一种系留飞行平台的供电装置及系留飞行平台的制作方法

文档序号:11055251阅读:471来源:国知局
一种系留飞行平台的供电装置及系留飞行平台的制造方法

本申请涉及系留飞行平台领域,特别涉及一种系留飞行平台的供电装置及系留飞行平台。



背景技术:

系留飞行平台一般采用多电源混合供电方式来供电。一般地,在系留飞行平台处于地面时,由市电直接供电,当系留飞行平台停驻高空时,由市电通过系留飞行平台的系留线进行供电,当系留飞行平台上升和下降过程中,由系留飞行平台上的备用电池组进行供电。目前的技术中,都是由人工进行上切供电方式的切换。



技术实现要素:

本申请提供一种系留飞行平台的供电装置及系留飞行平台,实现对系留飞行平台的供电方式的无缝切换,使系留飞行平台上的负载处于不间断供电状态。

根据本申请的第一方面,本申请提供一种系留飞行平台的供电装置,包括:

UPS电源单元;

市电端口,用于输入交流市电;

升压单元,与市电端口相连,用于对输入的交流市电进行升压;

降压单元,通过系留飞行平台的系留线与升压单元相连,用于对升压后的交流市电进行降压;

切换单元,用于将系留飞行平台在由市电通过市电端口直接对负载及UPS电源单元供电的第一供电状态,由市电端口通过升压单元和降压单元对负载及UPS电源单元供电的第二供电状态,以及由UPS电源单元对负载供电的第三供电状态之间切换;

速度采集单元,用于采集系留飞行平台的速度信息;

长度采集单元,用于采集系留飞行平台的系留线的长度信息;

控制单元,用于根据速度采集单元采集的速度信息和/或长度采集单元采集的长度信息来控制切换单元,使得系留飞行平台在地面状态时处于第一供电状态,停驻高空状态时处于第二供电状态,上升和下降状态时处于第三供电状态。

在一较优实施例中,所述控制单元当长度采集单元采集到系留线的长度为零且不再变化时,控制切换单元将系留飞行平台切换为第一供电状态;所述控制单元当长度采集单元采集到系留线的长度非零且不再变化时,控制切换单元将系留飞行平台切换为第二供电状态;所述控制单元当长度采集单元采集到系留线的长度变化时,控制切换单元将系留飞行平台切换为第三供电状态。

在一较优实施例中,所述控制单元当速度采集单元采集到系留飞行平台的竖直速度为零且长度采集单元采集到系留线的长度为零时,控制切换单元将系留飞行平台切换为第一供电状态;所述控制单元当速度采集单元采集到系留飞行平台的竖直速度为零且长度采集单元采集到系留线的长度非零时,控制切换单元将系留飞行平台切换为第二供电状态;所述控制单元当速度采集单元采集到系留飞行平台的竖直速度为非零时,控制切换单元将系留飞行平台切换为第三供电状态。

在一较优实施例中,所述切换单元包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元以及整流单元;所述整流单元的输入端通过第一开关单元与市电端口相连,整流单元的输入端通过第二开关单元与降压单元的输出端相连,整流单元的输出端与系留飞行平台的负载相连;UPS电源单元通过第三开关单元分别与整流单元的输出端、系留飞行平台的负载相连;控制单元控制闭合第一开关单元、第三开关单元以及断开第二开关单元将系留飞行平台切换为第一供电状态,控制单元控制闭合第二开关单元、第三开关单元以及断开第一开关单元将系留飞行平台切换为第二供电状态,控制单元控制闭合第三开关单元、断开第一开关单元和第二开关单元将系留飞行平台切换为第三供电状态。

