CN208508607U - 一种供电***、飞行器和自动导引运输车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种供电***、飞行器和自动导引运输车，涉及电子技术领域。该供电***包括供电状态电池、备用状态电池、充电状态电池、电池切换电路、发电机以及充电电路，其中：供电状态电池与供电***导通；电池切换电路在供电状态电池的电压小于预设值时，将备用状态电池与供电***导通替换供电状态电池进行供电；充电状态电池与发电机通过充电电路连接，进行充电。该飞行器设置有供电***。该自动导引运输车设置有供电***。该实施方式提高了飞行器或AGV等设备的续航能力，避免出现供电不稳定或因失去动力源发生意外事故的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种供电***、飞行器和自动导引运输车。
背景技术
随着科技的不断发展，飞行器和自动导引运输车(AGV)等设备已融入人们的生产生活中。其中，飞行器已应用于快递运输、航拍、农业、植保、微型自拍、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、影视拍摄等领域，且很多公司和国家也在积极扩展行业应用与发展飞行器技术；AGV已应用于仓储、图书馆、港口码头、机场和特种行业等。
目前，飞行器或AGV等设备一般采用电池或发电机供电，即依靠电池储存的电能作为动力源，或将发电机产生的电能直接提供给飞行器或AGV等设备作为动力源。
在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
1.采用发电机直接供电，容易出现供电不稳定的情况；
2.电池的能量密度比较低，飞行器或AGV等设备的续航能力低；若电池出现故障，飞行器或AGV等设备会因失去动力源发生意外事故。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种供电***、飞行器和自动导引运输车，能够提高飞行器或AGV等设备的续航能力，避免出现供电不稳定或因失去动力源发生意外事故的情况。
为实现上述目的，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种供电***。
本实用新型实施例的一种供电***，包括供电状态电池、备用状态电池、充电状态电池、电池切换电路、发电机以及充电电路，其中：所述供电状态电池与供电***导通；所述电池切换电路在所述供电状态电池的电压小于预设值时，将所述备用状态电池与供电***导通替换所述供电状态电池进行供电；所述充电状态电池与所述发电机通过所述充电电路连接，进行充电。
可选地，所述电池切换电路包括与所述供电***一直保持连接状态的储能器件。
可选地，所述电池切换电路在所述供电状态电池的电压小于预设值时，利用所述储能器件替换所述供电状态电池为所述供电***进行供电，断开所述供电状态电池，将所述备用状态电池与供电***导通替换所述储能器件进行供电；其中，被替换的供电状态电池转换为充电状态电池，替换的备用状态电池转换为供电状态电池。
可选地，所述供电***对所述充电电路的电压进行检测；在所述充电电路的电压异常时，断开所述充电状态电池与所述充电电路的连接；在所述充电电路的电压正常时继续对所述充电状态电池进行充电；其中，所述充电状态电池在充电后转换为所述备用状态电池。
可选地，所述供电***还包括N沟道特性的MOS管开关电路，其中：所述供电状态电池、所述备用状态电池和所述充电状态电池通过N沟道特性的所述MOS管开关电路接入所述供电***。
为实现上述目的，根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种飞行器。
本实用新型实施例的一种飞行器设置有本实用新型实施例的一种供电***。
为实现上述目的，根据本实用新型实施例的又一方面，提供了一种自动导引运输车。
本实用新型实施例的一种自动导引运输车设置有本实用新型实施例的一种供电***。
上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：因为采用当供电***中供电状态电池的电压小于预设值时，将备用状态电池接入供电***替换供电状态电池进行供电，此时，被替换的供电状态电池转换为充电状态电池；对充电状态电池进行充电，充电状态电池在充电后转换为备用状态电池的技术手段，通过对充电状态电池进行同步充电，即不影响飞行器或AGV等设备运行的同时对充电状态电池进行充电，所以克服了采用发电机直接供电，容易出现供电不稳定的情况；飞行器或AGV等设备的续航能力低；以及若电池出现故障，飞行器或AGV等设备会因失去动力源发生意外事故的技术问题，进而达到提高飞行器或AGV等设备的续航能力，避免出现供电不稳定或因失去动力源发生意外事故的情况的技术效果。
