一种高效散热无人机的制作方法

本发明涉及一种高效散热无人机。

背景技术：

随着无人机技术的迅速发展，其应用领域越来越广泛，无人机在飞行过程中经常会碰到不适宜飞行的恶劣天气，当无人机在飞行过程中遇到该类天气或飞行的速度等超出了当前环境下的允许速度时，很容易出现坠机事故，从而造成不必要的损失；无人机在长时间飞行时，会产生大量的热，如果不及时将所产生的热量散发出去，将会损毁无人机的内部电子器件，极大缩短无人机的使用寿命，无人机长时间飞行需要耗费大量能量。

因此，设定一款高效散热无人机成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种高效散热无人机，解决现有技术散热效率低、在恶劣天气环境中不能及时预警、以及浪费能源的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高效散热无人机，包括设内腔的无人机主体、设于所述无人机主体底部用于支撑无人机主体的起落架、设于所述无人机主体顶部的机翼、以及设于所述无人机主体后端用于保持无人机主体平衡的尾翼，所述无人机主体上在靠近起落架处开设有散热口，所述无人机主体两侧对称开设有一对通风口，所述无人机主体外壁上固定有太阳能电池板；

所述无人机主体的内腔从上至下依次设有上隔板和下隔板，所述上隔板和下隔板将无人机主体内腔从上至下一侧分隔成信号采集腔、驱动腔和预警腔，所述信号采集腔内设有用于实时采集无人机飞行状态信息和气象信息并将所采集到的信息实时传送出去的信号采集总成，所述信号采集总成包括数据处理模块和分别与所述数据处理模块连接的速度检测模块、高度检测模块、gps定位模块、飞行状态测量模块和气象测量模块；

所述驱动腔内固定有方形密闭散热罩和散热装置，所述散热罩内设有驱动马达，所述驱动马达的驱动轴穿出无人机主体并与机翼连接，所述散热罩底部连通有两根油路管，所述散热装置位于所述油路管下方，所述散热装置包括两块以上平行等距分布的空心散热板，所有所述空心散热板通过两根相互平行且横向于所述空心散热板设置的导油管连通，两根所述导油管分别与两根油路管连通，所述散热罩与驱动马达的外壁围成的空腔、两根油路管、以及散热装置共同组成散热油回路；

所述预警腔内设有与太阳能电池板电连接的太阳能控制器，分别与所述太阳能控制器电连接的太阳能蓄电池和稳压器，与稳压器电连接的电源板，以及用于预警的预警装置；所述预警装置包括与数据处理模块连接的模数转换器、与数模转换器输出端连接的比较电路、以及与比较电路连接的无线信号发送模块，所述无线信号发送模块与无人机操控室内连接有报警器的无线信号接收模块信号连接；所述电源板分别与gps定位模块、数据处理模块、模数转换器、比较电路、无线信号发送模块、以及驱动马达电连接。

进一步地，所述速度检测模块包括速度传感器和加速度传感器；所述高度检测模块为气压传感器，所述飞行状态测量模块包括磁力传感器和陀螺仪，所述气象测量模块包括风速传感器、风向传感器和湿度传感器，所述数据处理模块由滤波电路和信号放大电路构成；所述滤波电路的输入端接速度传感器、加速度传感器、气压传感器、磁力传感器、陀螺仪、风速传感器、风向传感器和湿度传感器的输出端，滤波电路的输出端接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端接模数转换器的输入端。

进一步地，所述无线信号发送模块和无线信号接收模块相互匹配，并且无线信号接收模块接收无线信号发送模块发出的无线信号。

进一步地，所述无线信号发送模块和无线信号接收模块为相匹配的北斗通信模块和移动无线通信模块。

进一步地，所述比较电路由相互连接的锁存器和比较器构成，并且比较器的输入端和输出端分别与模数转换器和无线信号发送模块连接。

进一步地，所述空心散热板为铜质空心板，所述散热罩为环形结构，并且其内壁与驱动马达的外壁贴合。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单、设计科学合理，节能环保，利用太阳能供电能有效节约能源，能高效散除发动机产生的热量，同时在遇到恶劣天气时能及时预警，保证无人机安全飞行。

