一种双模无人机的供电系统和双模无人机技术方案

本实用新型专利技术提出一种系留/放飞双模无人机的供电系统和双模无人机，该供电系统包括机载电源、机载电池组、地面电源、线缆、电源切换装置和供电接口；所述机载电源与地面电源通过线缆连接，可与电源切换装置机械连接，所述机载电源与电源切换装置机械连接时，所述机载电源电连接供电接口，用于向无人机供电；所述机载电池组可与电源切换装置机械连接，所述机载电池组与电源切换装置机械连接时，所述机载电池组电连接供电接口，用于向无人机供电；所述电源切换装置机械固定于无人机，可与机载电源或机载电池组机械连接。成功解决多旋翼双模无人机的续航时间等问题。

A Power Supply System and Dual-mode UAV for Dual-mode UAV

【技术实现步骤摘要】
一种双模无人机的供电系统和双模无人机
本技术属于多旋翼无人机领域，具体涉及一种双模无人机的供电系统和双模无人机。
技术介绍
近年来多旋翼无人机市场的发展迅速，无人机尤以优良的操控性能和可垂直起降的方便性等优点特点迅速获得了广大消费群体的关注，成为迄今为止最热销的产品。多旋翼无机人相较于其它无人机具有得天独厚的优势，与固定翼飞机相比，它具有可以垂直起降，可以定点盘旋的优点；与单旋翼直升机相比，它没有尾桨装置，因此具有机械结构简单、安全性高、使用成本低等优点。多旋翼无人机的诸多优点使它在无人机市场前景被看好，但也面临着许多的问题，在电力巡航、物流运输、消防、植保等领域电动无人机的载重及续航时间成为制约其发展的重要因素。此时，系留无人机凭借其长时间滞空的优点为市场带来曙光。系留无人机是一种通用的空中悬停平台，可在飞行器上搭载各种任务设备，根据环境态势灵活选择多种作业模式，全天候、全天时地完成多种任务。系留无人机可固定于地面，也可以装载于车辆或海上舰船，具有航时长、载重大、隐身性好、展开撤收便捷、机动性强、适用性强等优点，在军、民用各方面都有很广泛的应用。目前国内对多旋翼系留无人机进行研究的单位不多，且未有能实现系留/放飞双模式的多旋翼无人机，这主要是由于缺乏一种系留/放飞双模式的无人机的合适的供电系统。多旋翼无人机机械结构简单，能够实现垂直起降，在无人机市场备受关注，但也面临着许多的问题，其中，载重及续航时间成为制约其发展的重要因素。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种系留/放飞双模式的无人机的供电系统，具体包括机载电源、机载电池组、地面电源、线缆、电源切换装置和供电接口；所述机载电源与地面电源通过线缆连接，可与电源切换装置机械连接，所述机载电源与电源切换装置机械连接时，所述机载电源电连接供电接口，用于向无人机供电；所述机载电池组可与电源切换装置机械连接，所述机载电池组与电源切换装置机械连接时，所述机载电池组电连接供电接口，用于向无人机供电；所述电源切换装置机械固定于无人机，可与机载电源或机载电池组机械连接。进一步的，所述电源切换装置包括第一导轨、第二导轨和支撑结构，所述第一导轨、第二导轨和支撑结构构成腔体，所述腔体用于与所述机载电源或所述机载电池组机械连接。进一步的，所述电源切换装置还包括锁合结构，用于机械固定机载电源或机载电池组。进一步的，所述锁合结构为卡槽接口。进一步的，所述机载电源和机载电池组上具有卡合结构，用于与所述锁合结构配合使用。进一步的，所述机械连接为插接。进一步的，所述机载电源还包括机载应急电池，用于在地面电源无法供电时向无人机供电。进一步的，所述机载应急电池为锂电池。进一步的，所述地面电源通过线缆传输的电源为800V直流电。本技术还提出一种双模无人机，包括本技术提出的双模无人机的供电系统。本技术提出的一种无人机领域的一种双模无人机供电系统和双模无人机，是一种系留/放飞双模多旋翼无人机及其匹配使用的供电系统，成功解决其续航时间等问题，系留/放飞双模多旋翼无人机采用同一无人机机体，通过盲插方式快速切换机舱内的电源实现系留和自由飞行两种工作模式的无人机。系留工作模式下，机舱插入机载电源，将地面高压供电通过系留线缆传输给机载电源，实现无人机长时间驻留。自由飞行模式下，将机载电源快速切换为大容量机载电池组，实现无人机的自由飞行。在本技术提出的一种双模无人机供电系统和双模无人机，在系留供电技术、瞬时动态下的机载电源供电、双模机舱设计等关键技术上取得了突破，实现系留/放飞双模系统，可满足大负载、长时间留空任务要求。本技术借鉴系留气球的工作模式，在保留多旋翼无人机自身优势的基础上，通过系留电缆与地面供电分系统相连为飞行器供电，构成双模系统，很好地弥补了无人机续航时间短的缺陷，充分发挥了多旋翼无人机可按规划航路飞行、定点悬停、悬停精度高、操作便捷、性价比高等优势。以此为基础搭建的系留/放飞双模无人机将具有广阔的应用前景。