KR102145118B1 - 하이브리드 동력 무인기 - Google Patents

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베이징 리첸파워 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

하이브리드 동력 무인기는 무인기 기술 분야에 속한다. 이는 연료 연소식 엔진(10); 영구자석 직류 브러시리스 모터(20), 충전 전지 어셈블리(30), 시동 제어 회로(40), 전자 속도조절기, 비행 제어기, 로터 블레이드를 포함하며, 시동 제어 회로(40)를 통해 충전 전지 어셈블리(30) 중의 전기를 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)로 제공함으로써, 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)로 연료 연소식 엔진(10)을 구동시켜 연료 연소식 엔진(10)을 점화 및 시동시키고; 연료 연소식 엔진(10)이 점화 시동된 후, 시동 제어 회로(40)는 다시 충전 전지 어셈블리(30)가 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)로 전기를 공급하는 것을 차단하며, 이와 동시에 연료 연소식 엔진(10)이 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)를 구동시켜 전기를 발생시키고, 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)가 발생시킨 전기로 충전 전지 어셈블리(30)를 충전시키며, 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)의 전력 출력단 및/또는 충전 전지 어셈블리(30)의 전력 출력단은 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로서 사용된다. 전지를 유일한 전원공급장치로 사용하는 것에 비해, 연료-전기 하이브리드 동력을 전원공급장치로 사용할 경우 에너지밀도가 비교적 높아, 1000~1500Wh/kg에 이를 수 있다.

Description

하이브리드 동력 무인기
본 발명은 무인기 기술분야에 관한 것으로서, 특히 하이브리드 동력 무인기에 관한 것이다.
에너지밀도란 일정한 공간 또는 질량을 지닌 물질에 저장된 에너지의 크기를 말하며, 에너지 밀도가 클수록 동등한 질량하에 더욱 많은 에너지를 방출할 수 있음을 나타낸다.
예를 들어, 현재 무인 비행기에 사용되는 전원공급장치인 리튬이온전지는 에너지밀도가 대략 150-210Wh/kg이다. 무인 비행기 자체의 총 중량에 제한이 있기 때문에, 가정용 무인 비행기에 장착되는 전원공급장치(즉 리튬이온전지)는 중량이 제한적이며, 리튬이온전지는 무부하 무인 비행기에게 15분 동안의 비행을 제공하거나 또는 전부하 무인 비행기에게 32-45분 동안의 비행만 제공할 수 있다.
본 발명을 구현하는 과정에서, 발명자는 종래 기술에 적어도 다음과 같은 문제가 존재함을 발견하였다.
리튬이온전지를 전기사용장치의 유일한 전원공급장치로 사용할 경우, 에너지밀도가 비교적 낮으며, 등가 질량의 상황에서, 리튬이온전지를 유일한 전원공급장치로 사용할 경우, 출력되는 전기에너지 총량이 비교적 낮아 전기사용장치의 장시간 속항 능력을 만족시킬 수 없다.
이를 감안하여, 본 발명이 제공하는 하이브리드 동력 무인기의 주요 목적은 전원공급장치의 에너지밀도를 향상시키고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 주로 다음과 같은 기술방안을 제공한다.
본 발명이 제공하는 하이브리드 동력 무인기는
연료 연소식(fuel-combusting) 엔진;
동력 입력단이 상기 연료 연소식 엔진의 동력 출력단과 전동 연결되는 영구자석 직류 브러시리스 모터;
전력 입력단이 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터의 동력 출력단과 전기적으로 연결되는 충전 전지 어셈블리;
상기 충전 전지 어셈블리가 상기 영구자석 브러시리스 모터로 전기 공급을 시작/정지하도록 제어하기 위해, 전력 입력단이 상기 충전 전지 어셈블리의 전력 입력단과 연결되고, 전력 입력단이 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 입력단과 연결되는 시동 제어 회로;
상기 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단 및/또는 상기 충전전지 어셈블리의 전력 출력단은 전원공급장치의 동력출력 인터페이스로 사용되며;
입력단이 영구자석 직류 브러시리스 모터, 및, 충전 전지 어셈블리에 동시에 연결되는 전자 속도조절기;
입력단이 상기 전자 속도조절기와 연결되는 브러시리스 모터;
발전 제어 유닛, 및, 상기 전자 속도조절기를 제어하기 위한 비행 제어기;
입력단이 상기 브러시리스 모터와 연결되는 로터 블레이드를 포함한다.
상기 기술방안에 따르면, 본 발명의 기술방안이 제공하는 하이브리드 동력 무인기는 적어도 하기의 장점들 구비한다.
본 발명의 기술방안이 제공하는 실시예에서, 시동 제어 회로를 통해 충전 전지 어셈블리 중의 전기를 영구자석 직류 브러시리스 모터로 제공함으로써, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 연료 연소식 엔진을 구동시켜 연료 연소식 엔진을 점화 및 시동시키고; 연료 연소식 엔진이 점화 시동된 후, 시동 제어 회로는 다시 충전 전지 어셈블리가 영구자석 직류 브러시리스 모터로 전기를 공급하는 것을 차단하며, 이와 동시에 연료 연소식 엔진이 영구자석 직류 브러시리스 모터를 구동시켜 전기를 발생시키고, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 발생시킨 전기로 충전 전지 어셈블리를 충전시킬 수 있으며, 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단 및/또는 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단은 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로서 사용된다. 전지를 유일한 전원공급장치로 사용하는 것에 비해, 연료-전기 하이브리드 동력을 전원공급장치로 사용할 경우 에너지밀도가 비교적 높다.