本发明通过在发生动机外围设散热罩，并在散热罩下方设与该散热罩连通并形成油回路的散热装置，如此能有效快速的将发动机产生的热量转移至散热装置并散发出去，同时，上、下隔板将驱动腔分别与信号采集腔和预警腔隔开，有效阻止了驱动腔内的热量传至信号采集腔和预警腔，有效保障了无人机内部电子器件的安全。

本发明通过在信号采集腔内设信号采集总成，可以有效实时的采集无人机在飞行过程中自身的速度方位等参数信息以及周围环境天气等信息，并将所采集到的信息实时有效地传送至预警腔内的预警装置进行转换比较，当预警装置比较出了异常信号时，可实时将该异常信号通过无线方式传送至地面的操控室，操控室内无线接收器通过与其相连的报警器进行预警，无人机操控人员再根据预警信息操控无人机以降低飞行高度等方式飞离恶劣天气范围或返航停止飞行，从而能有效避免飞行安全事故。

本发明通过将散热装置设成由数根导热性能好的铜质材料制成的空心散热板配上两根导油管进行连通，同理地，两根导油管也采用铜质材料制成，环形结构散热罩的内壁与驱动马达紧密贴合，提高散热效率，不仅结构简单，而且导热性能佳，能及其高效地将热量散出；同时本发明通过将太阳能转化成电能，能持续保持能量充盈，满足无人机长时间飞行需要，还能有效节约能源，利于环保。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明侧视图。

图3为本发明散热装置示意图。

图4为本发明内部器件连接框图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-无人机主体、2-起落架、3-尾翼、4-散热口、5-通风口、6-上隔板、7-下隔板、8-信号采集腔、9-驱动腔、10-预警腔、11-信号采集总成、12-机翼、13-驱动马达、14-散热罩、15-油路管、16-散热装置、17-预警装置、18-太阳能电池板、19-太阳能控制器、20-太阳能蓄电池、21-稳压器、22-电源板、23-空心散热板、24-导油管。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1-4所示，本发明提供的一种高效散热无人机，结构简单、设计科学合理，节能环保，利用太阳能供电能有效节约能源，能高效散除发动机产生的热量，同时在遇到恶劣天气时能及时预警，保证无人机安全飞行。本高效散热无人机包括设内腔的无人机主体1、设于所述无人机主体1底部用于支撑无人机主体1的起落架2、设于所述无人机主体1顶部的机翼12、以及设于所述无人机主体1后端用于保持无人机主体1平衡的尾翼3，所述无人机主体1上在靠近起落架2处开设有散热口4，所述无人机主体1两侧对称开设有一对通风口5，所述无人机主体1外壁上固定有太阳能电池板18；

所述无人机主体1的内腔从上至下依次设有上隔板6和下隔板7，所述上隔板6和下隔板7将无人机主体1内腔从上至下一侧分隔成信号采集腔8、驱动腔9和预警腔10，所述信号采集腔8内设有用于实时采集无人机飞行状态信息和气象信息并将所采集到的信息实时传送出去的信号采集总成11，所述信号采集总成11包括数据处理模块和分别与所述数据处理模块连接的速度检测模块、高度检测模块、gps定位模块、飞行状态测量模块和气象测量模块；

所述驱动腔9内固定有方形密闭散热罩14和散热装置16，所述散热罩14内设有驱动马达13，所述驱动马达13的驱动轴穿出无人机主体1并与机翼12连接，所述散热罩14底部连通有两根油路管15，所述散热装置16位于所述油路管15下方，所述散热装置16包括两块以上平行等距分布的空心散热板23，所有所述空心散热板23通过两根相互平行且横向于所述空心散热板23设置的导油管24连通，两根所述导油管24分别与两根油路管15连通，所述散热罩14与驱动马达13的外壁围成的空腔、两根油路管15、以及散热装置16共同组成散热油回路，做为优选的方案，本发明所述的空心散热板23采用热导性好的铜质材料制成的空心板，所述散热罩14设为环形结构，并且其内壁与驱动马达13的外壁贴合。

