能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统的制作方法

1.本实用新型涉及无人机动力领域，尤其涉及一种油电动力供电的能远程控制的一体式无人机油动发电动力系统。


背景技术：

2.目前，多旋翼无人机的动力系统主要有以下几种：
3.(1)一种是电动多旋翼无人机的锂电池供电系统，由锂电池驱动无刷电机旋转提供动力的系统；这种动力系统是常见的系统，虽电机驱动成本低，稳定，但存在续航时间短的问题。
4.(2)另一种是油动单旋翼无人机，通过燃油发动机经机械传动为无人机旋翼提供动力的系统；这种动力系统虽然续航时间长，但存在稳定性差、成本造价及维护成本高等问题。
5.(3)还有一种是油电混合动力的多旋翼无人机，通过燃油发动机带动发电机发电，驱动无刷电机旋转提供动力的系统。这种采用油动发电动力系统的多旋翼无人机不仅保持了多旋翼结构的稳定性，降低了使用成本、同时提高了续航能力。但是，现有的油电混合动力的多旋翼无人机的动力系统至少存在以下问题：(1)集成化程度低；(2)电控程度低，手动操作多；(3)无法实现远距离控制。


技术实现要素：

6.基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统，能解决现有为多旋翼无人机提供动力的油电混合动力系统，存在的结构复杂集成化程度低，电控程度低，手动操作无法实现远距离控制的问题。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
8.本实用新型实施方式提供一种能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统，包括：
9.机壳、燃油发动机、永磁发电机、整流单元、备用电池单元、控制单元和散热装置；其中，
10.所述燃油发动机、永磁发电机、整流单元、备用电池单元、控制单元和散热装置均设置在所述机壳内；
11.所述燃油发动机，其动力输出轴与所述永磁发电机连接，能驱动所述永磁发电机发电，该燃油发动机的自控装置与所述控制单元通信连接；
12.所述永磁发电机，其控制端与所述控制单元通信连接，该永磁发电机的交流电输出端与所述整流单元的交流电输入端电气连接；
13.所述整流单元，设有直流电外供输出端和直流电备用端子，所述直流电外供输出端作为无人机动力系统的供电端，所述直流电备用端子与所述备用电池单元电气连接；
14.所述备用电池单元，设有远程供电端，该远程供电端与所述控制单元电气连接；
15.所述散热装置，与所述燃油发动机连接，并与所述控制单元通信连接，能根据所述控制单元的控制信号对所述燃油发动机进行散热；
16.所述控制单元，能根据接收的遥控信号或远程控制信号对所述燃油发动机和永磁发电机进行对应的控制。
17.由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的能远程控制的一体式无人机油动发电动力系统，其有益效果为：
18.通过设置控制单元，分别与燃油发动机、永磁发电机、整流单元、备用电池单元和电气连接，形成一种能遥控和远程控制的油电动力发电动力系统，为无人机供电，该系统既具有电动力的稳定性，又具有燃油动力的续航，硬件集成化程度高，信息化智能程度高，通过远程控制功能，提升了系统控制的方便性和实用性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统的侧视结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例提供的能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统的各部件的连接示意图；
23.图4为本实用新型实施例提供的能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统的控制单元的构成示意图；
24.图中各部件为：1-机壳；2-燃油发动机；3-永磁发电机；4-整流单元；5-备用电池单元；6-控制单元；7-散热装置；8-无人机动力系统。
具体实施方式
25.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
26.下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
27.如图1所示，本实用新型实施例提供一种能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统，包括：
28.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种能远程控制的一体式多旋翼无人机油动发电动力系统，包括：
29.机壳1、燃油发动机2、永磁发电机3、整流单元4、备用电池单元5、控制单元6和散热
装置7；其中，
30.所述燃油发动机2、永磁发电机3、整流单元4、备用电池单元5、控制单元6和散热装置7均设置在所述机壳内；
31.所述燃油发动机2，其动力输出轴与所述永磁发电机3连接，能驱动所述永磁发电机3 发电，该燃油发动机2的自控装置与所述控制单元6通信连接；
32.所述永磁发电机3，其控制端与所述控制单元6通信连接，该永磁发电机3的交流电输出端与所述整流单元4的交流电输入端电气连接；
33.所述整流单元4，设有直流电外供输出端和直流电备用端子，所述直流电外供输出端作为无人机动力系统的供电端，所述直流电备用端子与所述备用电池单元5电气连接；
34.所述备用电池单元5，设有远程供电端，该远程供电端与所述控制单元6电气连接；
35.所述散热装置7，与所述燃油发动机2连接，并与所述控制单元6通信连接，能根据所述控制单元6的控制信号对所述燃油发动机2进行散热；
36.所述控制单元6，能根据接收的遥控信号或远程控制信号对所述燃油发动机2和永磁发电机3进行对应的控制。
37.上述系统中，所述控制单元6包括：相互通信连接的控制模块61和实时通信模块62；其中，
38.所述控制模块61与所述燃油发动机2的自控装置通信连接，能根据所述实时通信模块 62接收的遥控信号或远程控制信号对应控制所述燃油发动机2；
39.所述实时通信模块62，分别与所述控制单元6和所述永磁发电机3通信连接，能接收遥控信号或远程控制信号，并向所述控制模块61或所述永磁发电机3发送。
40.上述控制单元中的实时通信模块62采用4g和5g通信子模块，能通过4g、5g无线网络进行通信，用于实现遥控或远程控制燃油发动机2和永磁发电机4。
41.如图4所示(其中，为示意方便，两处燃油发电机2指的是一台燃油发电机)，上述控制单元6还包括：油量传感器81、缸温传感器82、转速传感器83、油门控制器85、散热控制器84和控制器86；其中，
42.所述油量传感器81、缸温传感器82和转速传感器83均设置在所述燃油发动机2上，能对应获取所述燃油发动机2的油量信号、缸温信号和转速信号；
43.所述油门控制器85，分别与所述油量传感器81、转速传感器83和所述燃油发动机2电气连接，能根据所述油量传感器81获取的油量信号和所述转速传感器83获取的转速信号，通过舵机控制所述燃油发动机2的油门；
44.所述控制器86，与所述燃油发动机2电气连接，能通过判断模式开关来控制所述燃油发动机2的启动、工作和停止；
45.所述散热控制器84，分别与所述缸温传感器82和散热装置7电气连接，能根据所述缸温传感器82获取的缸温信号通过电调控制散热装置7对所述燃油发动机2进行散热。具体的，工作后，该散热控制器84的主芯片判断外部温度是否达到温度值，如果达到，则通过比例算法控制散热装置7的风机运转，如未到达，则停止风机，来实现对燃油发动机2的散热。
46.上述系统中，所述备用电池单元5采用锂离子电池，用于储存整流单元输出的多余电能，在应急状态下为无人机和控制单元6供电；备用电池单元5可放在机壳1内的任意处，不与其他部件干涉和影响配重即可。
47.上述系统中，燃油发动机2用于将燃油的化学能转换为动能，提供给永磁发电机3，永磁发电机3用于将燃油发动机提供的动能转换为交流电，输出给作为电能转换模块的整流单元4，整流单元4用于将永磁发电机输出的交流电转换为直流电提供给无人机动力系统供电。
48.本实用新型的系统采用油电动力，能为无人机系统提供动力，在长航时飞行过程中遇到遥控器控制范围外的智能控制问题，通过4g和/5g通信可实现飞机空中重新启动，智能迫降，自主避险等紧急状态，通过远程监控回传到指挥中心，实现减少人工成本以及使用成本等诸多问题。该系统能实现远程控制、稳定可靠、高效和使用方便。
49.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。