【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机氢燃料电池，具体为基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法。
技术介绍
1、随着科技的进步和环保意识的增强，氢燃料电池技术在无人机中的应用越来越广泛，氢燃料电池具有能量密度高、环境友好、续航时间长等优点，成为无人机动力系统的重要选择之一，然而，现有的氢燃料电池无人机在功率快速响应，输出电压不稳定，功率损耗等方面仍存在诸多挑战，特别是在高功率输出和长时间连续工作的情况下，因此功率板的设计至关重要，而传统的功率板设计往往存在稳压不足、散热性能差、电流电压监测不精确等问题，难以满足氢动力无人机的高性能需求，因此急需一种新型的功率板设计，使氢燃料电池系统与无人机电机完美拟合，实现更高效、更稳定的能量管理，为此，提出基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，包括以下步骤：
3、s1、初始化启动：无人机运行上电后，首先进行自检，检查各个芯片的状态、传感器的连接、分压器的运行和功能模块的初始化；
4、s2、功率转换运行：包括输入电源连接和功率分配与稳压；
5、s3、散热管理：包括功率mos管工作和散热片散热；
6、s4、辅助锂电池系统管理：包括充电
7、s5、实时监测和数据采集：包括电流电压采样、信号转换和数据监控与故障诊断；
8、s6、保护机制：包括过流保护、过压保护和过温保护；
9、s7、关闭及断电：包括正常关机和紧急断电。
10、作为本技术方案的进一步优选的：在s1中，芯片采用lt8708芯片，传感器采用ltc6102电流传感器，分压器采用桥式电路电压分压器，功能模块中包括功率板，功率板采用全功率dcdc变换器；
11、其中，设定电压，根据无人机旋翼电机的额定电压，设置全功率dcdc变换器的输出电压。
12、作为本技术方案的进一步优选的：在s2中，输入电源连接：无人机中氢燃料电池电堆作为主要电源，通过输入端口连接到全功率dcdc变换器；
13、功率分配与稳压：lt8708芯片采用四个，四个lt8708芯片并联实现1500w功率稳压，其中，各芯片均匀分配负载电流，从而确保系统稳定输出。
14、作为本技术方案的进一步优选的：四个lt8708芯片并联实现dcdc转换工作效果，且均流电路动态监测和调整各芯片的电流分配，以此防止单个芯片过载。
15、作为本技术方案的进一步优选的：在s1至s2的运行过程中，四个并联的lt8708芯片同时进行工作策略，具体工作策略，包括以下步骤：
16、a1、初始化启动：开始系统初始化，检测所有芯片的状态；
17、a2、检测负载需求：读取负载电流需求和电压需求；
18、a3、启动所有芯片：当负载需求大于0，启动所有lt8708芯片；
19、a4、负载均匀分配：使用均流电路向各芯片分配均等的电流负载；
20、a5、工作状态监控：实时监控各芯片的电流、电压和温度，且调整各芯片的电流分配以保持均流；
21、a6、过载保护：当任意一个芯片的电流或温度超出安全范围，则触发保护机制，减少功率输出并发送警告信号；
22、a7、关机。
23、作为本技术方案的进一步优选的：四个并联lt8708芯片工作，其可以均匀散热，各芯片同时分担负载电流，以此降低各芯片的功耗，改善整体的散热性能，且由于各芯片工作在其最佳效率范围内，系统的总效率能够有效提高；
24、其中，四个并联lt8708芯片能够快速响应，当负载变化时，并联系统能够快速响应，不需要等待额外的芯片启动，同时减少应力，各芯片承受的电应力和热应力较小，从而有助于延长芯片的使用寿命。
25、作为本技术方案的进一步优选的：在s3中，功率mos管工作：功率mos管位于功率板的背面，且参与dcdc变换过程，产生热量；
26、散热片散热：在功率板上安装有散热片，功率mos管产生的热量通过导热材料传递至散热片；
27、其中，散热片通过与周围空气的对流换热，散发热量，从而确保功率mos管在安全温度范围内工作运行。
28、作为本技术方案的进一步优选的：在s4中，辅助锂电池系统作为备用电源，通过双接口与全功率dcdc变换器相连，实现边充边放；
29、其中，充电过程：辅助锂电池系统通过充电接口进行均衡充电，保持电池在最佳电量状态；
30、放电过程：当氢燃料电池电堆需要额外电力支持时，辅助锂电池通过放电接口提供补偿电力，从而确保系统稳定运行。
31、作为本技术方案的进一步优选的：在s4运行过程中，全功率dcdc变换器同步运行，其具体运行步骤包括：
32、b1、待机状态；
33、b2、待机电力供应：全功率dcdc变换器通过各lt8708芯片满足待机状态的低功率需求；
34、b3、起飞电力供应：氢燃料电池电堆和全功率dcdc变换器提供主要电力，满足起飞高功率需求，同时，辅助锂电池通过放电接口提供额外电力，确保起飞时功率供应充足；
35、b4、巡航电力供应：全功率dcdc变换器提供巡航所需功率，小于1500w，而在满足巡航功率需求的同时，利用余下的功率为锂电池充电，通过充电接口进行均衡充电；