在一较优实施例中,所述系留飞行平台的负载包括重要负载和常规负载;所述切换单元包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元以及整流单元;所述整流单元的输入端通过第一开关单元与市电端口相连,整流单元的输入端通过第二开关单元与降压单元的输出端相连,整流单元的输出端通过第四开关单元与常规负载相连,整流单元的输出端还与重要负载相连;UPS电源单元通过第三开关单元分别与整流单元的输出端、重要负载相连;控制单元控制闭合第一开关单元、第三开关单元、第四开关单元以及断开第二开关单元将系留飞行平台切换为第一供电状态,控制单元控制闭合第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元以及断开第一开关单元将系留飞行平台切换为第二供电状态,控制单元控制闭合第三开关单元、断开第一开关单元、第二开关单元和第四开关单元将系留飞行平台切换为第三供电状态。

在一较优实施例中,所述控制单元还包括故障检测单元,故障检测单元用于检测供电装置的故障,当检测到由市电通过市电端口直接对负载供电或由市电端口通过升压单元和降压单元对负载供电发生故障时,控制单元控制切换单元将系留飞行平台切换为第三供电状态。

在一较优实施例中,系留飞行平台的供电装置还包括远程遥控单元,用于分别向控制单元发送第一供电状态指令、第二供电状态指令或第三供电状态指令,其中,第一供电状态指令、第二供电状态指令、第三供电状态指令分别用于使控制单元控制切换单元将系留飞行平台切换为第一供电状态、第二供电状态、第三供电状态。

根据本申请的第二方面,本申请提供一种系留飞行平台包括上述任一实施例中公开的系留飞行平台的供电装置。

在一较优实施例中,所述系留飞行平台包括系留艇或球及设置于系留艇或球下方的吊舱。

在一较优的实施例中,所述系留飞行平台进一步包括负载,设置于所述吊舱内。

本申请的有益效果是:

依上述实施的系留飞行平台的供电装置及系留飞行平台,由于引入速度采集单元和长度采集单元采集系留飞行平台的信息以判断系留飞行平台的飞行状态,控制单元再根据系留飞行平台的飞行状态控制切换单元,将系留飞行平台切换为相应的供电状态,实现系留飞行平台处于不同状态时的供电状态自动无缝切换,使系留飞行平台上的负载处于不间断供电状态,降低了人工切换带来的隐患。

附图说明

图1为本申请一实施例的系留飞行平台的供电装置的结构示意;

图2为本申请另一实施例的系留飞行平台的供电装置的结构示意。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一

系留飞行平台一般通过系留线与地面设施连接,系留线一般起到三个作用,一是用于承力,使得地面设施对系留飞行平台进行锚泊;二是用于供电,使得地面设施通过系留线对系留飞行平台的负载进行供电;三是用于通讯,即系留飞行平台与地面设施通过系留线进行信号传输。所述系留飞行平台为系留浮空器,系留浮空器一般包括系留艇或球及设置于系留艇或球下方的吊舱,吊舱内设置有负载。

本申请公开了一种系留飞行平台,其包括一种系留飞行平台的供电装置(以下简称供电装置)。系留飞行平台的供电装置一般通过三种方式给系留飞行平台的负载进行供电,具体地,当系留飞行平台位于地面时,直接由市电进行供电;当系留飞行平台在上升和下降过程中,则由系留飞行平台上的储蓄电池组进行供电,当系留飞行平台停驻于空中时,则由市电通过系留飞行平台的系留线进行供电。

