一种基于压电发电的水空无人机制造技术

本发明专利技术提供一种基于压电发电的水空无人机，涉及无人机技术领域，包括无人机本体

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电发电的水空无人机


[0001]本专利技术涉及无人机
，特别是涉及一种基于压电发电的水空无人机
。

技术介绍

[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由机载计算机完全地或间歇地自主操作
。
现有无人机多由充电电池或燃料供能，由于电池电量有限，燃料有限，航时和航程都较短，少部分无人机采用太阳能发电，然而，太阳能发电无人机仅仅能够在晴天进行发电，阴天和晚上的发电效率极低，因此，急需一种新型的方案来解决上述问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于压电发电的水空无人机，以解决上述现有技术存在的问题，增加无人机航程和航时
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种基于压电发电的水空无人机，包括无人机本体
、
控制计算机
、
驱动装置
、
充电电池和多个压电陶瓷片，所述充电电池与所述无人机本体连接，所述压电陶瓷片覆设于所述无人机本体表面，各所述压电陶瓷片均与所述充电电池进行电连接，所述充电电池为所述驱动装置供电，所述控制计算机能够控制所述驱动装置驱动所述无人机本体飞行以及驱动所述无人机本体降落至海面上并使得所述压电陶瓷片利用波浪能进行发电
。
[0006]优选的，所述无人机本体包括机翼和机身，所述压电陶瓷片仅覆设于所述机翼表面
。
[0007]优选的，所述压电陶瓷片阵列设置于所述机翼表面
。
[0008]优选的，所述压电陶瓷片采用承受拉压应力的
d31
模式
。
[0009]优选的，所述控制计算机和所述充电电池均设置于所述机身内
。
[0010]优选的，所述控制计算机能够检测所述充电电池电量；在所述充电电池电量高于最低阈值且有飞行任务时，所述控制计算机控制所述驱动装置驱动所述无人机本体飞往任务地点；在所述充电电池低于最低阈值或没有飞行任务时，所述控制计算机控制所述驱动装置驱动所述无人机本体飞行至预定发电位置，到达发电位置后降落至水面，关闭所述驱动装置和无人机本体上需要用电的组件，进入波浪发电模式
。
[0011]优选的，在发电过程中，所述控制计算机还能够根据波浪参数
、
无人机姿态
、
充电电池状态来实时调节充电电池的充电电压和充电电流，以获取最大的发电功率
。
[0012]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0013]1.
航时长
、
航程长
。
无人机在水面上时，可以通过压电陶瓷片，持续将波浪带来的机械振动转化为电能，储存到充电电池中，由于波浪在海面上广泛存在，可以保证不断的能量输入，增加无人机航程和航时
。
[0014]2.
环境适应性好
。
由于波浪能几乎是一直存在的，因此压电陶瓷片发电不受昼夜
的影响，可以二十四小时持续工作
。
在遇到危险海况时，可以利用储存的电能转移到安全区域
。
[0015]3.
低成本且气动特性不受影响
。
本专利技术的压电陶瓷片为微小矩形薄片，紧密铺设在机翼表面，无需按照无人机机翼翼型定制生产曲面压电陶瓷片，在保证成本低的同时，也确保了机翼表面的光滑，保证机翼翼型和机翼气动特性不受影响
。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0017]图1为本专利技术提供的基于压电发电的水空无人机的结构示意图；
[0018]图2为图1中基于压电发电的水空无人机的任务流程图；
[0019]图中：1‑
压电陶瓷片；
21
‑
机身；
22
‑
机翼；2‑
无人机本体
。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0021]本专利技术的目的是提供一种基于压电发电的水空无人机，以解决上述现有技术存在的问题，增加无人机航程和航时
。
[0022]为使本专利技术的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明
。
[0023]本专利技术提供一种基于压电发电的水空无人机，以下简称无人机，如图1所示，无人机包括无人机本体
2、
控制计算机
、
驱动装置
、
充电电池和多个压电陶瓷片1，充电电池与无人机本体2连接，压电陶瓷片1覆设于无人机本体2表面，各压电陶瓷片1均与充电电池进行电连接，充电电池为驱动装置供电，控制计算机能够控制驱动装置驱动无人机本体2飞行以及驱动无人机本体2降落至海面上并使得压电陶瓷片1利用波浪能进行发电
。
[0024]多个压电陶瓷片1与充电电池进行电连接的方式有多种：
[0025]例如采用多个压电陶瓷片1并联成一个整体后再与充电电池串联的方式
。
[0026]例如采用每个压电陶瓷片1分别通过正负电极与充电电池串联
。
[0027]例如采用多个压电陶瓷片1串联成一个整体后再与充电电池串联
。
[0028]例如采用多个压电陶瓷片1串并混搭的方式成一个整体后再与充电电池串联
。
[0029]控制计算机为单片机电路板
。
[0030]驱动装置为螺旋桨以及驱动螺旋桨旋转的电动机，电动机和充电电池连接
。
[0031]无人机本体2包括机翼
22
和机身
21
，控制计算机和充电电池均设置于机身
21
内
。
[0032]控制计算机能够控制驱动装置驱动无人机本体2在海面和空中飞行，在海面上飞行时，压电陶瓷片1也处于发电状态
。
[0033]本专利技术提供的基于压电发电的水空无人机通过压电陶瓷片1，持续将波浪带来的机械振动转化为电能，储存到充电电池中，由于波浪在海面上广泛存在，可以保证不断的能量输入，增加无人机航程和航时，且由于波浪能几乎是一直存在的，因此压电陶瓷片1发电不受昼夜的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于压电发电的水空无人机，其特征在于：包括无人机本体
、
控制计算机
、
驱动装置
、
充电电池和多个压电陶瓷片，所述充电电池与所述无人机本体连接，所述压电陶瓷片覆设于所述无人机本体表面，各所述压电陶瓷片均与所述充电电池进行电连接，所述充电电池为所述驱动装置供电，所述控制计算机能够控制所述驱动装置驱动所述无人机本体飞行以及驱动所述无人机本体降落至海面上并使得所述压电陶瓷片利用波浪能进行发电
。2.
根据权利要求1所述的基于压电发电的水空无人机，其特征在于：所述无人机本体包括机翼和机身，所述压电陶瓷片仅覆设于所述机翼表面
。3.
根据权利要求2所述的基于压电发电的水空无人机，其特征在于：所述压电陶瓷片阵列设置于所述机翼表面
。4.
根据权利要求1所述的基于压电发电的水空无人机，其特征在于：所述压电陶瓷片采用承受拉压应力的
d...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志诚，梁潘，赵成桥，郭云恺，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：