36、b5、应对突变：巡航时遇到风力突变，功率需求突然增加，全功率dcdc变换器和锂电池同时提供额外电力，确保无人机稳定巡航；
37、b6、降落状态：确认降落所需功率，通常小于1500w，全功率dcdc变换器提供降落所需的低功率。
38、作为本技术方案的进一步优选的：在s5中，电流电压采样：通过ltc6102电流传感器和桥式电路电压分压器对电堆、锂电和负载的电流电压进行实时监测；
39、信号转换：采样得到的电流电压信号转换为1v-5v的模拟量信号，传送至无人机自带的控制系统；
40、数据监控与故障诊断：控制系统对模拟量信号进行分析，监控系统状态，并进行故障诊断，从而确保系统的正常运行。
41、作为本技术方案的进一步优选的：在s6中，过流保护：当系统检测到电流超过安全阈值时，过流保护电路会立即切断电源，防止系统损坏；
42、过压保护：当系统电压超过安全范围时，过压保护电路会启动，降低电压，防止系统失效；
43、过温保护：当系统温度超过安全范围时，过温保护电路会采取降温措施，确保系统在安全温度范围内运行。
44、作为本技术方案的进一步优选的：在s7中，正常关机：在任务结束或系统需要关闭时，控制系统按照预定程序逐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在S1中，芯片采用LT8708芯片，传感器采用LTC6102电流传感器，分压器采用桥式电路电压分压器，功能模块中包括功率板，功率板采用全功率DCDC变换器。
3.根据权利要求2所述的基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在S2中，输入电源连接：无人机中氢燃料电池电堆作为主要电源，通过输入端口连接到全功率DCDC变换器；
4.根据权利要求3所述的基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在S1至S2的运行过程中，四个并联的LT8708芯片同时进行工作策略，具体工作策略，包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在S3中，功率MOS管工作：功率MOS管位于功率板的背面，且参与DCDC变换过程，产生热量；
6.根据权利要
7.根据权利要求6所述的基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在S4运行过程中，全功率DCDC变换器同步运行，其具体运行步骤包括：
8.根据权利要求2所述的基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在S5中，电流电压采样：通过LTC6102电流传感器和桥式电路电压分压器对电堆、锂电和负载的电流电压进行实时监测；
9.根据权利要求1所述的基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在S6中，过流保护：当系统检测到电流超过安全阈值时，过流保护电路会立即切断电源，防止系统损坏；
10.根据权利要求1所述的基于全功率DCDC变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在S7中，正常关机：在任务结束或系统需要关闭时，控制系统按照预定程序逐步降低负载，关闭各个机构，确保安全断电；
...【技术特征摘要】
1.基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在s1中，芯片采用lt8708芯片，传感器采用ltc6102电流传感器，分压器采用桥式电路电压分压器，功能模块中包括功率板，功率板采用全功率dcdc变换器。
3.根据权利要求2所述的基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在s2中，输入电源连接：无人机中氢燃料电池电堆作为主要电源，通过输入端口连接到全功率dcdc变换器；
4.根据权利要求3所述的基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在s1至s2的运行过程中，四个并联的lt8708芯片同时进行工作策略，具体工作策略，包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的基于全功率dcdc变换器的氢燃料电池无人机用电源控制方法，其特征在于：在s3中，功率mos管工作：功率mos管位于功率板的背面，且参与dcdc变换过程，产生热量；
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯海，郭振，夏中峰，梁汉璞，韩留圆，刘阳，
申请(专利权)人：江苏云睿汽车电器系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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