请参照图1,供电装置包括UPS电源单元1、市电端口3、升压单元5、降压单元7、切换单元9、速度采集单元11、长度采集单元13和控制单元15,在一较优实施例中,还可以包括远程遥控单元17。市电端口3、升压单元5一般位于地面,可以归属到上述的地面设施中;UPS电源单元1、降压单元7、切换单元9和控制单元15则可以设置到系留飞行平台中;速度采集单元11和长度采集单元13则既可以设置于地面设施中,也可以设置在系留飞行平台中,还可以设置于连接地面设施与系留飞行平台的系留线上;远程遥控单元17则是使得用户可以远程控制系留飞行平台,因此一般位于地面,并不会随着系留飞行平台上升到高空中。具体供电时,当系留飞行平台位于地面时,由市电通过市电端口3直接给系留飞行平台的负载进行供电,以及给UPS电源单元1充电;当系留飞行平台停驻高空中,则市电端口3接收的市电先通过升压单元5进行升压,升压之后的市电再通过系留线传输到高空,然后通过降压单元7进行降压,之后再供给系留飞行平台的负载以及给UPS电源单元1充电;而当系留飞行平台上升和下降过程中,由直接由UPS电源单元1给系留飞行平台的负载进行供电。下面对各个部件进行进一步地说明。UPS电源单元1用于在系留飞行平台上升和下降的过程中给系留飞行平台的负载进行供电,而当系留飞行平台处于地面时,UPS电源单元1则通过市电进行充电,当系留飞行平台驻停空中时,则由市电通过系留飞行平台的系留线进行充电。

市电端口3用于输入交流市电,当系留飞行平台处于地面时,市电端口3接收市电后直接用于供给系留飞行平台的负载以及给UPS电源单元1充电,当系留飞行平台驻停空中时,市电端口3接收的市电通过系留线传输到空中再供给负载以及给UPS电源单元1充电。

升压单元5与市电端口3相连,升压单元5用于对输入的交流市电进行升压,而降压单元7通过系留飞行平台的系留线与升压单元5相连,降压单元7用于对升压后的交流市电进行降压。升压单元5和降压单元7是用于使市电通过系留线更容易被传输到高空。

切换单元9用于将系留飞行平台在由市电通过市电端口3直接对负载及UPS电源单元1供电的第一供电状态,由市电端口3通过升压单元5和降压单元7对负载及UPS电源单元1供电的第二供电状态,以及由UPS电源单元1对负载供电的第三供电状态之间切换。在一实施例中,切换单元9包括第一开关单元SW1、第二开关单元SW2、第三开关单元SW3以及整流单元ADC;具体地,整流单元ADC的输入端通过第一开关单元SW1与市电端口3相连,整流单元ADC的输入端通过第二开关单元SW2与降压单元7的输出端相连,整流单元ADC的输出端与系留飞行平台的负载相连;UPS电源单元1通过第三开关单元SW3分别与整流单元ADC的输出端、系留飞行平台的负载相连。当闭合第一开关单元SW1、第三开关单元SW3以及断开第二开关单元SW2时系留飞行平台处于第一供电状态;当闭合第二开关单元SW2、第三开关单元SW3以及断开第一开关单元SW1时系留飞行平台处于第二供电状态;当闭合第三开关单元SW3、断开第一开关单元SW1和第二开关单元SW2时系留飞行平台处于第三供电状态。

速度采集单元11用于采集系留飞行平台的速度信息;长度采集单元13用于采集系留飞行平台的系留线的长度信息。在一实施例中,速度采集单元11和长度采集单元13设置于系留线上。

控制单元15用于根据速度采集单元11采集的速度信息和/或长度采集单元13采集的长度信息来控制切换单元9,使得系留飞行平台在地面状态时处于第一供电状态,停驻高空状态时处于第二供电状态,上升和下降状态时处于第三供电状态。在一较优实施例中,当长度采集单元13采集到系留线的长度为零且不再变化时,控制单元15控制切换单元9将系留飞行平台切换为第一供电状态;当长度采集单元13采集到系留线的长度非零且不再变化时,控制单元15控制切换单元9将系留飞行平台切换为第二供电状态;当长度采集单元13采集到系留线的长度变化时,控制单元15控制切换单元9将系留飞行平台切换为第三供电状态。在另一较优实施例中,当速度采集单元11采集到系留飞行平台的竖直速度为零且长度采集单元13采集到系留线的长度为零时,控制单元15控制切换单元9将系留飞行平台切换为第一供电状态;当速度采集单元11采集到系留飞行平台的在竖直方向的速度为零且长度采集单元13采集到系留线的长度非零时,控制单元15控制切换单元9将系留飞行平台切换为第二供电状态;当速度采集单元11采集到系留飞行平台在竖直方向上的速度为非零时,控制单元15控制切换单元9将系留飞行平台切换为第三供电状态。具体地,控制单元15控制闭合第一开关单元SW1、第三开关单元SW3以及断开第二开关单元SW2将系留飞行平台切换为第一供电状态,控制单元15控制闭合第二开关单元SW2、第三开关单元SW3以及断开第一开关单元SW1将系留飞行平台切换为第二供电状态,控制单元15控制闭合第三开关单元SW3、断开第一开关单元SW1和第二开关单元SW2将系留飞行平台切换为第三供电状态。