상기 설명은 단지 본 발명의 기술방안의 요약일 뿐이며, 본 발명의 기술수단을 더욱 명확히 이해하고, 명세서의 내용에 의거하여 실시할 수 있도록, 이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면과 결합하여 다음과 같이 상세히 설명한다.
아래 본문의 바람직한 실시방식의 상세한 설명을 통해, 본 분야의 보통 기술자는 각종 기타 장점과 유익한 점을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 첨부도면은 단지 바람직한 실시방식의 목적을 드러내기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 또한 전체 도면에서, 동일한 참고부호는 동일한 부재를 나타낸다. 도면 중,
도 1은 본 발명의 실시예가 제공하는 하이브리드 동력 무인기에 응용되는 전원공급장치의 전기 연결 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예가 제공하는 구체적인 하이브리드 동력 무인기의 전기 연결 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예가 제공하는 다른 구체적인 하이브리드 동력 무인기의 전기 연결 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예가 제공하는 구체적인 AC-DC 전원 모듈의 전기 연결 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예가 제공하는 구체적인 DC-DC 전원 모듈의 전기 연결 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시예가 제공하는 전원공급장치의 전기 공급 방법의 단계 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예가 제공하는 전원공급장치가 무인 헬리콥터 몸체 내부에 장착되는 설치방식 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시예가 제공하는 전원공급장치가 멀티로터 무인기의 몸체 상방에 장착되는 설치방식 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시예가 제공하는 전원공급장치를 무인 헬리콥터 몸체 하방에 매다는 설치방식 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시예가 제공하는 전원공급장치를 멀티로터 무인기의 몸체 하방에 매다는 설치방식 설명도이다.
도 11은 본 발명의 실시예가 제공하는 전원공급장치를 틸트로터 무인기의 몸체 내부에 장착하는 설치방식 설명도이다.
도 12는 본 발명의 실시예가 제공하는 전원공급장치를 고정익 무인기의 몸체 내부에 장착하는 설치방식 설명도이다.
본 발명이 소정의 발명 목적을 달성하기 위해 채택한 기술 수단 및 효과를 좀 더 구체적으로 설명하기 위하여, 이하 첨부도면 및 바람직한 실시예를 결합하여, 본 발명이 제시하는 전원공급장치 및 그 전기 공급 방법과 장치에 따른 구체적인 실시방식, 구조, 특징 및 효과에 대하여 다음과 같이 상세히 설명한다. 하기 설명에서, 각기 다른 "일 실시예" 또는 "실시예"는 반드시 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다. 또한, 하나 또는 다수의 실시예 중의 특정한 특징, 구조, 또는 특이점은 임의의 적합한 형식으로 조합될 수 있다.
본문 중의 용어인 "및/또는"은 단지 관련 대상의 연관 관계를 설명하는 것에 불과하며, 세 종류의 관계가 존재할 수 있음을 나타낸다. 예를 들어, A 및/또는 B는 구체적으로, A와 B를 동시에 포함할 수도 있고, A가 단독으로 존재할 수도 있으며, B가 단독으로 존재할 수도 있는 세 가지 중의 어느 하나의 상황을 가질 수 있는 것으로 이해한다.
실시예 1
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예가 제시하는 전원공급장치는 예를 들어 초경량 휴대용 엔진이며, 이는
연료 연소식 엔진(10);
동력 입력단이 연료 연소식 엔진(10)의 동력 출력단과 전동 연결되는 영구자석 직류 브러시리스 모터(20);
전력 입력단이 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)의 동력 출력단과 전기적으로 연결되는 충전 전지 어셈블리(30);
충전 전지 어셈블리(30)가 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)로 전기 공급을 시작/중지하도록 제어하기 위해, 전력 입력단이 충전 전지 어셈블리(30)의 전력 입력단과 연결되고, 전력 입력단이 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)의 전력 입력단과 연결되는 시동 제어 회로(40);
영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단 및/또는 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단은 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로서 사용된다. 즉, 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단이 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로 사용되거나 또는 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단이 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로 사용되거나, 또는 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단과 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단이 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로서 사용된다.
입력단이 영구자석 직류 브러시리스 모터, 및, 충전 전지 어셈블리에 동시에 연결되는 전자 속도조절기;
입력단이 상기 전자 속도조절기에 연결되는 브러시리스 모터;
상기 발전 제어 유닛, 및, 전자 속도조절기를 제어하기 위한 비행 제어기;
입력단이 상기 브러시리스 모터에 연결되는 로터 블레이드를 포함한다.
그 중, 연료 연소식 엔진에 연료탱크가 구비되거나, 또는 외장 연료탱크가 연결될 수 있다. 연료 연소식 엔진의 종류는 다양할 수 있으며, 연료는 가솔린, 중유, 가솔린과 윤활유의 혼합물, 중유와 윤활유의 혼합물 또는 기타 연료와 유사한 연료로부터 선택되는 연소식 엔진이다.
영구자석 직류 브러시리스 모터는 고효율 영구자석 브러시리스 모터를 사용하며, 영구자석 직류 브러시리스 모터의 작업 회전속도와 토크 특성은 연료 연소식 엔진과 서로 정합된다.
