一种无人机双电源切换系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无人机双电源切换系统，包括：无线充电接收模块、无线充电发射模块、谐振线圈T1、充电保护模块、电源切换模块、电量检测模块、电源控制模块、处理器U1、飞行控制模块、温度检测模块和湿度检测模块；所述无线充电发射模块连接至谐振线圈T1的初级线圈的两端，所述无线充电接收模块连接至谐振线圈T1的次级线圈的两端。本方案通过电量检测模块检测第一电源和第二电源电量大小并自主选择两个电源的工作模式，用效应晶体管实现两个电源(锂电池)的切换，既能防止单个锂电池既充电又放电时造成的发热，防止该场景下锂电池的电流密度过大，使无人机飞行更加安全。

A dual power switching system for UAV

【技术实现步骤摘要】
一种无人机双电源切换系统
本技术涉及无人机双电源系统
，具体涉及一种无人机双电源切换系统。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”(“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行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。目前一般的民用无人机都是采用单个蓄电池来进行供电，一般的续航时间只有二十几分钟。当地面发射端对执行飞行任务的无人机无线充电时，会导致无人机锂电池通过的电流密度过大，造成电池发热甚至爆炸的后果，
技术实现思路
本技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种无人机双电源切换系统。本技术的目的通过以下的技术方案实现：一种无人机双电源切换系统，包括：无线充电接收模块、无线充电发射模块、谐振线圈T1、充电保护模块、电源切换模块、电量检测模块、电源控制模块、处理器U1、飞行控制模块、温度检测模块和湿度检测模块；所述无线充电发射模块连接至谐振线圈T1的初级线圈的两端，所述无线充电接收模块连接至谐振线圈T1的次级线圈的两端，所述无线充电接收模块、充电保护模块、电源切换模块、处理器U1还依次连接，所述电源控制模块的一端和电源切换模块，所述电源控制模块的另一端和处理器U1连接，所述电量检测模块的一端和电源切换模块，所述电量检测模块的另一端和处理器U1连接，所述飞行控制模块、湿度检测模块、过温保护模块均和处理器U1连接。优选地，所述无线充电接收模块包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、第二电容C2、三端稳压集成芯片LM7805；谐振线圈T1的次级线圈的一端和第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阳极连接，谐振线圈T1的次级线圈的另一端和第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阳极连接，第二二极管D2的阴极和第四二极管D4的阴极、第一电感L1的一端均连接，第一二极管D1的阳极和第三二极管D3的阳极、第二电感L2的一端均连接，第一电感L1的另一端和第一电容C1的一端、三端稳压集成芯片LM7805的INT端均连接，第二电感L2的另一端和第一电容C1的另一端、第二电容C2的一端均连接，第二电容C2的一端还连接至地，，第二电容C2的另一端和三端稳压集成芯片LM7805的OUT端连接，三端稳压集成芯片LM7805的GND端接地，第二电容C2的两端还和充电保护模块连接。优选地，所述充电保护模块包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电容C3、锂电池保护集成芯片DW01、第一场效应晶体管Q1和第二场效应晶体管Q2；第一电阻R1的一端和电源切换模块、第二电容C2的一端连接，将第一电阻R1的一端作为B+端，第一电阻R1的另一端和第三电容C3的一端、锂电池保护集成芯片DW01的VDD端连接，第三电容C3的另一端和电源切换模块、锂电池保护集成芯片DW01的VSS端连接，第一场效应晶体管Q1的源极和电源切换模块连接，将第一场效应晶体管Q1的源极作为B-端，第一场效应晶体管Q1的栅极和锂电池保护集成芯片DW01的OD端连接，第一场效应晶体管Q1的漏极和第二场效应晶体管Q2的源极连接，第二场效应晶体管Q2的栅极和锂电池保护集成芯片DW01的OC端连接，第二场效应晶体管Q2的漏极和第二电阻R2的一端、第二电容C2的另一端连接，第二电阻R2的另一端和锂电池保护集成芯片DW01的CS1端连接。