本實用新型涉及無人機領域。
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背景技術:
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隨著科學技術的發(fā)展進步,以及國民經(jīng)濟和人民生活需求的發(fā)展,原先無人機僅僅用于軍用領域,現(xiàn)無人機頻繁出現(xiàn)在民用生活中。在民用市場中,無人機可用于電力巡檢、地圖測繪、交管安防、拍攝錄像、廣告慶典等諸多領域。同時,現(xiàn)在民用無人機領域仍在逐步擴大,具有廣闊的發(fā)展空間。民用無人機一般通過無線遙控裝置或地面站進行控制和設置,無人機在飛行過程中,會將飛行數(shù)據(jù)或者視頻等其他信息傳輸?shù)降孛嬲局?,通過地面站可以了解到當前無人機的飛行狀態(tài)和其他數(shù)據(jù)信息。通常無人機都是大功率輸出,常常是瞬間起飛、急停、翻轉等工作環(huán)境,對電源具有苛刻的要求。現(xiàn)有技術中,無人機基本采用鋰離子電池作為電源,而鋰離子電池功率特性差,壽命差,在無人機上使用會限制無人機飛行特性及用戶使用體驗感。而超級電容具有高功率、長壽命、充電速度快,目前在無人機上的使用幾乎沒有。同時鋰電池在無人機上的使用也都是一次性使用,用一次充一次電,缺乏二次續(xù)航的設計。
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技術實現(xiàn)要素:
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本實用新型的目的是提供一種新的電容切換連接結構,使得無人機能夠具有二次續(xù)航的能力。
為了實現(xiàn)上述目的,提供一種無人機,包括殼體,殼體內(nèi)設置有電機,電機通過與超級電容連接供電,所述的超級電容包括總負極端和總正極端,總負極端與第一電容的負極端連接,第三電容的負極端與總負極端、第一切換線路的一端通過第一切換開關連接,第一切換開關用于切換選擇總負極與第三電容、第一切換線路與第三電容之間的導通,所述的第一電容的正極端與第二電容的負極端連接,還與第一切換線路的另一端、第三電容的正極端并聯(lián),所述第一切換線路的另一端、第三電容的正極端并聯(lián)的線路上設置有第四開關,第三電容的正極端還與第四電容的負極端連接,總正極端與第二電容正極端連接,第四電容的正極端與總正極端、第二切換線路的一端通過第二切換開關連接,第二切換開關用于切換選擇總負極與第四電容、第二切換線路與第四電容之間的導通,第二切換線路的另一端與第二電容的負極端通過第三切換開關連接,第三切換開關也控制第二電容負極和第一電容正極連接。第四開關用于控制第一電容與第三電容連接。
本實用新型還具有如下優(yōu)化結構
所述的電機與超級電容通過控制電路連接。
所述的第一切換開關、第二切換開關、第三切換開關及第四開關位于殼體外部。
本實用新型創(chuàng)新點如下:超級電容具有高功率、長壽命、充電速度快,目前在無人機上的使用幾乎沒有。根據(jù)超級電容器充放電特性及性能特點,設計新型電容連接結構,使得電容單體間實現(xiàn)并聯(lián)和串聯(lián)切換,使得整體電容電壓得到有效控制,延長電容在無人機上使用時間,提升無人機使用特性。
[附圖說明]
圖1為本實用新型中無人機中超級電容器的內(nèi)部結構示意圖;
圖2為超級電容與鋰離子電池的充放電曲線比較示意圖;
1.第一電容;2.第二電容;3.第三電容;4.第四電容;5.第一切換開關;6第二切換開關;7.第三切換開關;8.第四開關。
[具體實施方式]
以下,結合實施例和附圖對于本實用新型做進一步說明,實施例和附圖僅用于解釋說明而不用于限定本實用新型的保護范圍。
本實用新型中的“連接”主要表示的是將各個部件以可導通的方式進行連接,可以是導線、線路板、集成電路等各種方式。
一般無人機均包括殼體,殼體內(nèi)設置有電機,電機通過與電源連接供電。本實施例主要對于電源結構進行改進,其結構如下:
如圖1所示,電源設計為超級電容,電機通過與超級電容連接供電,所述的超級電容包括總負極端和總正極端,總負極端與第一電容的負極端連接,第三電容的負極端與總負極端、第一切換線路的一端通過第一切換開關連接,第一切換開關用于切換選擇總負極與第三電容、第一切換線路與第三電容之間的導通,所述的第一電容的正極端與第二電容的負極端連接由第三切換開關控制導通,還與第一切換線路的另一端、第三電容的正極端并聯(lián),所述第一切換線路的另一端、第三電容的正極端并聯(lián)的線路上設置有第四開關,第三電容的正極端還與第四電容的負極端連接,總正極端與第二電容正極端連接,第四電容的正極端與總正極端、第二切換線路的一端通過第二切換開關連接,第二切換開關用于切換選擇總正極與第四電容、第二切換線路與第四電容之間的導通,第二切換線路的另一端與第二電容的負極端連接。
電機與超級電容通過控制電路連接。第一切換開關、第二切換開關、第三切換開關及第四開關位于殼體外部以便于控制。
超級電容在無人機開始使用時,超級電容采用并聯(lián)結構設計,通過調(diào)整切換開關和單向開關,總負極與第三電容負極連通,總正極與第四電容連通、第二電容與第一電容連通,第四開關閉合。此時實現(xiàn)了第一電容和第三電容并聯(lián)形成第五電容,第二電容和第四電容并聯(lián)形成第六電容,此時第五電容和第六電容為串聯(lián)結構對無人機進行供電。
當單體電壓下降后,難以滿足無人機使用時,可以通過手動或者遙控控制開關,第三電容負極端與第一切換線路連通、第二電容負極端、第四電容正極端與第二切換線路連通。此時實現(xiàn)了第一電容、第三電容、第四電容、第二電容依次串聯(lián),使得整體電容電壓升高,可以繼續(xù)為無人機使用。
如圖2所示,與現(xiàn)有技術相比,鋰離子電池恒流充放電曲線,電壓隨時間變化存在電壓平臺。超級電容恒流充放電曲線,電壓隨時間變化類似于直線。