본 발명의 기술방안이 제공하는 실시예에서, 시동 제어 회로를 통해 충전 전지 어셈블리 중의 전기를 영구자석 직류 브러시리스 모터로 공급하여, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 연료 연소식 엔진을 구동시키고, 연료 연소식 엔진을 점화 시동시킨다. 연료 연소식 엔진이 점화 시동된 후, 시동 제어회로는 다시 충전 전지 어셈블리가 영구자석 직류 브러시리스 모터로 전기를 공급하는 것을 차단함과 동시에, 연료 연소식 엔진이 영구자석 직류 브러시리스 모터를 구동시켜 전기를 발생시키며, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 발생시킨 전기는 충전 전지 어셈블리로 충전될 수 있고, 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단 및/또는 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단은 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로서 사용된다. 전지를 유일한 전원공급장치로 사용하는 것에 비해, 연료 전기 하이브리드 동력을 전원공급장치로 사용하므로, 에너지밀도가 비교적 높다.
영구자석 직류 브러시리스 모터는 브러시리스 구조이기 때문에 수명이 비교적 길다. 이와 동시에, 영구자석 직류 브러시리스 모터는 또한 연료 연소식 엔진의 기동 모터(starting motor)로서 사용될 수도 있다. 시동 제어 회로가 영구자석 직류 브러시리스 모터를 구동시켜 연료 연소식 엔진을 기동(起動)시키며, 이에 따라 종래의 엔진 시동 시스템 중의 기동 모터와 감속 기구가 생략되어 중량이 대폭 경감되며, 시스템의 복잡도가 낮아지고 시스템의 신뢰성이 향상된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 구체적인 실시 중의 상기 전원공급장치에 있어서,
충전 전지 어셈블리는 AC-DC 전원 모듈(31), DC-DC 전원 모듈(32), 충전 전지팩(33)을 포함하며;
AC-DC 전원 모듈(31)의 전력 입력단은 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)로부터 접속되는 교류전기를 직류전기로 변환하기 위해 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)의 전력 출력단과 전기적으로 연결되고;
DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 입력단은 AC-DC 전원 모듈(31)로부터 접속되는 직류전기를 변압하기 위해, AC-DC 전원 모듈(31)의 전력 출력단과 전기적으로 연결되며;
충전 전지팩(33)의 전력 입력단은 DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 출력단과 전기적으로 연결된다.
AC-DC 전원 모듈은 즉 교류를 직류로 변환하는 전원 모듈로서, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 송출하는 교류전기를 직류전기로 변환하고, DC-DC 전원 모듈은 즉 직류 변압 모듈로서, AC-DC 전원 모듈이 변환한 직류전기의 전압을 변압하여 충전 전지팩으로 전기를 공급할 수 있다.
영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단과 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단이 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로서 사용될 경우, 충전 전지팩의 제1 전력 출력단은 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단과 연결되고, 커플링 후 제1 전기에너지 출력 인터페이스로서 사용된다.
물론, 충전 전지팩이 단독으로 전기를 공급할 수도 있으며, 상기 전원공급장치에서, 충전 전지팩의 제1 전력 출력단은 제2 전기에너지 출력 인터페이스로서 사용된다.
그 중, 연료 연소식 엔진은 작동 중에 부단히 연료를 소모해야 하며, 연료가 소진되면 영구자석 직류 브러시리스 모터가 더 이상 전기에너지를 출력하지 않아, 제1 전기에너지 출력 인터페이스가 출력하는 전압이 낮아지게 되어, 부하 운전을 정상적으로 구동할 수 없게 될 가능성이 있다. 예를 들어, 전원공급장치가 무인비행기에 운용될 경우, 연료가 소진된 후 전원공급장치의 제1 전기에너지 출력 인터페이스가 출력하는 전압이 로터 블레이드를 정상적으로 회전시킬 수 없게 되어 무인기가 추락할 수 있다. 전원공급장치의 운행 안정성을 높이기 위하여, 상기 전원공급장치는 도 3에 도시된 바와 같이,
제3 전기에너지 출력 인터페이스, DC-DC 전원 변압기(50), 전원 스위칭 회로(60), 전기신호 수집회로(70)를 더 포함하며;
전기신호 수집회로(70)는, DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 출력단 또는 DC-DC 전원 모듈의 전력 입력단의 전기신호값을 수집하기 위해, DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 출력단 또는 DC-DC 전원 모듈의 전력 입력단과 연결되고;
충전 전지팩(33)의 제1 전력 출력단은 DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 출력단과 연결되고, 커플링 후 전원 스위칭 회로(60)의 제1 전기에너지 접속단과 연결되며;
DC-DC 전원 변압기(50)는, 충전 전지팩(33)의 제2 전력 출력단이 출력하는 정격 전압값을 충전 전지팩(33)의 제1 전력 출력단과 DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 출력단이 연결되어 커플링된 후의 정격 전압값으로 변압하기 위해, 각각 충전 전지팩(33)의 제2 전력 출력단 및 전원 스위칭 회로(60)의 제2 전기에너지 접속단과 연결되고;
전원 스위칭 회로(60)의 전기에너지 출력단은 제3 전기에너지 출력 인터페이스와 연결되며;
전원 스위칭 회로(60)의 신호 수집단은 전기신호값을 수신하고, 전기신호값의 크기에 따라 전원 스위칭 회로(60)의 제1 전기에너지 접속단과 전원 스위칭 회로(60)의 제2 전기에너지 접속단을 스위칭하기 위해, 전기신호 수집회로(70)와 연결된다.