上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：
图1是根据本实用新型实施例的供电***的示意图；
图2是根据本实用新型实施例的供电***的应用示意图一；
图3是根据本实用新型实施例的供电***的应用示意图二。
图中，
1-供电状态电池；2-备用状态电池；3-充电状态电池；4-发电机；5-充电电路；6-MOS管开关电路；7-储能器件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的示范性实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
需要指出的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
如图1所示，本实用新型实施例的供电***主要包括供电状态电池1、备用状态电池2、充电状态电池3、电池切换电路(图中并未示出)、发电机4以及充电电路5。
其中，供电状态电池1是正在为供电***供电的电池，备用状态电池2是随时可以为供电***进行供电的备用电池，该备用状态电池2可以设置有多个，即有多组电池或多个电池处于备用状态，充电状态电池3是正在充电的电池，该充电状态电池3可以是未充满电的电池，还可以是被替换的供电状态电池1。供电状态电池1与供电***导通进行供电，导通是指电池接入供电***并与供电***形成通路。其余电池与供电***未导通，其余电池可以接入供电***并在供电时导通，也可以在供电时接入供电***并导通。图中虚线表示：可供电的备用状态电池2或正在充电的充电状态电池3未接入供电***时，备用状态电池2或充电状态电池3所对应的N沟道特性MOS管开关电路6为断路，未与供电***导通；图中实线表示：当前供电的供电状态电池1接入供电***时，供电状态电池1所对应的N沟道特性MOS管开关电路6为通路。
在使用时，供电***可以监测供电状态电池1的电压。由于电池的电量可以通过电池的输出电压体现，电池的输出电压等于供电***的电压，在电池的电量临近用完时，电池的输出电压逐渐降低；同时，当电池出现故障时供电***的电压也会出现异常，例如电压快速下降，因此，可以对供电***中供电状态电池1的电压进行监测，以在电池的电量不足或电池出现故障时及时更换电池。
在供电状态电池1的电压小于预设值时，电池切换电路将备用状态电池2与供电***导通，替换供电状态电池1进行供电。为了使飞行器或AGV等设备得到稳定的供电，防止发生意外事故，并提高续航能力，本实用新型实施例为供电***中供电状态电池1的电压设置一个预设值，如果供电状态电池1的电压小于预设值，则表示该供电状态电池1可能电量不足，或该供电状态电池1可能出现故障了，此时可以更换供电***中的供电电池，即将当前供电的电池(即正在供电的供电状态电池1)切换为可供电的电池(即替换供电状态的备用状态电池2)，从而保正飞行器或AGV等设备可以持续运行。在切换后，被替换的供电状态电池1转换为充电状态电池3，替换的备用状态电池2转换为供电状态电池1，即多组电池轮换为供电***进行供电，始终保持供电***能够获得供电。此外，预设值可以根据飞行器或AGV等设备的发动机的额定电压确定，也可以根据飞行器或AGV等设备的能耗等实际需求确定。
目前，使用电能作为动力源的飞行器或AGV等设备，由于飞行器或AGV等设备在使用过程中不便于停止运行找到电源进行充电，难以长距离或长时间运行，因此，从供电***中被替换的供电状态电池1(即充电状态电池3)，可以在不影响飞行器或AGV等设备运行的同时对其进行充电，充电状态电池3在充电后转换为备用状态电池2，以便作为备用电池再次使用，从而进一步提高飞行器或AGV等设备的续航能力。即可以将充电状态电池3通过充电电路5与发电机4连接进行充电。
为了保证在切换电池的过程中，飞行器或AGV等设备的航电***或动力***等供电不受影响，可以由储能器件7给飞行器或AGV等设备短暂供电。凡能够储存电能的器件均可用作本实用新型实施例的储能器件7，优选地，该储能器件7可以是超级电容器，也可以是小容量电池。在本实用新型实施例中，电池切换电路可以包括与供电***一直保持连接状态的储能器件7。
储能器件7与供电***可以一直保持连接状态以随时供电，从而保证切换的短暂时间内飞行器或AGV等设备不断电，还能够在各电池异常时为飞行器或AGV等设备提供临时供电，保证设备运行安全。即在本实用新型实施例中，当供电状态电池1的电压小于预设值时，电池切换电路利用储能器件7为供电***进行供电，断开供电状态电池1与供电***、以及将备用状态电池2与供电***导通以替换储能器件7进行供电。
在本实用新型实施例中，利用发电机4和充电电路5对充电状态电池3进行充电可以通过以下方式实现：通过充电电路5将充电状态电池3与发电机4相连接，以对充电状态电池3进行充电。利用发电机4能够快速对充电状态电池3进行充电，该发电机4可以是燃油发电机，也可以是太阳能发电机，还可以是核能发电机等。需要注意的是，发电机4可以每次仅为一组或一个充电状态电池3充电，也可以同时对多组或多个充电状态电池3充电。
