【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机，尤其是涉及一种无人机氢燃料电池系统、控制方法及无人机。
技术介绍
1、随着无人机技术的不断发展，无人机的应用范围越来越广，比如应用在军事行动、地质勘测、物流运输、农业应用、影视拍摄、消防抗灾以及救援巡查等诸多领域。
2、然而，无人机在各个领域中常常因为执行艰难的任务需要较长的工作的时间，无人机在执行任务时，难免出现续航不足的情况，例如，测绘时，由于续航不足必须返回基地补充能源，如此一来，使得任务中断，切断了无人机执行任务的连续性，增加了无人机完成任务的时间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无人机氢燃料电池系统、控制方法及无人机，本专利技术通过合理设计氢燃料电池输出电压范围与启动电池电压范围，匹配合适的电机驱动控制器，并且合理减小无人机重量而减少了无人机的功耗以提高无人机的运行时间。
2、启动电池电压范围，匹配合适的电机驱动控制器
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
4、本专利技术第一方面提供了一种无人机氢燃料电池系统，包括供氢单元、燃料电池单元、控制单元、以及驱动单元；
5、所述控制单元分别与所述供氢单元、燃料电池单元、以及驱动单元电信连接，所述燃料电池单元与所述供氢单元连接，所述驱动单元与所述燃料电池单元连接；
6、其中，所述燃料电池单元包括与所述供氢单元连接的至少一个氢燃料电池模块、以及与所述氢燃料电池模块连接的启动电池，所
7、进一步的，所述燃料电池单元还包括与所述氢燃料电池模块连接的若干mos管、以及与所述mos管连接的电流电压检测传感器，所述电流电压检测传感器与所述启动电池连接，若干mos管并联。
8、进一步的，所述氢燃料电池模块包括与所述供氢单元连接燃料电堆、与所述燃料电堆连接的风扇、以及控制所述燃料电堆与所述供氢单元连通的控制板。
9、进一步的，所述驱动单元包括与所述启动电池及氢燃料电池模块连接的电机驱动器、与启动电池、以及氢燃料电池模块连接的氢动力控制器，所述氢动力控制器被配置为：控制所述氢燃料电池模块向所述启动电池供电、以及控制所述氢燃料电池模块及启动电池向所述电机驱动器输出功率。
10、更进一步的，所述驱动单元还包括无人机控制器，所述无人机控制器与所述启动电池连接、并且与所述电机驱动器电信连接，所述无人机控制器被配置为：控制所述氢动力控制器以及电机驱动器工作。
11、进一步的，所述供氢单元包括与所述氢燃料电池模块连接的储氢瓶。
12、本专利技术第二方面提供了一种无人机氢燃料电池系统的控制方法，采用如上述的无人机氢燃料电池系统执行，所述方法包括：
13、s1，获取电机驱动器的瞬时功率、及氢燃料电池模块的输出功率；
14、s2，判断电机驱动器的瞬时功率和氢燃料电池模块的最大输出功率的大小；
15、s3，若电机驱动器的瞬时功率大于氢燃料电池模块的最大输出功率，控制启动电池输出功率向电机驱动器，启动电池输出功率和氢燃料电池模块的输出功率满足电机驱动器的瞬时功率；
16、s4，若电机驱动器的瞬时功率小于氢燃料电池模块的最大输出功率，判断电机驱动器的瞬时功率处于第一区间或第二区间；
17、s5，当电机驱动器的瞬时功率处于第一区间时，开启mos管，当氢燃料电池模块的燃料电堆电压小于30％燃料电堆开路电压且燃料电堆输出正向电流小于1％或燃料电堆输出负电流则关闭其mos管；
18、s6，当电机驱动器的瞬时功率处于第二区间时，关闭mos管。
19、进一步的，步骤s4中，所述第一区间为10％～100％，所述第二区间为0～9％。
20、进一步的，步骤s5中，燃料电堆电压和燃料电堆输出电流由所述电流电压检测传感器监测。
21、本专利技术第三方面提供了一种无人机，包括上述的无人机氢燃料电池系统。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
23、1、本专利技术通过合理设计氢燃料电池输出电压范围与启动电池电压范围，匹配合适的电机驱动控制器，通过省掉dcdc而用多mos管并联方案来实现减小无人机重量而减少了无人机的功耗以提高无人机的运行时间。
24、2、本专利技术的控制方法通过检测电机实时功率大于10％的额定电机功率，开启mos管，如果氢燃料电池模块电堆电压小于30％的电堆开路电压且电堆输出正向电流小于1％或为负电流则关闭其mos管，防止燃料电池故障导致反向持续电压加在电堆上。
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1.一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，包括供氢单元(300)、燃料电池单元(100)、控制单元、以及驱动单元(200)；