전원 스위칭 회로의 구체적인 스위칭 판단 과정은 다음과 같다. 전원 스위칭 회로는 전기신호값의 크기를 판단하여;
전기신호값이 임계치 범위보다 크거나 같은 경우, 전원 스위칭 회로가 단독으로 전원 스위칭 회로의 제1 전기에너지 접속단의 전기에너지를 접속하며; 즉 제3 전기에너지 출력 인터페이스가 충전 전지팩의 제1 전력 출력단과 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단으로부터 연결 커플링된 후의 전기에너지를 취하고;
전기신호값이 임계치 범위보다 작은 경우, 전원 스위칭 회로가 단독으로 전원 스위칭 회로의 제2 전기에너지 입력단의 전기에너지를 수신하며; 즉 제3 전기에너지 출력 인터페이스가 단독으로 충전 전지팩의 제1 전력 출력단으로부터의 전기에너지를 취한다.
그 중 전기신호값은 전압값과 전류값 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전원공급장치가 전기사용장치로 전기를 공급 시, 전기사용장치의 운행 상태가 달라, 때때로 부하가 증가하기도 하고 부하가 감소하기도 한다. 전원공급장치의 전기공급 효율을 보장하기 위하여, 상기 전원공급장치는 도 2에 도시된 바와 같이,
발전 제어 유닛(80)을 더 포함하며,
발전 제어 유닛(80)의 제1 신호 수집단은, DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 출력단이 출력하는 제1 전기신호를 수집하기 위해, DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 출력단과 전기적으로 연결되고;
발전 제어 유닛(80)의 제2 신호 수집단은, 충전 전지팩(33)의 전력 출력단이 출력하는 제2 전기신호를 수집하기 위해, 충전 전지팩(33)의 전력 출력단과 전기적으로 연결되며;
발전 제어 유닛(80)의 제어단은, 제1 신호 및/또는 제2 신호에 따라 스로틀 실행 기구의 동작을 제어하기 위해, 연료 연소식 엔진(10)의 스로틀 실행 기구와 연결된다.
부하 출력이 변하는 중에, 발전 제어 유닛은 DC-DC 전원 모듈과 충전 전지팩의 출력 전기신호값, 예를 들어 전류값과 전압값을 실시간으로 수집하며; 이 두 파라미터를 발전 제어 유닛이 전원공급장치의 작동상태를 판단하는 근거로 삼는 동시에, 발전 제어 유닛은 스로틀 실행 기구를 통해 연료 연소식 엔진과 연결되어, 전원공급장치의 작동상태에 따라 연료 연소식 엔진의 스로틀에 대한 정확한 제어를 구현함으로써, 연료 연소식 엔진이 시종 최고 효율 영역에서 동작할 수 있도록 한다. 발전 제어 유닛은 부하 출력 수요의 검출을 통해, 연료 연소식 엔진의 동작점을 판단하고, 전원공급장치의 작동상태를 통해 전기신호값과 엔진 스로틀을 종합적으로 조절함으로써 엔진 동작점의 변환을 구현한다.
구체적으로, 제1 전기신호는 전류정보와 전압정보를 포함하고; 제2 전기신호는 전류정보와 전압정보를 포함한다.
구체적으로, AC-DC 전원 모듈은 전원공급장치의 작동상태에 따라 정류 파라미터를 조정하여, 정류 효율을 시종 95% 이상으로 유지시킨다.
도 4에 도시된 바와 같이, 또한, 제어 시스템 소프트웨어의 복잡도를 낮추기 위하여, 상기 전원공급장치에 있어서,
AC-DC 전원 모듈은 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)의 전력 출력단과 연결되는 정류부, 각각 영구자석 직류 브러시리스 모터(20) 및 정류부와 연결되는 펄스폭 변조부를 포함하고;
정류부는 각각 영구자석 직류 브러시리스 모터에 연결되는 3그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)를 포함하며, 3그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)는 서로 병렬 연결되고, 각 그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)는 2개의 직렬 연결된 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)를 포함하며, 그 중,
제1그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제1 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S1)의 G극은 제1 역위상 증폭기를 거친 후 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제1 제어단과 연결되고, 제1그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제2 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S2)의 G극은 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제1 제어단과 연결되며;
제2그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제3 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S3)의 G극은 제2 역위상 증폭기를 거친 후 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제2 제어단과 연결되고, 제2그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제4 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S4)의 G극은 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제2 제어단과 연결되며;
제3그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제5 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S5)의 G극은 제2 역위상 증폭기를 거친 후 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제3 제어단과 연결되고, 제3그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제6 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S6)의 G극은 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제3 제어단과 연결된다.
