一种电动飞行器制造技术

一种能够通过导线从地面供电设备取电的飞行器。飞行器上装载着电压转变设备，能够将较高的电压转变为较低的电压，并提供给飞行器上的电动机系统。这种飞行器可以通过高电压、低电流的方式进行供电，从而避免了电能在传输导线上的过度消耗。由于可以从地面供电设备上取电，因此其续航时间不受电能供应的限制。由于可以通过螺旋桨产生的风为电压转变设备散热，有效避免了电压转变设备温度过高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动飞行器的供电系统。
技术介绍
采用地面供电设备进行有线供电的电动飞行器，具有大载重比、不限航时的优点。但在实际应用中，存在如下问题:电动飞行器需要很大的工作电流，这就造成电能在传输导线上的损耗严重。因此以现有技术，有线供电飞行器难以实际应用。
技术实现思路
为了解决飞行器工作电流太大，难以直接进行有线供电的问题，本专利技术提供了一种带有电压转换器的旋翼飞行器，在同样的功率条件下，这种飞行器可以采用高电压、低电流的方式进行供电，从而减小了电能在传输导线上的损耗。为了解决电压转换器的散热问题，本专利技术给出了一种简便有效的散热方法，确保了电压转换器的有效散热。本专利技术提供的带有电压转换器的电动旋翼飞行器，主要包括飞行器本体、螺旋桨、电动机系统(包括电动机的驱动或电动机调速器)以及具有降压功能的电压转换器(如变压器、DC-DC电子降压模块、DC-DC转换器)。电压转换器的输入端与供电设备的输出端电联接。电压转换器的输出端与电动机系统的电能输入端电联接。电压转换器所输出的电能，提供给电动机系统。对于需要对供电设备的输入电压进行滤波处理的情况，电压转换器的输入端与电子滤波设备的输出端电联接，而电子滤波设备的输入端与地面供电设备的输出端电联接。其中，电子滤波设备可以挂载在飞行器上。实际工作中，供电设备的电能传输至电压转换器。电压转换器将供电设备所提供的较高的电压转变为电机系统所需要的较低的电压，相应地，供电设备所提供的较小的电流将由电压转换器转变为较大的电流。通过这种方式，地面供电设备与飞行器间的电能传输将以高电压、低电流的方式进行，从而减小了电能在传输导线上的损耗。在公知的技术中，电子元器件的固定位置取决于如何使本体结构美观紧凑，以及避免阻挡由螺旋桨产生的向下的风，因此电动飞行器上的电子元器件通常位于飞行器的中间位置。其中，在单旋翼飞行器上，电子元器件通常位于主旋翼中心的正下方附近。这是由于在螺旋桨上，越是在靠近中间的位置，其线速度便越小，因而螺旋桨的正中心下方的风力是相对较小的；而在具有中心对称结构的多旋翼飞行器上，飞行器的中心位置不被任何一个螺旋桨所扫过的区域覆盖，因此电子元器件位于飞行器的正中间位置。然而，在具有电压转换器的电动飞行器上，电压转换器的固定位置要考虑到散热问题，因为电压转换器在工作中会产生大量的热量，如果不能及时散热，电压转换器温度会迅速升高，从而使其不能正常工作，甚至造成损坏。为了解决散热问题，本专利技术提供一种简单有效的散热方式，其具体方案为:将电压转换器固定在螺旋桨所能扫过区域的下方，且离螺旋桨的转轴间隔一定的距离，利用螺旋桨产生的风为电压转换器散热。在旋翼飞行器的本体上，都存在着横臂，且横臂的一部分位于螺旋桨所能扫过区域的下方。其中，在单旋翼飞行器上，横臂用于连接飞行器的主体部分与尾桨系统；而在多旋翼飞行器上，横臂用于连接飞行器的主体部分与周围的螺旋桨系统。基于上述事实，可以将电压转换器固定在横臂上，且使其位于螺旋桨所能扫过区域的下方的位置，从而实现利用螺旋桨产生的风为电压转换器散热的目的。其中，电压转换器在横臂上的固定方式，可以是通过螺丝钉直接固定，也可以采用间接固定方式，比如，先将电压转换器焊接在电路板上，然后将电路板用螺丝钉固定在横臂上。对于电压转换器为裸露的电路板的情况，为了避免灰尘对电压转换器的电路造成影响，可以用绝缘漆喷涂电压转换器周身，也可以将环氧树脂固化在电压转换器上。 电压转变设备所输出的电能，可以直接或经过进一步的电压转变后，提供给飞行器上的除了电机系统之外的电子设备，如飞行控制器。