在对充电状态电池3进行充电的同时，还可以对充电状态电池3进行检测，以确定充电状态电池3是否出现故障，如果正常则继续充电使用，如果出现故障则不再使用该充电状态电池3。在本实用新型实施例中，供电***可以对充电电路5的电压进行检测；若充电电路5的电压异常，则表示充电状态电池3可能出现故障，此时可以停止对充电状态电池3进行充电，即断开充电状态电池3与充电电路5的连接，并将该充电状态电池3标记为故障电池；若充电电路5的电压正常，则继续利用发电机4对该充电状态电池3进行充电。
在本实用新型实施例中，供电***中的供电状态电池1、备用状态电池2和充电状态电池3可以通过N沟道特性的MOS管开关电路6接入供电***。MOS管开关电路6是利用一种电路，是利用MOS管栅极(g)控制MOS管源极(s)和漏极(d)通断的原理构造的电路。MOS管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管分为N沟道与P沟道，所以开关电路也主要分为两种：N沟道特性，栅极相对于源极的电压(Vgs)大于一定的值就会导通；P沟道特性，Vgs小于一定的值就会导通。
为供电***供电的电池通过N沟道特性的MOS管开关电路6接入供电***后，不需要再次控制电路通断，只要电池的Vgs大于一定的值即可导通，即只需要控制N沟道特性的MOS管开关电路6与供电***的通断，进一步保证接入供电电路的电池是满足供电要求的电池。此外，每个电池可以单独连接一个N沟道特性的MOS管开关电路6，也可以多个电池共用一个N沟道特性的MOS管开关电路6。该Vgs可以根据电池的输出电压确定，也可以根据飞行器或AGV等设备的发动机的额定电压等实际需求确定。
此外，本实用新型实施例还提供了一种飞行器，该飞行器设置有本实用新型实施例的一种供电***。通过供电状态电池1、备用状态电池2和充电状态电池3的轮换供电，并且在不影响飞行器运行的同时对电池进行充电，从而提高了飞行器的续航能力，避免出现供电不稳定或因失去动力源发生意外事故的情况。
此外，本实用新型实施例还提供了一种自动导引运输车，该自动导引运输车设置有本实用新型实施例的一种供电***。通过供电状态电池1、备用状态电池2和充电状态电池3的轮换供电，并且在不影响AGV运行的同时对电池进行充电，从而提高了AGV的续航能力，避免出现供电不稳定或因失去动力源发生意外事故的情况。
为了进一步阐述本实用新型实施例的技术思想，现结合具体的应用场景，对本实用新型实施例的技术方案进行说明。
实施例一
如图2所示是本实用新型实施例的供电***应用于飞行器，假设该飞行器携带有三组电池(即A组电池、B组电池和C组电池，初始，A组电池为供电状态电池1、B组电池为备用状态电池2、C组电池为充电状态电池3)以及一个燃油发电机；三组电池通过一个连接N沟道特性的MOS管开关电路6接入飞行器的供电***，并设定MOS管开关电路6在Vgs大于飞行器发动机的额定电压时导通；燃油发电机上连接有用于为电池充电的充电电路5；飞行器的供电***的电压小于飞行器发动机的额定电压时切换电池；选用超级电容器作为储能器件7。
则该供电***的使用方法：
使用A组电池为飞行器供电，此时，B组电池作为备用电池，C组电池利用燃油发电机充电；图中实线表示电路导通，虚线表示电路未导通；
监测A组电池的电压，在A组电池的电压小于飞行器发动机的额定电压时，将为飞行器供电的电池由A组电池切换为B组电池。此时，A组电池转换为充电状态电池3，B组电池转换为供电状态电池1；
在为C组电池充电后，C组电池转换为备用状态电池2，随时为供电***供电；
将A组电池与充电电路5、燃油发电机连接，即为替换下来的A组电池进行充电；同时，还可以对充电电路5的电压进行检测，若充电电路5的电压异常，则停止充电，并将正在充电的A组电池标记为故障电池不再使用；若充电电路5的电压正常，则继续进行充电，A组电池在充电后转换为备用状态电池2；
重复上述监测供电***的电压和切换电池的流程，使三组电池轮换充电和为飞行器供电，从而保证飞行器运行平衡并提高飞行器的续航能力。
实施例二
如图3所示是本实用新型实施例的供电***应用于AGV，假设该AGV同样携带有三组电池(即a组电池、b组电池和c组电池，初始，a组电池为供电状态电池1、b组电池为备用状态电池2、c组电池为充电状态电池3)以及一个太阳能发电机；三组电池通过一个连接N沟道特性的MOS管开关电路6接入AGV的供电***，并设定MOS管开关电路6在Vgs大于AGV发动机的额定电压时导通；太阳能发电机上连接有用于为电池充电的充电电路5；AGV的供电***的电压小于AGV发动机的额定电压时切换电池；选用超级电容器作为储能器件7。
则该供电***的使用方法：