상기 AC-DC 전원 모듈은 영구자석 직류 브러시리스 모터의 H브리지로 구동되나, 단 종래의 다이오드의 피동 정류 및 보통 스위치관의 능동 정류와는 모두 다르다. 종래의 피동 다이오드 정류와 비교하여, 6개의 다이오드는 모두 도통 저항이 낮은 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 교체되었으며, 이렇게 하면 고출력 상태에서, 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)의 도통 손실이 대폭 감소하여, 시스템 효율이 향상된다. 종래의 스위치관의 능동 정류와 비교해보면, 먼저 고출력 정류 출력 필터 인덕터가 감소하여 시스템의 중량이 경감됨과 동시에, 상, 하위관(제1 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 제2 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 사이; 제3 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 제4 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 사이; 제5 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 제6 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 사이)은 역방향 구동방식을 채택하여 동기식 프리휠링(free wheeling)을 구현함으로써, 시스템의 전력 소모가 대폭 감소되고, 이밖에 전체 시스템의 제어 신호, 다시 말해 3개의 구동 하프브릿지(제1 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 제2 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 구성된 제1 하프브릿지; 제3 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 제4 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 구성된 제2 하프브릿지; 제5 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 제6 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)로 구성된 제3 하프브릿지)의 제어신호는 3채널의 PWM 펄스를 함께 사용하므로, 종래의 6채널 PWM 펄스와 비교하여, 제어시스템 소프트웨어의 복잡도가 크게 저하된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전원공급장치에서, DC-DC 전원 모듈은 다수의 상호 병렬 연결되는 변압회로(321)를 포함하며, 각각의 변압회로(321)의 출력은 400-600w이다. 각 변압 회로는 각각 다위상 제어기(322)에 연결된다.
DC-DC 전원 모듈에서, 상기 모듈은 영구자석 직류 브러시리스 모터의 출력 정류 전압 범위에 따라, 능동 정류의 고출력 강압(buck) 변환 기술을 이용하며, 전체적인 하이브리드 동력 시스템의 출력이 비교적 크기 때문에, 단일한 모듈로는 구현이 비교적 어렵고, 방열 문제를 보장하기 어렵다. 따라서 다위상 교차 병렬 방식을 이용하여, 단일 출력 강압 모듈(변압 회로)의 출력을 500W 정도로 제어하고, 3개 이상의 출력 모듈(변압 회로)를 병렬 연결함으로써 비교적 고전력 출력을 구현할 수 있는 동시에, 정류 출력단의 커패시터 맥동 전류 또한 감소시킬 수 있다. 다위상 교차 병렬연결의 원리는 도 4에 도시된 바와 같다. 능동 정류와 다위상 교차 병렬 연결의 응용에 의해, 전체적인 DC-DC 전원 모듈의 효율은 95% 이상이다.
구체적으로, 영구자석 직류 브러시리스 모터는 탄성 연축기를 통해 연료 연소식 엔진과 구동 연결된다.
그 중, 종래의 이동식 엔진은 일정한 회전속도 상태에서 작동하기 때문에, 중국내 전원인 50Hz 주파수에 따른 엔진의 작동 회전속도는 기본적으로 3000rpm이며, 엔진이 저회전속도 상태에서 작동하기 때문에, 엔진 효율이 높지 않고, 부피와 중량이 모두 비교적 크다. 작업 효율을 향상시키기 위하여, 상기 전원공급장치는,
영구자석 직류 브러시리스 모터와 연료 연소식 엔진의 정격 회전속도가 모두 6000~15000rpm이고, 연료 연소식 엔진, 영구자석 직류 브러시리스 모터의 에너지 전환 효율은 모두 90% 이상이다.
연료 연소식 엔진 자체, 연료 연소식 엔진과 영구자석 직류 브러시리스 모터가 상이한 축에 연결되고, 영구자석 직류 브러시리스 모터 회전자의 질량 불평형은 모두 전원공급장치에 진동을 발생시킬 수 있으며, 진동이 전기사용장치로 직접 전달되어, 전기사용장치의 정상적인 작동에 영향을 초래할 수 있다. 작동의 안정성을 향상시키기 위하여, 상기 전원공급장치는
마운팅 브래킷 및 감진기구를 더 포함하며;
연료 연소식 엔진과 영구자석 직류 브러시리스 모터는 감진기구를 통해 마운팅 브래킷에 설치된다.
장착 시 마운팅 브래킷을 전기사용장치의 마운팅 베이스시트에 장착할 수 있다.
감진기구는 전원공급장치와 외부 연결(장착 베이스시트) 사이에 감쇠를 제공하고, 진동이 외부로 전파되는 것을 차단하여 외부 연결장치의 정상적인 작동을 보장한다. 예를 들어, 전기사용장치인 멀티로터 무인기가 가속도 센서 및 디지털 자이로스코프를 사용하여 비행 자세를 판단 시, 이러한 센서는 진동에 대해 비교적 민감하므로, 감진기구가 멀티로터 무인기의 각 센서의 정상적인 작동을 보장할 수 있다.
측량 계산에 따르면, 리튬인산철 전지는 에너지밀도가 대략 260Wh/kg이고 유리전지의 에너지밀도는 대략 490Wh/kg이며, 연료전지의 에너지밀도는 대략 1000Wh/kg이다. 그런데 본 발명 중의 전원공급장치의 에너지밀도는 대략 1500Wh/kg이다.
실시예 2
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예가 제공하는 전원공급장치의 전원 공급 방법은 상기 실시예 1 중의 상기 전원공급장치를 통해 구현할 수 있으며, 상기 방법은 이하 단계를 포함한다.
S100: 상기 시동 제어 회로가 시동 명령에 따라, 충전 전지 어셈블리가 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터로 전기를 공급하도록 제어함으로써, 영구자석 직류 브러시리스 모터로 연료 연소식 엔진을 운전시키는 단계;
S200: 충전 전지 어셈블리가 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터로 전기를 공급하는 것을 중지하도록 제어하는 단계.