其具体的技术实现为:将电压转变装置的输出端通过导线与相应的电子设备的电能输入端电连接。如果地面上的供电装置固定不动，则飞行器所能到达的空间区域，受到导线长度的限制。为了解决这一问题，除了可以将供电装置通过人力进行挪动外，还可以将供电装置放置在地面运输车上进行移动，从而增大飞行器所能到达的空间区域。本专利技术所述的飞行器，其信号传输也可以通过有线方式进行。其中，所传输的信号为地面上的遥控器(或地面站)向飞行器发送的控制信号。其具体的技术实现为:将地面上的遥控器(或地面站)的信号输出端通过导线与飞行器上的飞行控制器的信号输入端电连接，从而实现控制信号的有线传输。其中，地面上的遥控器(或地面站)的信号输出端以及飞行控制器的信号输入端可以是rs232端口，传输导线可以是具有信号屏蔽功能的屏蔽线。信号的有线传输，不仅能够避免信号受到干扰，提高信号传输的快速性和稳定性，还可以避免采用昂贵的信号无线传输装置。本专利技术所述的飞行器，可以放置在机场运行，用于机场驱鸟。由于采用了有线供电的方式，因此无需返回地面充电，不会耽误驱鸟作业；由于采用了信号的有线传输，因此信号不会受到机场雷达信号的干扰；由于采用了地面运输车运载地面供电设备，因此飞行器的飞行区域不受导线长度的限制。本专利技术所述的飞行器，其连接地面设备到飞行器的电能或信号传输导线可以由其他飞行器或气球拖拽，以避免导线碰触地面上的障碍物。其中，用于拖拽导线的飞行器或气球可以是一个或多个。用于拖拽导线的飞行器的电能或控制信号可以从被拖拽的导线上获取，其实现方式为:将飞行器上的电能或信号输入端与被拖拽的导线电连接。本专利技术的有益效果是，电能的有线传输使电动飞行器的续航时间不受电能供应问题的限制；所提出的电压转换器的散热方法有效解决了电压转换器的散热问题；信号的有线传输，提高了信号传输的可靠性且降低了成本。【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术第一个实施例的电路原理图。图2是本专利技术第一个实施例的纵剖面构造图。图3是本专利技术第二个实施例的电路原理图。图4是本专利技术第二个实施例的俯视结构图。图5是图4所示结构的沿零部件6.2与6.3的轴心所在平面的纵剖面构造图。图中1.地面供电设备，2.地面供电设备输出端，3.电压转变设备，4.电压转变设备输入端，5.电压转变设备输出端，6.电动机系统，其中，在图3至图5所示的多旋翼飞行器上，共有4个电动机系统,分别标TK为6.1、6.2、6.3以及6.4, 7.电动机系统输入端,8.螺旋桨，其中，在图2所示的单旋翼飞行器上，8.1为主桨和8.2为尾桨；在图4和图5所示的多旋翼飞行器上，8.1至8.4都是相同的螺旋浆，9.横臂，10.飞行器本体。【具体实施方式】在图1所示的第一个实施例的电路原理图中，地面供电设备(I)的输出端(2)与电压转变设备(3)的输入端(4)电连接，电压转变设备(3)的输出端(5)与电动机系统(6)的输入端(7)电连接，地面供电设备所输出的电能输入电压转变设备，经电压转变设备作降压处理后，输出给电动机系统。在图2所示的第一个实施例的机械结构中，电压转变设备固定在横臂(9)上，且位于螺旋桨所能扫过区域的下方，利用螺旋桨所产生的风，为电压转变设备散热。在图3、图4以及图5所示的第二个实施例中，飞行器共有电压转变设备(3.1和3.2)和四个电动机系统(6.1,6.2,6.3和6.4)。在图3所示的第二个实施例的电路原理图中，地面供电设备(I)的输出端(2)与电压转变设备(3.1和3.2)的输入端(4.1和4.2)电连接，两个电压转变设备(3.1和3.2)的输出端(5.1和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动飞行器，包括飞行器本体、本体上的横臂、电动机系统、螺旋桨、电压转换设备，其特征是：电压转变设备固定在本体上的横臂上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，
申请(专利权)人：王欢，
类型：发明
国别省市：辽宁;21