一种无人机噪声发电装置的制作方法

文档序号:15545827发布日期:2018-09-28 20:49阅读:115来源:国知局

本实用新型属于无人机控制领域,具体涉及一种无人机噪声发电装置。



背景技术:

近年来,无人机技术日渐成熟,性能优异,功能多样化,使其在军事,工业,,商业,农业,民用等领域已经有了大规模的应用。但是无人机飞行时,电动机的运行和桨叶的旋转会产生较大的噪声,该噪声会影响无人机拍摄视频和音频的质量,无人机经过居民区时若不对无人机噪声进行控制则噪声会招致居民的抱怨,而侦查无人机的噪音会严重影响侦查无人机任务的进行,所以无人机噪声的存在一定程度上限制了它的使用。另一方面,目前无人机供电方式基本是以锂电池、蓄电池、燃料电池等为主,受限于无人机的设计尺寸,无人机只能携带有限的能源,而无人机噪声也消耗了无人机电池电能,这就限制了无人机的留空时间、航程等,影响无人机载荷和任务要求。因此,对无人机噪声声能加以回收利用对节省能量,延长无人机飞行和执行任务非常有意义。



技术实现要素:

本实用新型的目的是解决上述问题,提供一种适用于无人机的噪声发电装置为无人机供电,通过对无人机噪声的收集及转化,将无人机的噪声声能转化为供给无人机的电能。

本实用新型的技术方案是一种无人机噪声发电装置,包括主控制模块、多个声电转化模块、电压放大器、AC-DC 变换器、直流稳压模块、锂电池组件、能源管理控制器、无人机供电单元,所述多个声电转化模块并联后输出端与电压放大器输入端连接;所述电压放大器、AC-DC 变换器、直流稳压模块依次串联连接;所述直流稳压模块、锂电池组件、主控制模块、无人机供电单元分别与能源管理控制器连接;所述无人机供电单元与主控制模块连接;所述声电转化模块设置于无人机悬臂上,并紧靠无人机旋翼。

进一步的,所述声电转化模块包括微穿孔硅片、声音传输导管、压电薄膜和薄膜载体,所述声音传输导管上端连接微穿孔硅片,下端连接压电薄膜;所述压电薄膜附着在薄膜载体表面;压电薄膜的上表面电极和下表面电极分别引出导线,作为声电转化模块的输出端;所述微穿孔硅片安装于紧靠无人机旋翼的无人机机体表面。

优选的,无人机噪声发电装置中的声电转化模块为4个。

本实用新型的有益效果:

1)利用微穿孔硅片降低无人机噪声,同时将噪声声能作为无人机的能量来源,将声能转化为电能,使降噪与发电互为促进,具有结构简单的特点;

2)利用无人机噪声转化的电能给无人机供电,具有持续性,稳定性,便捷性;

3)在降噪的同时将声能转化成电能,在降低无人机噪声的同时,可延长无人机的飞行时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为无人机噪声发电装置示意图。

图2为本实用新型结构声电转化模块示意图。

图3为本实用新型电路结构框图。

具体实施方式

如图1和图3所示,一种无人机噪声发电装置,包括主控制模块8、声电转化模块1、电压放大器2、AC-DC 变换器3、直流稳压模块4、锂电池组件5、能源管理控制器6、无人机供电单元7,声电转化模块1、电压放大器2、AC-DC 变换器3、直流稳压模块4依次串联连接;直流稳压模块4、锂电池组件5、主控制模块8、无人机供电单元7分别与能源管理控制器6连接;无人机供电单元7与主控制模块8连接;所述声电转化模块1设置于无人机悬臂上,并紧靠无人机旋翼。

如图2所示,声电转化模块1包括微穿孔硅片1-1、声音传输导管1-2、压电薄膜1-3和薄膜载体1-4,声音传输导管1-2上端连接微穿孔硅片1-1,下端连接压电薄膜1-3;压电薄膜1-3附着在薄膜载体1-4表面;压电薄膜1-3的上表面电极和下表面电极分别引出导线,作为声电转化模块1的输出端。

声电转化模块1的噪声收集孔,分设在四根螺旋桨靠近无人机体中心一侧的无人机机体上;锂电池组件5为无人机的储能元件,其能量密度应满足无人机的任务需要;能源管理控制器6综合无人机供电单元7的运行信息及主控制模块8的相关信息和指令,完成对声电转化模块1和锂电池组件5的能源管理、分配和利用,保证无人机供电单元正常运行;主控制模块8控制无人机的动力系统、控制系统、通信系统以及其他的无人机相关模块,将无人机的相关运行状态实时传送给能源管理控制器6,并根据需要将控制指令送至能源管理控制器6;无人机供电单元7为无人机动力系统、控制系统、通信系统等无人机部件供电。

一种实施例中,无人机噪声发电装置包括4个声电转化模块1,使用的电压放大器2型号为OPA690,AC-DC变换器3型号为KBL410,直流稳压模块4型号为7805,能源管理控制器6型号为ISL95852,无人机供电单元7型号为HC23680,主控制模块8为STM32系列嵌入式处理器。无人机噪声发电装置的声电转化模块1的数量也可以是6个或8个。

采用上述结构的装置,声音经过微穿孔硅片1进入声音传输导管1-2,引起导管内空气振动而减少对外的声波反射;同时导管内振动的空气引起底板上压电薄膜1-3的振动,从而产生极化电荷,并通过上电极、下电极将电荷从压电薄膜1-3表面传导出来。各声电转化模块所产生的电流汇集流入输出总线,输出总线将各声电转化模块产生的总交流电传送到下一模块电压放大器2。声电转化模块1所产生的交流电会通过电压放大器2进行放大,然后通过AC-DC变换器3转化为直流电,再经稳压模块4进行稳压处理,最后通过能源管理控制器6调控实现部分直接供给无人机使用,另一部分储存在锂电池组件5中。

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