210510858.3公開一種多旋翼無人飛行器系留系統(tǒng)，包括作為系留平臺的多旋翼無人飛行器、系纜和地面裝置，所述系纜連接所述多旋翼無人飛行器和所述地面裝置；所述多旋翼無人飛行器包括系留電源裝置，所述系纜包括輸電線纜，所述地面裝置包括地面供電裝置，所述系留電源裝置通過所述系纜中的輸電線纜連接所述地面供電裝置。此申請通過系纜將地面的電能輸送至無人飛行器，地面裝置的供電裝置為直流電，在進行輸電時的大電流較大，因輸電線纜有電阻，因此供電電壓降壓明顯，為使飛行器起飛獲得較大的升力，在起飛時需進一步增大電流，以確保無人飛行器的供電電壓，待飛行器進入穩(wěn)定狀態(tài)后再降低電流至工作電流。無人飛行器中包含較多高精度、高靈敏度的電動機等電子元器件，電流較大時對其沖擊較大，因此此法具有較大的弊端。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術中多旋翼無人飛行器的供電難題，提供一種有線電源多旋翼無人飛行器，采用有線電源供電方案，使飛行器的飛行時間大大增加，在飛行器電動機和其他設備可承受的范圍內，幾乎可以無限延長飛行時間，可使無人飛行器有充分的時間執(zhí)行任務。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種有線電源多旋翼無人飛行器，包括多旋翼無人飛行器和地面供電裝置，所述的多旋翼無人飛行器上搭載有將地面供電裝置的高壓交流電轉換成多旋翼無人飛行器適用的直流低壓電的電源轉換系統(tǒng)，所述的電源轉換系統(tǒng)與地面供電裝置之間通過電纜電性連接，所述的電源轉換系統(tǒng)上還設置有為多旋翼無人飛行器各功能模塊分配電能的供電總成。地面供電裝置通過電纜將電能傳輸至電源轉換系統(tǒng)，電源轉換系統(tǒng)將交流電轉換為24V\48V\72V直流電(根據(jù)機型大小不同而定)，再通過供電總成對飛行器所有用電設備進行供電。
[0006]作為優(yōu)選，所述的地面供電裝置為220V市電或IlOV市電或交流發(fā)電機。220V市電為我國采用的供電標準電壓，Iiov市電為日本等國采用的供電標準電壓。
[0007]進一步的，所述的交流電發(fā)電機為輸出電壓為220V或IlOV的移動式發(fā)電機。為提高移動性能，使用者可手提移動式發(fā)電機隨無人飛行器運動。
[0008]為了防止地面供電裝置突然失去電力，所述的多旋翼無人飛行器上安裝有應急電源，所述的應急電源的電極連接端設有電池保護模塊，所述的電池保護模塊的充電端與地面供電裝置之間通過電纜連接，電池保護模塊的放電端與供電總成之間通過導線連接。應急電源能在地面供電裝置故障時臨時供電，提供短時間繼續(xù)飛行的電力以完成飛行任務，或確保無人飛行器能安全降落防止墜落。電池保護模塊在應急電池缺電時進行充電，充滿電后可自動停止充電起到保護電池作用。
[0009]作為優(yōu)選，所述的應急電源為鋰電池。鋰電池體積小、重量輕、容量大適合于無人飛行器。
[0010]具體的，所述的供電總成包括系統(tǒng)供電電路、電動機供電電路和任務系統(tǒng)供電電路，所述的系統(tǒng)供電電路包括將直流低壓電轉換為5V直流電為飛行控制系統(tǒng)供電的第一穩(wěn)壓模塊；所述的電動機供電電路包括調節(jié)電動機電流的電子調速器；所述的任務系統(tǒng)供電電路包括將直流低壓電轉換為12V直流電為任務系統(tǒng)供電的第二穩(wěn)壓模塊。飛行控制系統(tǒng)需要5V的直流電，根據(jù)飛行狀態(tài)需要給電動機不同的電流，從而控制其起飛、移動、上升、下降或轉向，飛行器上還會搭載一些任務系統(tǒng)，如攝像裝置、圖像傳輸設備、通訊裝置
坐寸ο
[0011]本實用新型的有益效果是，本實用新型的有線電源多旋翼無人飛行器，與現(xiàn)有多旋翼無人飛行器搭載電池的飛行方案相比，本實用新型使用了有線電源供電方案，能使飛行器的飛行時間大大增加，在飛行器電動機和其他設備可承受的范圍內，幾乎可以無限延長飛行時間。使飛行器在長時低空監(jiān)控、信號中繼、現(xiàn)場直播、長耗時任務、考古、探礦等領域可發(fā)揮更大的作用。并且供電電流、電壓更穩(wěn)定，保障飛行器上高精度、高靈敏設備的正常工作，使飛行狀態(tài)更穩(wěn)定，并有利于延長各個設備的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0013]圖1是本實用新型的有線電源多旋翼無人飛行器優(yōu)選實施例的立體圖；
[0014]圖2是本實用新型的有線電源多旋翼無人飛行器的電路原理圖。