본 발명의 기술방안이 제공하는 실시예에서, 시동 제어 회로를 통해 충전 전지 어셈블리 중의 전기를 영구자석 직류 브러시리스 모터로 제공함으로써, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 연료 연소식 엔진을 구동시켜 연료 연소식 엔진을 점화 및 시동시키고; 연료 연소식 엔진이 점화 시동된 후, 시동 제어 회로는 다시 충전 전지 어셈블리가 영구자석 직류 브러시리스 모터로 전기를 공급하는 것을 차단하며, 이와 동시에 연료 연소식 엔진이 영구자석 직류 브러시리스 모터를 구동시켜 전기를 발생시키고, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 발생시킨 전기로 충전 전지 어셈블리를 충전시킬 수 있으며, 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단 및/또는 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단은 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로서 사용된다. 전지를 유일한 전원공급장치로 사용하는 것에 비해, 연료-전기 하이브리드 동력을 전원공급장치로 사용할 경우 에너지밀도가 비교적 높다.
구체적으로, 본 실시예 2의 상기 전원공급장치의 전기 공급 방법은 상기 실시예 1이 제공하는 상기 전원공급장치를 직접 이용할 수 있으며, 구체적인 구현 구조는 상기 실시예 1에서 묘사한 관련 내용을 참조할 수 있으므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
그 중, 상기 무인기는 적어도 3개의 회전날개를 구비한 멀티로터 무인기, 적어도 2개의 로터 블레이드를 구비한 틸트로터 무인기, 적어도 하나의 로터 블레이드를 구비한 고정익 무인기, 무인 헬리콥터 중의 어느 하나로부터 선택된다.
그 중, 상기 연료 연소식 엔진, 영구자석 직류 브러시리스 모터, 충전 전지 어셈블리, 시동 제어 회로로 전원공급장치를 구성하며,
상기 전원공급장치의 장착 위치는 몸체 내부(도 7에 도시된 바와 같이, 전원공급장치(D1)는 무인 헬리콥터 몸체(J1) 내부에 장착되고; 도 11에 도시된 바와 같이, 전원공급장치(D5)는 틸트로터 무인기 몸체(J5) 내부에 장착되며; 도 12에 도시된 바와 같이, 전원공급장치(D6)는 고정익 무인기 몸체(J6) 내부에 장착된다), 몸체 상방(도 8에 도시된 바와 같이, 전원공급장치(D2)는 멀티로터 무인기 몸체(J2) 상방에 장착된다), 또는 몸체 하방에 매다는 방식(도 9에 도시된 바와 같이, 전원공급장치(D3)는 무인 헬리콥터 몸체(J3) 하방에 매달리고; 도 10에 도시된 바와 같이, 전원공급장치(D4)는 멀티로터 무인기 몸체(J4) 하방에 매달린다)으로부터 선택된다.
본 발명의 기술방안이 제공하는 실시예에서, 시동 제어 회로를 통해 충전 전지 어셈블리 중의 전기를 영구자석 직류 브러시리스 모터로 제공함으로써, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 연료 연소식 엔진을 구동시켜 연료 연소식 엔진을 점화 및 시동시키고; 연료 연소식 엔진이 점화 시동된 후, 시동 제어 회로는 다시 충전 전지 어셈블리가 영구자석 직류 브러시리스 모터로 전기를 공급하는 것을 차단하며, 이와 동시에 연료 연소식 엔진이 영구자석 직류 브러시리스 모터를 구동시켜 전기를 발생시키고, 영구자석 직류 브러시리스 모터가 발생시킨 전기로 충전 전지 어셈블리를 충전시킬 수 있으며, 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단 및/또는 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단은 전원공급장치의 전력 출력 인터페이스로서 사용된다. 전지를 유일한 전원공급장치로 사용하는 것에 비해, 연료-전기 하이브리드 동력을 전원공급장치로 사용할 경우 에너지밀도가 비교적 높다.
구체적으로, 본 실시예 3 중의 상기 전원공급장치는 상기 실시예 1이 제공하는 상기 전원공급장치를 직접 사용할 수 있으며, 구체적인 구현 구조는 상기 실시예 1에 묘사된 관련 내용을 참조할 수 있으므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
상기 실시예에서, 각 실시예에 대한 묘사는 모두 각각 치중점이 있으며, 어떤 실시예에서 상세히 설명하지 않은 부분은 기타 실시예의 관련 묘사를 참조할 수 있다.
상기 장치 중의 관련 특징은 서로 참고할 수 있고, 또한, 상기 실시예 중의 "제1", "제2" 등은 각 실시예를 구분하기 위한 것이지, 각 실시예의 우열을 나타내는 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다.
여기에서 제공하는 명세서에 다량의 구체적인 세부 내용을 설명하였다. 그러나 본 발명의 실시예는 이러한 구체적인 세부 내용이 없는 경우에도 실시 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 약간의 실시예에서, 본 명세서에 대한 이해가 모호해지지 않도록 공지의 구조와 기술을 상세히 설명하지 않았다.
이와 유사하게, 본 공개를 간결히 하고 각 발명 방면 중의 하나 또는 다수의 이해를 돕기 위하여, 상기의 본 발명의 예시성 실시예에 대한 묘사에서, 본 발명의 각 특징은 때로는 단일한 실시예, 도면, 또는 그에 대한 묘사에 그룹으로 함께 분류되었음에 유의해야 한다. 그러나 상기 공개된 장치를 다음과 같은 의도, 즉 보호받고자 하는 본 발명이 각 청구항에 명확히 기재된 특징보다 더 많은 특징을 요구하는 의도를 반영하는 것으로 해석해서는 안 된다. 보다 확실하게 말하면, 아래의 청구항에 반영된 바와 같이, 발명 방면은 앞에서 공개한 단일한 실시예의 모든 특징보다 적다. 따라서, 구체적인 실시방식을 따르는 청구항은 이에 따라 상기 구체적인 실시방식에 명확하게 병합되며, 그 중 각 청구항 자체는 모두 본 발명의 단독 실시예로 삼을 수 있다.
