CN112910029A - 一种无人机电源品质提升电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机电源品质提升电路，包括二极管D、电阻R、电容C、接触器KM1、接触器KM2和接触器KM3，所述二极管D的正极连接蓄电池的正极，所述蓄电池的负极连接到地，所述二极管D的负极分别与接触器KM1的一端、电阻R的一端、接触器KM1的控制线包正端和接触器KM2的控制线包正端连接，所述接触器KM1的控制线包负端与投网开关K1的2端连接，所述接触器KM1的另一端连接汇流条。本发明通过在汇流条上并接电容，对直流发电机输出进行滤波稳压，提升汇流条电源品质，可降低对直流发电机的电源品质要求，使得在无人机上使用以汽车发电机为代表的工业级发电机成为可能，有利于大幅降低成本。

Description

一种无人机电源品质提升电路
技术领域
本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种无人机电源品质提升电路。
背景技术
目前大中型无人机电源品质和对机载用电设备的用电特性要求主要参照国军标执行，作为无人机主电源的发电机价格不菲。
由于无人机越来越追求低成本化，其配置的发电机也在寻求低成本化，比如选用以汽车发电机为代表的工业级发电机。然而此类发电机的电源品质往往较差，达不到国军标要求，直接使用会对机载用电设备产生威胁，甚至危及飞行安全。
目前在部分通航飞机上，将铅酸电池和发电机直接并联，利用铅酸电池对发电机输出进行滤波稳压，从而改善电源品质，该方式的主要缺点是铅酸电池重量重、体积大。随着电池技术的发展，无人机普遍使用能量密度更高的锂电池，由于锂电池的充电有严格的要求，需要专用的充电器充电，而不允许锂电池直接与电源连接，因此不能使用锂电池对发电机输出进行滤波稳压。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种无人机电源品质提升电路解决了电源品质相对较差的工业级发电机用于中大型无人机的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种无人机电源品质提升电路，包括二极管D、电阻R、电容C、接触器KM1、接触器KM2和接触器KM3，所述二极管D的正极连接蓄电池的正极，所述蓄电池的负极连接到地，所述二极管D的负极分别与接触器KM1的一端、电阻R的一端、接触器KM1的控制线包正端和接触器KM2的控制线包正端连接，所述接触器KM1的控制线包负端与投网开关K1的2端连接，所述接触器KM1的另一端连接汇流条，所述电阻R的另一端分别与电容C的一端和接触器KM2的一端连接，所述电容C的另一端连接到地，所述接触器KM2的控制线包负端与投网开关K1的1端连接，所述接触器KM2的另一端连接汇流条，所述投网开关K1的3端和4端均连接到地，所述接触器KM3的一端连接直流发电机的输出正端，所述直流发电机的负端连接到地，所述接触器KM3的另一端连接汇流条，所述汇流条还与接触器KM3的控制线包正端连接，所述接触器KM3的控制线包负端通过投网开关K2连接到地。
进一步地：所述蓄电池为锂离子电池。
进一步地：所述投网开关K1为多触点联动开关。
进一步地：所述电阻R为功率型限流电阻。
进一步地：所述投网开关K1先接通，投网开关K2后接通。
进一步地：所述汇流条设置在无人机上。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过在汇流条上并接电容，对直流发电机输出进行滤波稳压，提升汇流条电源品质，可降低对直流发电机的电源品质要求，使得在无人机上使用以汽车发电机为代表的工业级发电机成为可能，有利于大幅降低成本；
(2)本发明中的电容通过接触器常开触点与汇流条连接，接触器受手动开关控制，在非上电状态，即手动开关断开的状态下，电容与汇流条断开，不向汇流条提供非期望电能，确保***的安全性；
(3)本发明中的蓄电池经限流电阻限流后，向电容预充电，可有效避免电容充电初期的大电流瞬态问题，避免引起接触打火、器件受损和寿命降低等危害；
(4)本发明中的蓄电池经二极管隔离后对外输出，能防止电流向蓄电池倒灌，可满足锂电池的使用要求，相比传统的铅酸电池，锂电池重量更轻、体积更小。
附图说明
图1为本发明电路原理图；
图2为本发明中实施例1的电路图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，一种无人机电源品质提升电路，其特征在于，包括二极管D、电阻R、电容C、接触器KM1、接触器KM2和接触器KM3，所述二极管D的正极连接蓄电池的正极，所述蓄电池的负极连接到地，所述二极管D的负极分别与接触器KM1的一端、电阻R的一端、接触器KM1的控制线包正端和接触器KM2的控制线包正端连接，所述接触器KM1的控制线包负端与投网开关K1的2端连接，所述接触器KM1的另一端连接汇流条，所述电阻R的另一端分别与电容C的一端和接触器KM2的一端连接，所述电容C的另一端连接到地，所述接触器KM2的控制线包负端与投网开关K1的1端连接，所述接触器KM2的另一端连接汇流条，所述投网开关K1的3端和4端均连接到地，所述接触器KM3的一端连接直流发电机的输出正端，所述直流发电机的负端连接到地，所述接触器KM3的另一端连接汇流条，所述汇流条还与接触器KM3的控制线包正端连接，所述接触器KM3的控制线包负端通过投网开关K2连接到地。
实施例1：如图2所示，本发明为一种无人机14V电源品质提升电路，包括14V锂电池、二极管D、蓄电池接触器KM1、2W/100Ω限流电阻R、56000μF电容G、电容接触器KM2、蓄电池投网开关K1、14V直流发电机、主电源投网开关K2和主电源接触器KM3；14V锂电池依次经过二极管D和蓄电池接触器KM1向14V汇流条供电；蓄电池接触器KM1控制线包正端与二极管D输出连接，控制线包负端与蓄电池投网开关K1连接；14V锂电池依次经过二极管D和限流电阻R向电容C充电；电容C经过电容接触器KM2与14V汇流条连接；电容接触器KM2控制线包正端与二极管D输出连接，控制线包负端与蓄电池投网开关K1连接；14V直流发电机经过主电源接触器KM3向14V汇流条供电；主电源接触器KM3控制线包正端与14V汇流条连接，控制线包负端与主电源投网开关K2连接。
本实施例的工作原理为：
1.初始状态，14V锂电池插头未插上，蓄电池投网开关K1和主电源投网开关K2均为断开；
2.插上14V锂电池插头，14V锂电池通过二极管D和限流电阻R向电容C预充电，限流电阻R使得接通瞬间电流不大于0.15A，17s内即可将电容C充至13V附近，基本充满；
3.接通蓄电池投网开关K1，控制蓄电池接触器KM1和电容接触器KM2接通，14V锂电池通过二极管D和蓄电池接触器KM1向14V汇流条供电，电容C经过电容接触器KM2与14V汇流条连接；此时无人机14V汇流条已经有电，可以完成无人机上电检查；
4.无人机发动机起动后，14V直流发电机开始发电，达到发电机投网条件后，接通主电源投网开关K2，控制主电源接触器KM3接通；此时电容C与14V发电机输出之间的连接阻抗极小，电容C起到滤波稳压作用，可有效提升电源品质；
5.无人机完成工作任务后，依次断开主电源投网开关K2和蓄电池投网开关K1，主电源接触器KM3、蓄电池接触器KM1和电容接触器KM2均断开，14V汇流条断电；
6.如果无人机需要长期搁置，则拔掉14V锂电池插头；如果短期还要再次使用，也可不拔14V锂电池插头，电池和电容C的电均与汇流条断开，不会导致非期望供电。