2.根据权利要求1所述的一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池单元(100)还包括与所述氢燃料电池模块(110)连接的若干MOS管(130)、以及与所述MOS管(130)连接的电流电压检测传感器(140)，所述电流电压检测传感器(140)与所述启动电池(120)连接，若干MOS管(130)并联。
3.根据权利要求1所述的一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢燃料电池模块(110)包括与所述供氢单元(300)连接燃料电堆(111)、与所述燃料电堆(111)连接的风扇(112)、以及控制所述燃料电堆(111)与所述供氢单元(300)连通的控制板(113)。
4.根据权利要求1所述的一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，所述驱动单元(200)包括与所述启动电池(120)及氢燃料电池模块(110)连接的电机驱动器(210)、与启动电池(120)、以及氢燃料电池模块(110)连接的氢动力控制器(220)，所述氢动
5.根据权利要求4所述的一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，所述驱动单元(200)还包括无人机控制器(230)，所述无人机控制器(230)与所述启动电池(120)连接、并且与所述电机驱动器(210)电信连接，所述无人机控制器(230)被配置为：控制所述氢动力控制器(220)以及电机驱动器(210)工作。
6.根据权利要求1所述的一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，所述供氢单元(300)包括与所述氢燃料电池模块(110)连接的储氢瓶(310)。
7.一种无人机氢燃料电池系统的控制方法，采用如权利要求1～6任一所述的无人机氢燃料电池系统执行，其特征在于，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的一种无人机氢燃料电池系统的控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述第一区间为10％～100％，所述第二区间为0～9％。
9.根据权利要求7所述的一种无人机氢燃料电池系统的控制方法，其特征在于，步骤S5中，燃料电堆(111)电压和燃料电堆(111)输出电流由所述电流电压检测传感器(140)监测。
10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1～6任一所述的无人机氢燃料电池系统。
...【技术特征摘要】
1.一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，包括供氢单元(300)、燃料电池单元(100)、控制单元、以及驱动单元(200)；
2.根据权利要求1所述的一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池单元(100)还包括与所述氢燃料电池模块(110)连接的若干mos管(130)、以及与所述mos管(130)连接的电流电压检测传感器(140)，所述电流电压检测传感器(140)与所述启动电池(120)连接，若干mos管(130)并联。
3.根据权利要求1所述的一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢燃料电池模块(110)包括与所述供氢单元(300)连接燃料电堆(111)、与所述燃料电堆(111)连接的风扇(112)、以及控制所述燃料电堆(111)与所述供氢单元(300)连通的控制板(113)。
4.根据权利要求1所述的一种无人机氢燃料电池系统，其特征在于，所述驱动单元(200)包括与所述启动电池(120)及氢燃料电池模块(110)连接的电机驱动器(210)、与启动电池(120)、以及氢燃料电池模块(110)连接的氢动力控制器(220)，所述氢动力控制器(220)被配置为：控制所述氢燃料电池模块(110)向所述启动电池(120)供电、以及控制所述氢燃料电池模块(...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈焕光，
申请(专利权)人：氢合上海科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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