본 분야의 기술자라면, 실시예 중의 장치 중의 부재를 적절하게 변형할 수 있고 또한 이들을 상기 실시예와 상이한 하나 또는 다수의 장치에 설치할 수 있으며, 실시예 중의 부재를 하나의 부재로 조합하고, 이밖에 이들을 다수의 서브부재로 분할할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 특징 중의 적어도 약간이 서로 배척되는 것을 제외하고, 임의의 조합을 통해 본 명세서(청구항, 요약 및 첨부도면 포함) 중에 공개된 모든 특징 및 이와 같이 공개된 어느 장치의 모든 부재를 조합할 수 있다. 별도로 명확하게 설명하지 않는 한, 본 명세서(청구항, 요약 및 첨부도면 포함)에 공개된 모든 특징은 동일하거나, 동등하거나 또는 유사한 목적을 제공하는 대체 특징에 의해 대체될 수 있다.
이밖에, 본 분야의 기술자라면, 비록 여기에서의 상기 약간의 실시예에 기타 특징이 아닌 기타 실시예에 포함된 약간의 특징이 포함되었더라도, 상이한 실시예의 특징의 조합은 본 발명의 범위 내에 속하면서 상이한 실시예를 형성하는 것을 의미함을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 아래의 청구항에서, 보호받고자 하는 실시예의 어느 하나는 모두 임의의 조합 방식으로 사용될 수 있다. 본 발명의 각 부재의 실시예는 하드웨어로 구현되거나, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
상기 실시예는 본 발명을 제한하는 것이 아니라 본 발명을 설명하는 것임에 유의하여야 하며, 또한 본 분야의 기술자가 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않는 상황에서 교체 실시예를 설계할 수 있다. 청구항에서, 괄호 안에 위치한 임의의 참고부호가 청구항을 제한하는 요소로 구성되어서는 안 된다. "포함"이라는 단어는 청구항에 열거되지 않은 부재 또는 어셈블리의 존재를 배제하지 않는다. 부재 또는 어셈블리 앞에 위치하는 "일" 또는 "하나"라는 단어는 다수의 이러한 부재 또는 어셈블리의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 약간의 상이한 부재가 포함된 장치에 의해 구현될 수 있다. 약간 부재를 열거한 청구항에서, 이러한 부재 중의 약간은 동일한 부재의 항을 통해 구체적으로 체현될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 등의 용어의 사용은 어떠한 순서를 나타내는 것이 아니라, 이러한 용어는 명칭으로 해석될 수 있다.
이상의 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 결코 본 발명을 임의의 형식으로 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 기술 실질에 의거하여 이상의 실시예에 대해 실시하는 임의의 간단한 수정, 동등한 변화와 수식은 모두 본 발명의 기술방안의 범위 내에 속한다.

Claims (10)

  1. 하이브리드 동력 무인기에 있어서,
    연료 연소식 엔진;
    영구자석 직류 브러시리스 모터로서, 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터의 동력 입력단이 상기 연료 연소식 엔진의 동력 출력단과 전동 연결되는, 영구자석 직류 브러시리스 모터;
    충전 전지 어셈블리로서, 상기 충전 전지 어셈블리의 전력 입력단이 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단과 전기적으로 연결되는, 충전 전지 어셈블리;
    시동 제어 회로로서, 상기 충전 전지 어셈블리가 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터로 전기 공급을 시작/정지하도록 제어하기 위해, 상기 시동 제어 회로의 전력 입력단이 상기 충전 전지 어셈블리의 전력 입력단과 연결되고, 상기 시동 제어 회로의 전력 입력단이 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 입력단과 연결되는, 시동 제어 회로;
    상기 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단 및/또는 상기 충전 전지 어셈블리의 전력 출력단은 전원공급장치의 동력출력 인터페이스로 사용되며;
    전자 속도 조절기로서, 상기 전자 속도 조절기의 전력 입력단이 영구자석 직류 브러시리스 모터, 및, 충전 전지 어셈블리에 동시에 연결되는, 전자 속도조절기;
    브러시리스 모터로서, 상기 브러시리스 모터의 전력 입력단이 상기 전자 속도조절기와 연결되는, 브러시리스 모터;
    발전 제어 유닛, 및, 상기 전자 속도조절기를 제어하기 위한 비행 제어기;
    로터 블레이드로서, 상기 로터 블레이드의 동력 입력단이 상기 브러시리스 모터와 연결되는, 로터 블레이드를 포함하며,
    상기 충전 전지 어셈블리는 AC-DC 전원 모듈, DC-DC 전원 모듈, 충전 전지팩을 포함하며;
    상기 AC-DC 전원 모듈(31)의 전력 입력단은, 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)로부터 접속되는 교류전기를 직류 전기로 변환하기 위해, 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터(20)의 전력 출력단과 전기적으로 연결되고;
    상기 DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 입력단은, 상기 AC-DC 전원 모듈(31)로부터 접속되는 직류 전기를 변압하기 위해, 상기 AC-DC 전원 모듈(31)의 전력 출력단과 전기적으로 연결되며;
    상기 충전 전지팩(33)의 전력 입력단은 상기 DC-DC 전원 모듈(32)의 전력 출력단과 전기적으로 연결되며,
    상기 충전 전지팩의 제1 전력 출력단은 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단과 연결되고, 제1 전기에너지 출력 인터페이스로서 사용되며,
    상기 충전 전지팩의 제1 전력 출력단은 제2 전기에너지 출력 인터페이스로서 사용되며,
    상기 하이브리드 동력 무인기는 제3 전기에너지 출력 인터페이스, DC-DC 전원 변압기, 전원 스위칭 회로, 전기신호 수집회로를 더 포함하며;
    상기 전기신호 수집회로는, 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단 또는 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 입력단의 전기신호값을 수집하기 위해, 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단 또는 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 입력단과 연결되고;
    상기 충전 전지팩의 제1 전력 출력단은 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단과 연결되고, 상기 전원 스위칭 회로의 제1 전기에너지 접속단과 연결되며;