使用a组电池为AGV供电，此时，b组电池作为备用电池，c组电池利用太阳能发电机充电；图中实线表示电路导通，虚线表示电路未导通；
监测a组电池的电压，在a组电池的电压小于AGV发动机的额定电压时，将为AGV供电的a组电池切换为b组电池。此时，a组电池转换为充电状态电池3，b组电池转换为供电状态电池1；
在为c组电池充电后，c组电池转换为备用状态电池2作为备用电池。
将a组电池与充电电路5、太阳能发电机连接，即为替换下来的a组电池进行充电；同时，还可以对充电电路5的电压进行检测，若充电电路5的电压异常，则停止充电，并将正在充电的a组电池标记为故障电池不再使用；若充电电路5的电压正常，则继续充电，a组电池在充电后转换为备用状态电池2作为备用电池；
重复上述监测供电***的电压和切换电池的流程，使三组电池轮换充电、为AGV供电，从而保证AGV运行平衡并提高飞行器的续航能力。
根据本实用新型实施例的技术方案，因为采用当供电***中供电状态电池1的电压小于预设值时，将供电***中的供电电池由处于供电状态的供电状态电池1切换为处于备用状态的备用状态电池2，此时，供电状态电池1转换为充电状态电池3；对充电状态电池3进行充电，充电状态电池3在充电后转换为备用状态的备用状态电池2的技术手段，通过对充电状态电池3进行同步充电，即不影响飞行器或AGV等设备运行的同时对电池进行充电，所以克服了采用发电机4直接供电，容易出现供电不稳定的情况；飞行器或AGV等设备的续航能力低；以及若电池出现故障，飞行器或AGV等设备会因失去动力源发生意外事故的技术问题，进而达到提高飞行器或AGV等设备的续航能力，避免出现供电不稳定或因失去动力源发生意外事故的情况的技术效果。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种供电***，其特征在于，包括供电状态电池(1)、备用状态电池(2)、充电状态电池(3)、电池切换电路、发电机(4)以及充电电路(5)，其中：
所述供电状态电池(1)与供电***导通；
所述电池切换电路在所述供电状态电池(1)的电压小于预设值时，将所述备用状态电池(2)与供电***导通替换所述供电状态电池(1)进行供电；
所述充电状态电池(3)与所述发电机(4)通过所述充电电路(5)连接，进行充电。
2.根据权利要求1所述的供电***，其特征在于，所述电池切换电路包括与所述供电***一直保持连接状态的储能器件(7)。
3.根据权利要求2所述的供电***，其特征在于，
所述电池切换电路在所述供电状态电池(1)的电压小于预设值时，利用所述储能器件(7)替换所述供电状态电池(1)为所述供电***进行供电，断开所述供电状态电池(1)，将所述备用状态电池(2)与供电***导通替换所述储能器件(7)进行供电；
其中，被替换的供电状态电池(1)转换为充电状态电池(3)，替换的备用状态电池(2)转换为供电状态电池(1)。
4.根据权利要求1所述的供电***，其特征在于，
所述供电***对所述充电电路(5)的电压进行检测；
在所述充电电路(5)的电压异常时，断开所述充电状态电池(3)与所述充电电路(5)的连接；
在所述充电电路(5)的电压正常时，继续对所述充电状态电池(3)进行充电；
其中，所述充电状态电池(3)在充电后转换为所述备用状态电池(2)。
5.根据权利要求1-4中任一所述的供电***，其特征在于，所述供电***还包括N沟道特性的MOS管开关电路(6)，其中：
所述供电状态电池(1)、所述备用状态电池(2)和所述充电状态电池(3)通过N沟道特性的所述MOS管开关电路(6)接入所述供电***。
6.一种飞行器，其特征在于，设置有如权利要求1-5中任一项所述的供电***。
7.一种自动导引运输车，其特征在于，设置有如权利要求1-5中任一项所述的供电***。
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| CN201820939161.0U CN208508607U (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 一种供电***、飞行器和自动导引运输车 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110611365A (zh) * | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 持续供电的方法和装置 |
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2018
- 2018-06-15 CN CN201820939161.0U patent/CN208508607U/zh active Active
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