优选地，电源切换模块包括：第三场效应晶体管Q3、第四场效应晶体管Q4、第五场效应晶体管Q5、第六场效应晶体管Q6、第一电源V1和第二电源V2，所述处理器U1包括单片机，所述单片机为atmega48；第三场效应晶体管Q3的栅极和单片机的PD0端连接，第三场效应晶体管Q3的源极和第一电源V1的负极连接，第一电源V1的正极和充电保护模块的B+端、第四场效应晶体管Q4的漏极连接，第四场效应晶体管Q4的栅极和单片机的PD2端连接，第四场效应晶体管Q4的源极、第三场效应晶体管Q3的漏极、第六场效应晶体管Q6的漏极和第二电源V2的正极均连接至地，第二电源V2的负极和第五场效应晶体管Q5的源极连接，第五场效应晶体管Q5的栅极和单片机的PD1端连接，第五场效应晶体管Q5的漏极和充电保护模块的B-端、第六场效应晶体管Q6的源极均连接，第六场效应晶体管Q6的栅极和单片机的PD3端连接。优选地，所述电量检测模块包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第四电容C4、第五电容C5；第一电源V1的正极和第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端和单片机的PC2接口、第四电容C4的一端均连接，第四电容C4的另一端、第一电源V1的负极均连接至地，第一电源V1的负极还和第四电阻R4的一端、第二电源V2的正极连接，第四电阻R4的另一端和单片机的PC3接口、第五电容C5的一端均连接，第五电容C5的另一端、第二电源V2的负极均连接至地。优选地，所述温度检测模块包括：第一检测单元和第一警报单元，第一检测单元包括第五电阻R5、第六电阻R6和第六电容C6；第一警报单元包括：第七电阻R7和第五二极管D5，第五二极管D5为发光二极管；第六电阻R6为热敏电阻，第七电阻R7为保护电阻，第五电阻R5的一端和单片机的PD4接口连接，第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的一端、单片机的PC1接口、第六电容C6的一端均连接，第六电容C6的另一端和第六电阻R6的另一端均连接至地，第七电阻R7的一端和单片机的PD5接口连接，第七电阻R7的另一端和第五二极管D5的正极连接，第五二极管D5的负极连接至地。优选地，所述湿度检测模块包括：第二检测单元和第二警报单元，第二检测单元包括第八电阻R8、传感器M和第七电容C7；第二警报单元包括：第九电阻R9和第六二极管D6，第六二极管D6为发光二极管；第九电阻R9为保护电阻，第八电阻R8的一端和单片机的PD4接口连接，第八电阻R8的另一端和传感器M的一端、单片机的PC2接口、第七电容C7的一端均连接，第七电容C7的另一端和传感器M的另一端均连接至地，第九电阻R9的一端和单片机的PD5接口连接，第九电阻R9的另一端和第六二极管D6的一端连接，第六二极管D6的另一端连接至地。优选地，所述无线充电发射模块包括：第三电源AC，第三电源AC的两端连接在谐振线圈T1的初级线圈的两端。优选地，还包括：飞行控制模块；所述飞行控制模块和处理器连接。本技术相对于现有技术具有如下的优点：本方案通过电量检测模块检测第一电源和第二电源电量大小并自主选择两个电源的工作模式，用效应晶体管实现两个电源(锂电池)的切换，既能防止单个锂电池既充电又放电时造成的发热，防止该场景下锂电池的电流密度过大，使无人机飞行更加安全。又能当其中一个锂电池电量不足时，自动切换另一个电池继续工作，将没电的电池进行充电，其中所述充电指地面无线充电发射端对无人机的充电，所述放电指锂电池对无人机的供电。同时本方案采用热敏电阻分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机双电源切换系统，其特征在于，包括：无线充电接收模块、无线充电发射模块、谐振线圈(T1)、充电保护模块、电源切换模块、电量检测模块、电源控制模块、处理器(U1)、飞行控制模块、温度检测模块和湿度检测模块；所述无线充电发射模块连接至谐振线圈(T1)的初级线圈的两端，所述无线充电接收模块连接至谐振线圈(T1)的次级线圈的两端，所述无线充电接收模块、充电保护模块、电源切换模块、处理器(U1)还依次连接，所述电源控制模块的一端和电源切换模块，所述电源控制模块的另一端和处理器(U1)连接，所述电量检测模块的一端和电源切换模块，所述电量检测模块的另一端和处理器(U1)连接，所述飞行控制模块、湿度检测模块、过温保护模块均和处理器(U1)连接。