[0015]圖中:1.多旋翼無人飛行器，2.地面供電裝置，3.電源轉換系統(tǒng)，4.電纜。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0017]如圖1或2所示，本實用新型的一種有線電源多旋翼無人飛行器，包括多旋翼無人飛行器I和地面供電裝置2，所述的多旋翼無人飛行器I上搭載有將地面供電裝置2的高壓交流電轉換成多旋翼無人飛行器I適用的直流低壓電的電源轉換系統(tǒng)3，所述的電源轉換系統(tǒng)3與地面供電裝置2之間通過電纜4電性連接，所述的電源轉換系統(tǒng)3上還設置有為多旋翼無人飛行器I各功能模塊分配電能的供電總成。地面供電裝置2通過電纜4將電能傳輸至電源轉換系統(tǒng)3，電源轉換系統(tǒng)3將交流電轉換為24V\48V\72V直流電(根據(jù)機型大小不同而定)，再通過供電總成對飛行器所有用電設備進行供電。
[0018]作為優(yōu)選，所述的地面供電裝置2為220V市電或IlOV市電或交流發(fā)電機。220V市電為我國采用的供電標準電壓，Iiov市電為日本等國采用的供電標準電壓。
[0019]進一步的，所述的交流電發(fā)電機為輸出電壓為220V或IlOV的移動式發(fā)電機。為提高移動性能，使用者可手提移動式發(fā)電機隨無人飛行器運動。
[0020]為了防止地面供電裝置2突然失去電力，所述的多旋翼無人飛行器上安裝有應急電源，所述的應急電源的電極連接端設有電池保護模塊，所述的電池保護模塊的充電端與地面供電裝置2之間通過電纜4連接，電池保護模塊的放電端與供電總成之間通過導線連接。應急電源能在地面供電裝置2故障時臨時供電，提供短時間繼續(xù)飛行的電力以完成飛行任務，或確保無人飛行器能安全降落防止墜落。電池保護模塊能使應急電源安全充放電和平衡充放電，平衡充電，電池才不會在充電時壽命減少。
[0021]作為優(yōu)選，所述的應急電源為鋰電池。鋰電池體積小、重量輕、容量大適合于無人飛行器。
[0022]具體的，所述的供電總成包括系統(tǒng)供電電路、電動機供電電路和任務系統(tǒng)供電電路，所述的系統(tǒng)供電電路包括將直流低壓電轉換為5V直流電為飛行控制系統(tǒng)供電的第一穩(wěn)壓模塊；所述的電動機供電電路包括調節(jié)電動機電流的電子調速器；所述的任務系統(tǒng)供電電路包括將直流低壓電轉換為12V直流電為任務系統(tǒng)供電的第二穩(wěn)壓模塊。飛行控制系統(tǒng)需要5V的直流電，根據(jù)飛行狀態(tài)需要給電動機不同的電流，從而控制其起飛、移動、上升、下降或轉向，飛行器上還會搭載一些任務系統(tǒng)，如攝像裝置、通訊裝置等。
[0023]本實用新型采用的電纜可以選用50-150米長度，即無人飛行器的最高飛行高度可達50-150米，飛行高度與電纜的長度有關，越長飛行器的負重越大，需要的飛行器升力越大，需采用規(guī)格更大的電動機，可根據(jù)需要選用合適的電纜長度，配合合適的電動機，以降低成本。無人飛行器上可搭載攝像裝置，執(zhí)行監(jiān)控、現(xiàn)場直播；也可搭載通訊設備，懸停于空中，實現(xiàn)信號中繼功能，如地震地區(qū)搭建臨時通訊基站，長時間懸停空中，作為信號基站；還可搭載探測裝置，用于考古和探礦。
[0024]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【權利要求】
1.一種有線電源多旋翼無人飛行器，包括多旋翼無人飛行器和地面供電裝置，其特征是:所述的多旋翼無人飛行器上搭載有將地面供電裝置的高壓交流電轉換成多旋翼無人飛行器適用的直流低壓電的電源轉換系統(tǒng)，所述的電源轉換系統(tǒng)與地面供電裝置之間通過電纜電性連接，所述的電源轉換系統(tǒng)上還設置有為多旋翼無人飛行器各功能模塊分配電能的供電總成。
2.如權利要求1所述的有線電源多旋翼無人飛行器，其特征是:所述的地面供電裝置為220V市電或IlOV市電或交流發(fā)電機。
3.如權利要求2所述的有線電源多旋翼無人飛行器，其特征是:所述的交流電發(fā)電機為輸出電壓為220V或IlOV的移動式發(fā)電機。
4.如權利要求1所述的有線電源多旋翼無人飛行器，其特征是:所述的多旋翼無人飛行器上安裝有應急電源，所述的應急電源的電極連接端設有電池保護模塊，所述的電池保護模塊的充電端與地面供電裝置之間通過電纜連接，電池保護模塊的放電端與供電總成之間通過導線連接。
5.如權利要求4所述的有線電源多旋翼無人飛行器，其特征是:所述的應急電源為鋰電池。
6.如權利要求1所述的有線電源多旋翼無人飛行器，其特征是:所述的供電總成包括系統(tǒng)供電電路、電動機供電電路和任務系統(tǒng)供電電路，所述的系統(tǒng)供電電路包括將直流低壓電轉換為5V直流電為飛行控制系統(tǒng)供電的第一穩(wěn)壓模塊；所述的電動機供電電路包括調節(jié)電動機電流的電子調速器；所述的任務系統(tǒng)供電電路包括將直流低壓電轉換為12V直流電為任務系統(tǒng)供電的第二穩(wěn)壓模塊。
【文檔編號】B64F1/36GK203638098SQ201420016027
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權日:2014年1月10日
【發(fā)明者】楊華東, 許劍, 吳奇才 申請人:江蘇艾銳泰克無人飛行器科技有限公司