CN111572770A - 一种自带发电机的救援无人机及其救援方式 - Google Patents

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陈登科
申守健
陶亮
李论
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Abstract

本发明公开了一种自带发电机的救援无人机及其救援方式，包括无人机，以及设置在无人机机架上的发动机、离合器、发电机，其中无人机的旋翼通过传动机构与离合器进行连接，而离合器一端连接发动机，而离合器另一端通过联轴器连接发电机；无人机的主控***包括动力管理***和电源管理***，其中的动力管理***控制动力切换器，而电源管理***用于管理发电机向用电设备进行供电。本发明主要用于抢险救灾过程中提供临时电力保障，能够将30KW发电的发电装置运送到灾区，并且能够通过将飞机的发动机转换成发电机的动力装置，从而避免输送蓄电池造成的输送不方便的技术问题，同时也不需要对无人机原有机型进行过多的改造，使用方便。

Description

一种自带发电机的救援无人机及其救援方式
技术领域
本发明属于无人机技术领域，涉及一种自带发电机的救援无人机及其救援方式，可作为紧急救援中的电源使用。
背景技术
在发生重大自然灾害，例如地震后，电力***会处于瘫痪状态，但很多救援设备、照明设备均需要电力启动，然而无法供电对于救灾救援活动的展开不利，并且道路闭塞，也不容易将发电机等设备送至灾区，因此需要运输发电设备或者蓄电设备到指定地点作为电源，进而便于用电设备的使用和救援活动的开展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自带发电机的救援无人机及其救援方式，以便于将发电机的运送和发电机供电使用。
本发明采用的技术方案如下：
一种自带发电机的救援无人机，包括无人机，以及设置在无人机机架上的发动机、离合器、发电机，其中无人机的旋翼通过传动机构与离合器进行连接，而离合器一端连接发动机，而离合器另一端通过联轴器连接发电机；无人机的主控***包括动力管理***和电源管理***，其中的动力管理***控制动力切换器，而电源管理***用于管理发电机向用电设备进行供电。
作为优选的，所述的离合器包括与发动机进行连接的第一安装座，与第一安装座进行连接的传动齿盘，并且传动齿盘与传动机构进行连接，且传动机构带动旋叶转动。
进一步，所述电源管理***连接电磁阀，所述电磁阀设置在发电机的电流输出端。
进一步，所述的电源管理***包括整流器、滤波单元和稳压单元。
一种自带发电机的救援无人机的救援方式，利用上述的一种自带发电机的救援无人机进行，具体包括如下两种状态：
第一种状态是通过主控***中的动力管理***发送电信号给动力切换器，进而保证发动机带动旋翼进行转动，进而使得无人机起飞，并平稳飞行至指定的救援地点，其中主控***中的电源管理***控制电磁阀关闭，使得发电机无电流输出；
第二中状态是通过主控***中的动力管理***发送电信号给动力切换器，从而将发动机与旋翼之间的传动切断，进而使得发动机只带动发电机进行运转，同时主控***的电源管理***控制发电机输出稳定的直流电稳定并作用于用电设备。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明主要用于抢险救灾过程中提供临时电力保障，能够将30KW发电的发电装置运送到灾区，并且能够通过将飞机的发动机转换成发电机的动力装置，从而避免输送蓄电池造成的输送不方便的技术问题，同时也不需要对无人机原有机型进行过多的改造，使用方便。
附图说明
图1为本发明无人机内部结构示意图；
图中标记：1-机身，2-机架，3-旋翼，4-连接架，5-起落架，6-传动机构，7-动力切换器，8-发动机，9-离合器，10-联轴器，11-发电机，12-电磁阀，13-整流器；
图2为本发明动力切换流程示意图；
图3为本发明离合器结构的拆解示意图；
图中标记：901-第一安装座，902-传动齿盘，903-离合器中心轴，904-甩块座，905-甩块垫，906-甩块，907-摩擦片，908-离合器壳体，909-第二安装座，910-同步轮；
图4为本发明无人机外部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～3所示，一种自带发电机的救援无人机，包括机身1、机架2、旋翼3、连接架4、起落架5，以及设置在机架上的发动机8、离合器9、发电机11。
其中，所述机架2为槽钢结构，其设置在机身1内，而机身1两端顶部分别设置一个旋翼3，所述旋翼3通过传动机构6与离合器9进行连接，而离合器9连接发动机8，而离合器9另一端通过联轴器10连接发电机11；所述机架2下方还通过连接架4连接起落架5。
本发明在使用时，包括了两种状态，一是通过无人机带着发电机飞往指定地点，其中无人机的动力通过发动机8进行提供，二是在无人机降落后，无人机的主控***中的动力管理***，传送信号给动力切换器7，进而变换离合器9的结合模式，将发动机8连接发电机11，同时断开发动机8与传动机构6的动力传输，使得发电机11在发动机8的动力驱使下进行发电，再通过整流器13将交流电变成直流电，并通过主控***中的电源管理***进行供电控制，进而对用电设备进行供电。
对于第一种状态的实现：本发明优选采用双旋翼无人机，其中旋翼3在机身1顶部的前端和后端分别设置一个，发动机的动力通过传动机构6传动，进而带动旋翼3进行转动，从而使得无人机起飞。
其中传动机构6带动旋翼3进行转动的具体方式，可采用但不限于申请号为CN201810569523.6的一种双旋翼无人直升机中的技术方案进行。
对于第二种状态的实现：
如图3所示，所述的离合器9包括与发动机8进行连接的第一安装座901，与第一安装座901进行连接的传动齿盘902，并且传动齿盘902与所述的传动机构6进行连接，通过传动齿盘902带动传动机构6中的传动部件，将动力传输至旋叶处。
所述的离合器9还包括离合器中心轴903、甩块座904、甩块垫905、甩块906、摩擦片907、离合器壳体908、第二安装座909、同步轮910；其中甩块906内设有三个卡槽，而甩块座904为空心圆柱结构，甩块座904外壁设有三个与卡槽对应的矩形突起，通过矩形突起将甩块座904卡接于卡槽内，进而将甩块座904与甩块906的连接，当发动机高速转动时甩块906相对甩块座904进行滑动，使其表面与摩擦片907结合产生滑动摩擦力，转速越大时摩擦力越大。
为减小甩块906与离合器壳体908的摩擦，提高设备寿命并保证设备运行平稳，将甩块垫905安装在甩块906与离合器壳体908之间，并将摩擦片907安装于离合器壳体908内，而离合器中心轴903一端固定在甩块座904与传动齿盘902之间，另一端依次穿过甩块座904、甩块垫905、甩块906并套装于离合器壳体908内，并将第二安装座909安装于离合器壳体908外侧，最后安装同步轮910于第二安装座909上。
所述的同步轮910通过联轴器10与发电机的连接轴进行连接，进而带动发电机进行发电。
所述的主控***中的动力管理***能够控制动力切换器7切断传动机构6与旋翼3之间的传动，进而使得发动机带动发电机进行转动，也能够控制传动机构6与旋翼之间的传动正常运转；其中的动力切换器7可采用但不限于申请号为CN200510078096.4的混合动力车辆的动力切换装置。
所述的主控***中的电源管理***进行供电控制，其中电源管理***包括整流器13、滤波单元和稳压单元；发电机输出的交流电经过整流器13输出所需的直流电，然后经过滤波单元及稳压单元，稳压单元将经过滤波单元滤波后的电压进一步进行稳压，确保输出高稳定性的电压。
作为优选的滤波单元具体使用电容滤波电路，也可以采用如电感滤波电路或由电容与电感构成的组合滤波电路等，组合滤波电路具体可采用如π形滤波电路等。
所述电源管理***还连接电磁阀12，可将发电机的输出电流切断或者接通，进而控制供电。
一种自带发电机的救援无人机的救援方式，第一种状态时，通过主控***中的动力管理***发送电信号给动力切换器7，进而保证发动机8带动旋翼3进行转动，进而使得无人机起飞，并平稳飞行至指定的救援地点，在这个过程中，主控***中的电源管理***控制电磁阀12关闭，使得发电机无电流输出；第二中状态时，通过主控***中的动力管理***发送电信号给动力切换器7，从而将发动机8与旋翼3之间的传动切断，进而使得发动机只带动发电机进行运转，同时主控***电源管理***控制电磁阀12打开，使得发电机输出交流电，而交流电流通过经过整流器13转变为直流电，再通过滤波单元和稳压单元，使得直流电稳定并作用于用电设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则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 (5)