Claims (6)

1.一种无人机电源品质提升电路，其特征在于，包括二极管D、电阻R、电容C、接触器KM1、接触器KM2和接触器KM3，所述二极管D的正极连接蓄电池的正极，所述蓄电池的负极连接到地，所述二极管D的负极分别与接触器KM1的一端、电阻R的一端、接触器KM1的控制线包正端和接触器KM2的控制线包正端连接，所述接触器KM1的控制线包负端与投网开关K1的2端连接，所述接触器KM1的另一端连接汇流条，所述电阻R的另一端分别与电容C的一端和接触器KM2的一端连接，所述电容C的另一端连接到地，所述接触器KM2的控制线包负端与投网开关K1的1端连接，所述接触器KM2的另一端连接汇流条，所述投网开关K1的3端和4端均连接到地，所述接触器KM3的一端连接直流发电机的输出正端，所述直流发电机的负端连接到地，所述接触器KM3的另一端连接汇流条，所述汇流条还与接触器KM3的控制线包正端连接，所述接触器KM3的控制线包负端通过投网开关K2连接到地。
2.根据权利要求1所述的无人机电源品质提升电路，其特征在于，所述蓄电池为锂离子电池。
3.根据权利要求1所述的无人机电源品质提升电路，其特征在于，所述投网开关K1为多触点联动开关。
4.根据权利要求1所述的无人机电源品质提升电路，其特征在于，所述电阻R为功率型限流电阻。
5.根据权利要求1所述的无人机电源品质提升电路，其特征在于，所述投网开关K1先接通，投网开关K2后接通。
6.根据权利要求1所述的无人机电源品质提升电路，其特征在于，所述汇流条设置在无人机上。
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