    상기 DC-DC 전원 변압기는, 상기 충전 전지팩의 제2 전력 출력단이 출력하는 정격 전압값을 상기 충전 전지팩의 제1 전력 출력단과 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단이 연결되어 정격 전압값으로 변압하기 위해, 각각 상기 충전 전지팩의 제2 전력 출력단 및 상기 전원 스위칭 회로의 제2 전기에너지 접속단과 연결되고;
    상기 전원 스위칭 회로의 전기에너지 출력단은 상기 제3 전기에너지 출력 인터페이스와 연결되며;
    상기 전원 스위칭 회로의 신호 수집단은 전기신호값을 수신하여, 전기신호값의 크기에 따라 상기 전원 스위칭 회로의 제1 전기에너지 접속단과 상기 전원 스위칭 회로의 제2 전기에너지 접속단을 스위칭하기 위해, 상기 전기신호 수집회로와 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 동력 무인기.
  2. 제1항에 있어서,
    발전 제어 유닛을 더 포함하며,
    상기 발전 제어 유닛의 제1 신호 수집단은, 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단이 출력하는 제1 전기신호를 수집하기 위해, 상기 DC-DC 전원 모듈의 전력 출력단과 전기적으로 연결되고;
    상기 발전 제어 유닛의 제2 신호 수집단은, 상기 충전 전지팩의 전력 출력단이 출력하는 제2 전기신호를 수집하기 위해, 상기 충전 전지팩의 전력 출력단과 전기적으로 연결되며;
    상기 발전 제어 유닛의 제어단은, 제1 신호 및/또는 제2 신호에 따라 스로틀 실행 기구의 동작을 제어하기 위해, 상기 연료 연소식 엔진의 스로틀 실행 기구와 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 동력 무인기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전기신호는 전류정보와 전압정보를 포함하고;
    상기 제2 전기신호는 전류정보와 전압정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 동력 무인기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 AC-DC 전원 모듈은 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터의 전력 출력단과 연결되는 정류부, 각각 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터 및 상기 정류부와 연결되는 펄스폭 변조부를 포함하고;
    상기 정류부는 각각 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터에 연결되는 3그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)를 포함하며, 3그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)는 서로 병렬 연결되고, 각 그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)는 2개의 직렬 연결된 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)를 포함하며, 그 중,
    제1그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제1 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S1)의 G극은 제1 역위상 증폭기를 거친 후 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제1 제어단과 연결되고, 제1그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제2 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S2)의 G극은 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제1 제어단과 연결되며;
    제2그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제3 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S3)의 G극은 제2 역위상 증폭기를 거친 후 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제2 제어단과 연결되고, 제2그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제4 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S4)의 G극은 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제2 제어단과 연결되며;
    제3그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제5 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S5)의 G극은 제2 역위상 증폭기를 거친 후 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제3 제어단과 연결되고, 제3그룹의 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 중 제6 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)(S6)의 G극은 펄스폭 변조부의 펄스폭 변조소자(PWM)의 제3 제어단과 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 동력 무인기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DC-DC 전원 모듈은 다수의 상호 병렬 연결되는 변압회로를 포함하며, 각각의 변압회로의 출력은 400-600w인 것을 특징으로 하는 하이브리드 동력 무인기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영구자석 직류 브러시리스 모터는 탄성 연축기를 통해 상기 연료 연소식 엔진과 전동 연결되고;
    상기 영구자석 직류 브러시리스 모터와 상기 연료 연소식 엔진의 정격 회전속도는 모두 6000~15000rpm이며;
    상기 하이브리드 동력 무인기는
    마운팅 브래킷 및 감진기구를 더 포함하고;
    상기 연료 연소식 엔진과 상기 영구자석 직류 브러시리스 모터는 감진기구를 통해 상기 마운팅 브래킷에 설치되며;
    상기 무인기는 적어도 3개의 회전날개를 구비한 멀티로터 무인기, 적어도 2개의 로터 블레이드를 구비한 틸트로터 무인기, 적어도 하나의 로터 블레이드를 구비한 고정익 무인기, 무인 헬리콥터 중의 어느 하나로부터 선택되고;
    상기 연료 연소식 엔진, 영구자석 직류 브러시리스 모터, 충전 전지 어셈블리, 시동 제어 회로로 전원공급장치를 구성하며,
    상기 전원공급장치의 장착 위치는 몸체 내부, 몸체 상방, 또는 몸체 하방에 매다는 방식으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 동력 무인기.
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