1.一种自带发电机的救援无人机，其特征在于，包括无人机，以及设置在无人机机架(2)上的发动机(8)、离合器(9)、发电机(11)，其中无人机的旋翼(3)通过传动机构(6)与离合器(9)进行连接，而离合器(9)一端连接发动机(8)，而离合器(9)另一端通过联轴器(10)连接发电机(11)；无人机的主控***包括动力管理***和电源管理***，其中的动力管理***控制动力切换器(7)，而电源管理***用于管理发电机(11)向用电设备进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种自带发电机的救援无人机，其特征在于，所述的离合器(9)包括与发动机(8)进行连接的第一安装座(901)，与第一安装座(901)进行连接的传动齿盘(902)，并且传动齿盘(902)与传动机构(6)进行连接，且传动机构(6)带动旋叶转动。
3.根据权利要求1所述的一种自带发电机的救援无人机，其特征在于，所述电源管理***连接电磁阀(12)，所述电磁阀(12)设置在发电机(11)的电流输出端。
4.根据权利要求3所述的一种自带发电机的救援无人机，其特征在于，所述的电源管理***包括整流器(13)、滤波单元和稳压单元。
5.一种自带发电机的救援无人机的救援方式，其特征在于，利用如权利要求4所述的一种自带发电机的救援无人机进行，具体包括如下两种状态：
第一种状态是通过主控***中的动力管理***发送电信号给动力切换器(7)，进而保证发动机(8)带动旋翼(3)进行转动，进而使得无人机起飞，并平稳飞行至指定的救援地点，其中主控***中的电源管理***控制电磁阀(12)关闭，使得发电机(11)无电流输出；
第二中状态是通过主控***中的动力管理***发送电信号给动力切换器(7)，从而将发动机(8)与旋翼(3)之间的传动切断，进而使得发动机(8)只带动发电机(11)进行运转，同时主控***的电源管理***控制发电机(11)输出稳定的直流电稳定并作用于用电设备。
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