与其他空中平台相比，本技术具有如下优势：a)双模切换，制造和维护成本较低，性价比高；b)平台结构设计简单，已经逐渐走向实用，可以实现按规划航路飞行和长时间定点悬停；c)控制方式相对简单，与直升机等相比，悬停精度更高，效果更好；d)自身体积相对较小，操作便捷，机动性好，执行军事任务时不易被发现，隐身性好。附图说明图1为本技术提出的一种双模无人机的供电系统的结构示意图；图2为本技术提出的一种双模无人机的供电系统的电源切换装置的结构图；图3为本技术提出的一种双模无人机的供电系统的机载电源的结构示意图；图4为本技术提出的一种双模无人机的供电系统的空中控制系统的结构示意图；图5为本技术提出的一种双模无人机的供电系统的动力系统的结构示意图；图6为本技术提出的一种双模无人机的供电系统的地面工作站的结构示意图；图7为本技术提出的一种双模无人机的供电系统的地面电源转换系统结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合图1至图7对本技术作进一步详细说明，以便能够更好地理解本技术的内容以及其各方面的优点。在以下的实施例中，提供以下具体实施方式的目的是便于对本技术的内容更清楚透彻的理解，而不是对本技术的限制。实施例1如图1所示，本实施例提出了一种双模无人机的供电系统，本实施例中所述双模无人机为多旋翼无人机，所述双模指的是系留模式和放飞模式，即可自由切换两种工作模式的多旋翼无人机，具体包括机载电源1、机载电池组2、地面电源3、线缆4、电源切换装置5和供电接口6；所述机载电源1与地面电源3通过线缆4连接，即通过线缆4将地面电源3中的电能输送至机载电源1，进而输送至无人机供电接口6，所述机载电源1可与电源切换装置5机械连接，所述机载电源1与电源切换装置5机械连接时，所述机载电源1电连接供电接口6，向无人机供电；所述机载电池组2可与电源切换装置5机械连接，所述机载电池组2与电源切换装置5机械连接时，所述机载电池组2电连接供电接口6，用于向无人机供电；所述供电接口6即为无人机的供电接口，也是无人机的电能来源；所述电源切换装置5机械固定于无人机内部或者外部，用于切换向无人机供电的设备，即机载电源1或者机载电池组2，其通过与机载电源1或机载电池组2机械连接来切换与供电接口6电连接的设备，从而切换无人机的供电电源。当所述电源切换装置5与机载电源2机械连接时，所述机载电源1与供电接口6电连接，机载电源1为无人机的供电来源；当所述电源切换装置5与机载电池组2机械连接时，所述机载电池组2与供电接口6电连接，机载电池组2为无人机的供电来源。所述线缆4作为系留线缆，使用直径小、轻便、抗高压输电的材质制作。本实施例中，所述线缆4采用轻型合金导体，并采用航空线缆的工艺来制作，在保证使用性能的同时达到大幅减轻重量的目的，线缆每百米的重量不大于4kg、可耐2000伏电压、载流量可达10-50A的高压直流电；所述线缆绝缘材料使用机器人线缆的高温塑料，可以承受长时间的反复弯曲；线缆使用专用的超高强度纤维来承担抗拉力，抗拉力大于50-150KGS以上，并且重量很轻。电源切换装置6的具体结构如图2所示，从图中可以看出，所述电源切换装置6的结构具体包括第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模无人机的供电系统，其特征在于，包括机载电源、机载电池组、地面电源、线缆、电源切换装置和供电接口；所述机载电源与地面电源通过线缆连接，与电源切换装置机械连接，所述机载电源与电源切换装置机械连接时，所述机载电源电连接供电接口，用于向无人机供电；所述机载电池组可与电源切换装置机械连接，所述机载电池组与电源切换装置机械连接时，所述机载电池组电连接供电接口，用于向无人机供电；所述电源切换装置机械固定于无人机，与机载电源或机载电池组机械连接。

【技术特征摘要】
1.一种双模无人机的供电系统，其特征在于，包括机载电源、机载电池组、地面电源、线缆、电源切换装置和供电接口；所述机载电源与地面电源通过线缆连接，与电源切换装置机械连接，所述机载电源与电源切换装置机械连接时，所述机载电源电连接供电接口，用于向无人机供电；所述机载电池组可与电源切换装置机械连接，所述机载电池组与电源切换装置机械连接时，所述机载电池组电连接供电接口，用于向无人机供电；所述电源切换装置机械固定于无人机，与机载电源或机载电池组机械连接。2.根据权利要求1所述的一种双模无人机的供电系统，其特征在于，所述电源切换装置包括第一导轨、第二导轨和支撑结构，所述第一导轨、第二导轨和支撑结构构成腔体，所述腔体用于与所述机载电源或所述机载电池组机械连接。3.根据权利要求1所述的一种双模无人机的供电系统，其特征在于，所述电源切换装置还包括锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭剑辉，
申请(专利权)人：郭剑辉，
类型：新型
国别省市：江苏,32