所述预警腔10内设有与太阳能电池板18电连接的太阳能控制器19，分别与所述太阳能控制器19电连接的太阳能蓄电池20和稳压器21，与稳压器21电连接的电源板22，以及用于预警的预警装置17；所述预警装置17包括与数据处理模块连接的模数转换器、与数模转换器输出端连接的比较电路、以及与比较电路连接的无线信号发送模块，所述无线信号发送模块与无人机操控室内连接有报警器的无线信号接收模块信号连接；所述电源板22分别与gps定位模块、数据处理模块、模数转换器、比较电路、无线信号发送模块、以及驱动马达13电连接。

本发明通过将散热装置设成由数根导热性能好的铜质材料制成的空心散热板配上两根导油管进行连通，同理地，两根导油管也采用铜质材料制成，不仅结构简单，而且导热性能佳，能及其高效地将热量散出；同时本发明通过将太阳能转化成电能，能持续保持能量充盈，满足无人机长时间飞行需要，还能有效节约能源，利于环保。

本发明通过在发生动机外围设散热罩，并在散热罩下方设与该散热罩连通并形成油回路的散热装置，如此能有效快速的将发动机产生的热量转移至散热装置并散发出去，同时，上、下隔板将驱动腔分别与信号采集腔和预警腔隔开，有效阻止了驱动腔内的热量传至信号采集腔和预警腔，有效保障了无人机内部电子器件的安全；本发明通过在信号采集腔内设信号采集总成，可以有效实时的采集无人机在飞行过程中自身的速度方位等参数信息以及周围环境天气等信息，并将所采集到的信息实时有效地传送至预警腔内的预警装置进行转换比较，当预警装置比较出了异常信号时，可实时将该异常信号通过无线方式传送至地面的操控室，操控室内无线接收器通过与其相连的报警器进行预警，无人机操控人员再根据预警信息操控无人机以降低飞行高度等方式飞离恶劣天气范围或返航停止飞行，从而能有效避免飞行安全事故

本发明所采集飞行信息和天气信息十分精确，所述速度检测模块包括速度传感器和加速度传感器；所述高度检测模块为气压传感器，所述飞行状态测量模块包括磁力传感器和陀螺仪，所述气象测量模块包括风速传感器、风向传感器和湿度传感器，所述数据处理模块由滤波电路和信号放大电路构成；所述滤波电路的输入端接速度传感器、加速度传感器、气压传感器、磁力传感器、陀螺仪、风速传感器、风向传感器和湿度传感器的输出端，滤波电路的输出端接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端接模数转换器的输入端。

当本发明的预警装置比对出异常信息时，能及时有效地将该异常信息传送至地面操控室，所述无线信号发送模块和无线信号接收模块相互匹配，并且无线信号接收模块接收无线信号发送模块发出的无线信号；所述无线信号发送模块和无线信号接收模块为相匹配的北斗通信模块和移动无线通信模块。

当本发明预警装置所发送的预警信息精准有效，所述比较电路由相互连接的锁存器和比较器构成，并且比较器的输入端和输出端分别与模数转换器和无线信号发送模块连接，使用时在锁存器中预先存储相关安全阀值，比较器将接收到的数据信息实时快速的与锁存器中安全阀值进行比较，当所接收到的信息超出安全阀值的范围时，及时通过无线信号发送模块将该超出安全阀值的信息发送至地面操控室内的无线信号接收模块，同时启动与无线信号接收模块相连接的报警器实现预警，快捷有效。

本发明所用器件均为现有常规器件，经过精妙组合，有效实现本发明快速散热及实时预警的目的，适于在本技术领域推广应用。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。