在一较优实施例中,控制单元15还包括故障检测单元15a,故障检测单元15a用于检测供电装置的故障,当检测到由市电通过市电端口3直接对负载供电或由市电端口通过升压单元5和降压单元9对负载供电发生故障时,控制单元15控制切换单元9将系留飞行平台切换为第三供电状态。

远程遥控单元17用于分别向控制单元15发送第一供电状态指令、第二供电状态指令或第三供电状态指令,其中,第一供电状态指令、第二供电状态指令、第三供电状态指令分别用于使控制单元15控制切换单元9将系留飞行平台切换为第一供电状态、第二供电状态、第三供电状态。通过远程遥控单元17,工作人员可以在地面遥控完成系留飞行平台的第一供电状态、第二供电状态和第三供电状态之间的切换。

实施例二

与实施例一相比,实施例二中系留飞行平台的负载包括重要负载和常规负载,具体地,重要负载也可以被称为应急负载,其一般指保证系留飞行平台要维持基本的功能运行的负载,例如可以包括阀门、鼓风机、北斗导航、拉力计和飞控计算机等;常规负载则一般指维持系留飞行平台额外功能运行的负载,例如可以包括物联网装置等。由于系留飞行平台的负载包括重要负载和常规负载,相应地,本实施的系留飞行平台的供电装置(以下简称供电装置)与实施例一相比,请参照图2,切换单元9包括第一开关单元SW1、第二开关单元SW2、第三开关单元SW3、第四开关单元SW4以及整流单元ADC;具体地,整流单元ADC的输入端通过第一开关单元SW1与市电端口3相连,整流单元ADC的输入端通过第二开关单元SW2与降压单元7的输出端相连,整流单元ADC的输出端通过第四开关单元SW4与常规负载相连,整流单元ADC的输出端还与重要负载相连;UPS电源单元1通过第三开关单元SW3分别与整流单元ADC的输出端、重要负载相连。当闭合第一开关单元SW1、第三开关单元SW3、第四开关单元SW4以及断开第二开关单元SW2时系留飞行平台处于第一供电状态;当闭合第二开关单元SW2、第三开关单元SW3、第四开关单元SW4以及断开第一开关单元SW1时系留飞行平台处于第二供电状态;当闭合第三开关单元SW3、断开第一开关单元SW1、第二开关单元SW2和第四开关单元SW4时系留飞行平台处于第三供电状态。相应地,控制单元15控制闭合第一开关单元SW1、第三开关单元SW3、第四开关单元SW4以及断开第二开关单元SW2将系留飞行平台切换为第一供电状态,控制单元15控制闭合第二开关单元SW2、第三开关单元SW3、第四开关单元SW4以及断开第一开关单元SW1将系留飞行平台切换为第二供电状态,控制单元15控制闭合第三开关单元SW3、断开第一开关单元SW1、第二开关单元SW2和第四开关单元SW4将系留飞行平台切换为第三供电状态。

本申请公开的系留飞行平台的供电装置及系留飞行平台,实现系留飞行平台处于不同状态时的供电状态自动无缝切换,使系留飞行平台上的负载处于不间断供电状态,降低了人工切换带来的隐患。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换。

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