CN110304260B - 一种无人机飞行时静电电荷的分布式回收*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，属于无人机能源利用技术领域。一种无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，包括无人机的驱动装置、放电刷、导线、固定支架、金属板、充电储能电路；其中无人机的机身、机翼和尾翼上间隔一定距离设置有若干个放电刷，每个放电刷对应一块充电储能电路，放电刷的外侧通过两个固定支架固定有一块金属板，金属板通过导线与充电储能电路的输入端连接，各块充电储能电路的输出端均与无人机的驱动装置电连接；放电刷释放的静电被金属板收集后经充电储能电路整流、存储，向无人机的驱动装置供电。本发明能有效的收集由无人机产生的静电电荷，利用到无人机的动力驱动上，提高了无人机飞行的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，属于无人机能源利用技术领域。
背景技术
当无人机在大气层内飞行时，由于机身与周围大气环境之间的相互作用，会导致静电电荷积聚，进而对机体内的航空电子设备产生影响。目前无人机上一般是采用设置放电刷的方式对静电进行处理，放电刷的作用是通过尖端放电的方式将机身上的静电释放到空气中，防止静电对飞机通讯***造成干扰。在飞行期间累积的静电是一种局部的静态能量，并且不需要额外的装置来产生，但是单纯释放到空气中不能产生任何效益，因此如果能对其进行回收后用于辅助驱动上将会大大提高无人机飞行的经济性。
发明内容
本发明的目的是提供一种无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，利用分布式的结构回收无人机机身上静电电荷产生的能量并将其重新用作辅助驱动能源。
技术方案如下：
一种无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，包括无人机的驱动装置、放电刷、导线、固定支架、金属板、充电储能电路；其中无人机的机身、机翼和尾翼上间隔一定距离设置有若干个放电刷，每个放电刷对应一块充电储能电路，放电刷的外侧通过两个固定支架固定有一块金属板，金属板通过导线与充电储能电路的输入端连接，各块充电储能电路的输出端均与无人机的驱动装置电连接；放电刷释放的静电被金属板收集后经充电储能电路整流、存储，向无人机的驱动装置供电。
进一步地，各块充电储能电路的输出端，采取先串联后并联的方式与无人机的驱动装置连接。
进一步地，固定支架的材质为高强绝缘陶瓷，金属板的材质为铜。
进一步地，充电储能电路包括限流电阻Ra、电容Ca、超级电容Cs、放电二极管Dz和自动控制开关K；其中限流电阻Ra串联在充电储能电路中，电容Ca和超级电容Cs并联在充电储能电路中；静电电压Vi克服线路内阻Ri向电容Ca充电，当电容Ca充满后自动控制开关K接通将电容Ca中的电能传输到超级电容Cs上，自动控制开关K再断开，反复进行直到超级电容Cs充满，超级电容Cs通过与其串联的放电二极管Dz为无人机的驱动装置供电。
更进一步地，限流电阻Ra串联在电容Ca和超级电容Cs前端，由其控制充电电流，保持对电容Ca和超级电容Cs的涓流充电。
有益效果：
1)本发明能有效的收集由无人机产生的静电电荷，并重新利用到无人机的动力驱动上，达到能源的有效利用，大大的提高了无人机飞行的经济性。
2)采用超级电容储能，自身的充放电性能好，不需要精确的充电截止电压和放电截止电压，并可适应较大范围的充电电流变化，供电效率大大增强。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为A部分的局部放大图；
图3为充电储能电路的原理图。
其中：1为驱动装置、2为放电刷、3为充电储能电路、4为导线、5为金属板、6为固定支架、Ra为限流电阻、Ca为电容、Cs为超级电容、Dz为放电二极管、K为自动控制开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
如图1和图2所示的一种无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，包括无人机的驱动装置1、放电刷2、导线4、固定支架6、金属板5、充电储能电路3；其中无人机的机身、机翼和尾翼上间隔一定距离设置有若干个放电刷2，每个放电刷2对应一块充电储能电路3，放电刷2的外侧通过两个固定支架6固定有一块金属板5，金属板5通过导线4与充电储能电路3的输入端连接，各块充电储能电路3的输出端均与无人机的驱动装置1电连接；放电刷2释放的静电被金属板5收集后经充电储能电路3整流、存储，向无人机的驱动装置1供电。
各块充电储能电路3的输出端，采取先串联后并联的方式与无人机的驱动装置1连接。
固定支架6的材质为高强绝缘陶瓷，金属板5的材质为铜。
如图3所示，充电储能电路包括限流电阻Ra、电容Ca、超级电容Cs、放电二极管Dz和自动控制开关K；其中限流电阻Ra串联在充电储能电路中，电容Ca和超级电容Cs并联在充电储能电路中；静电电压Vi克服线路内阻Ri向电容Ca充电，当电容Ca充满后自动控制开关K接通将电容Ca中的电能传输到超级电容Cs上，自动控制开关K再断开，反复进行直到超级电容Cs充满，超级电容Cs通过与其串联的放电二极管Dz为无人机的驱动装置供电。
限流电阻Ra串联在电容Ca和超级电容Cs前端，由其控制充电电流，保持对电容Ca和超级电容Cs的涓流充电。
实施例：无人机在空中飞行时机身、机翼和尾翼逐渐积蓄静电，通过放电刷释放到与金属板上，金属板与充电储能电路连接，静电克服线路内阻后向容量较小的电容充电，当吃电容充满后通过接通自动控制开关接通将其电能传输到超级电容上，在断开自动控制开关，如此反复进行直到超级电容充满，超级电容再通过与其串联的放电二极管为无人机的驱动装置供电，达到能源的有效利用，提高了无人机飞行的经济性和续航力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，其特征在于：包括无人机的驱动装置(1)、放电刷(2)、导线(4)、固定支架(6)、金属板(5)、充电储能电路(3)；其中无人机的机身、机翼和尾翼上间隔一定距离设置有若干个放电刷(2)，每个放电刷(2)对应一块充电储能电路(3)，放电刷(2)的外侧通过两个固定支架(6)固定有一块金属板(5)，金属板(5)通过导线(4)与充电储能电路(3)的输入端连接，各块充电储能电路(3)的输出端均与无人机的驱动装置(1)电连接；放电刷(2)释放的静电被金属板(5)收集后经充电储能电路(3)整流、存储，向无人机的驱动装置(1)供电；所述的充电储能电路包括限流电阻Ra、电容Ca、超级电容Cs、放电二极管Dz和自动控制开关K；其中限流电阻Ra串联在充电储能电路中，电容Ca和超级电容Cs并联在充电储能电路中；静电电压Vi克服线路内阻Ri向电容Ca充电，当电容Ca充满后自动控制开关K接通将电容Ca中的电能传输到超级电容Cs上，自动控制开关K再断开，反复进行直到超级电容Cs充满，超级电容Cs通过与其串联的放电二极管Dz为无人机的驱动装置供电。
2.如权利要求1所述的无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，其特征在于：所述的各块充电储能电路(3)的输出端，采取先串联后并联的方式与无人机的驱动装置(1)连接。
3.如权利要求1所述的无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，其特征在于：所述的固定支架(6)的材质为高强绝缘陶瓷，金属板(5)的材质为铜。
4.如权利要求1所述的无人机飞行时静电电荷的分布式回收***，其特征在于：所述的限流电阻Ra串联在电容Ca和超级电容Cs前端，由其控制充电电流，保持对电容Ca和超级电容Cs的涓流充电。
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