【技术特征摘要】
1.一种无人机双电源切换系统，其特征在于，包括：无线充电接收模块、无线充电发射模块、谐振线圈(T1)、充电保护模块、电源切换模块、电量检测模块、电源控制模块、处理器(U1)、飞行控制模块、温度检测模块和湿度检测模块；所述无线充电发射模块连接至谐振线圈(T1)的初级线圈的两端，所述无线充电接收模块连接至谐振线圈(T1)的次级线圈的两端，所述无线充电接收模块、充电保护模块、电源切换模块、处理器(U1)还依次连接，所述电源控制模块的一端和电源切换模块，所述电源控制模块的另一端和处理器(U1)连接，所述电量检测模块的一端和电源切换模块，所述电量检测模块的另一端和处理器(U1)连接，所述飞行控制模块、湿度检测模块、过温保护模块均和处理器(U1)连接。2.根据权利要求1所述的无人机双电源切换系统，其特征在于，所述无线充电接收模块包括：第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、三端稳压集成芯片LM7805；谐振线圈(T1)的次级线圈的一端和第一二极管(D1)的阴极、第二二极管(D2)的阳极连接，谐振线圈(T1)的次级线圈的另一端和第三二极管(D3)的阴极、第四二极管(D4)的阳极连接，第二二极管(D2)的阴极和第四二极管(D4)的阴极、第一电感(L1)的一端均连接，第一二极管(D1)的阳极和第三二极管(D3)的阳极、第二电感(L2)的一端均连接，第一电感(L1)的另一端和第一电容(C1)的一端、三端稳压集成芯片LM7805的INT端均连接，第二电感(L2)的另一端和第一电容(C1)的另一端、第二电容(C2)的一端均连接，第二电容(C2)的一端还连接至地，第二电容(C2)的另一端和三端稳压集成芯片LM7805的OUT端连接，三端稳压集成芯片LM7805的GND端接地，第二电容(C2)的两端还和充电保护模块连接。3.根据权利要求2所述的无人机双电源切换系统，其特征在于，所述充电保护模块包括：第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电容(C3)、锂电池保护集成芯片DW01、第一场效应晶体管(Q1)和第二场效应晶体管(Q2)；第一电阻(R1)的一端和电源切换模块、第二电容(C2)的一端连接，将第一电阻(R1)的一端作为B+端，第一电阻(R1)的另一端和第三电容(C3)的一端、锂电池保护集成芯片DW01的VDD端连接，第三电容(C3)的另一端和电源切换模块、锂电池保护集成芯片DW01的VSS端连接，第一场效应晶体管(Q1)的源极和电源切换模块连接，将第一场效应晶体管(Q1)的源极作为B-端，第一场效应晶体管(Q1)的栅极和锂电池保护集成芯片DW01的OD端连接，第一场效应晶体管(Q1)的漏极和第二场效应晶体管(Q2)的源极连接，第二场效应晶体管(Q2)的栅极和锂电池保护集成芯片DW01的OC端连接，第二场效应晶体管(Q2)的漏极和第二电阻(R2)的一端、第二电容(C2)的另一端连接，第二电阻(R2)的另一端和锂电池保护集成芯片DW01的CS1端连接。4.根据权利要求3所述的无人机双电源切换系统，其特征在于，电源切换模块包括：第三场效应晶体管(Q3)、第四场效应晶体管(Q4)、第五场效应晶体管(Q5)、第六场效应晶体管(Q6)、第一电源(V1)和第二电源(V2)，所述处理器(U1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵云，刘子龙，张杰钊，蒋文俊，彭百豪，唐冬，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：广东,44