一种无人机发动机柔性起动电源系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无人机发动机柔性起动电源系统，包括控制计算机、采集模块、可远控二次直流电压电源，所述采集模块包括气压传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器；所述可远控二次直流电压电源包括电源控制模块，所述控制计算机分别与气压传感器、温度传感器，且控制计算机与电源控制模块通信连接；所述电源控制模块分别连接电流传感器、电压传感器连接。本实用新型专利技术起动过程中的电流最大值远低于现有技术中的两种起动方式，且更改代价极小，设备体积和重量均低于电机电枢中串联附加电阻进行分级起动的方式，操作简单，通过软件自动修正起动曲线满足了发动机在不同环境的起动需求，响应性能也大大提高。

A flexible starting power system for UAV Engine

【技术实现步骤摘要】
一种无人机发动机柔性起动电源系统
本技术属于发动机的
，具体涉及一种无人机发动机柔性起动电源系统。
技术介绍
航空发动机是飞机的核心部件，它的地面起动过程必须借助于外界动力源，因为这时没有空气流过发动机，如果向燃烧室喷油点火将会使发动机部件烧伤而转子不会有效运转。只有当发动机达到一定的转速后，燃烧室内才能建立起稳定燃烧所需要的气流流量、压力和温度。完成发动机起动过程的系统称为发动机起动系统，起动系统的动力源有多种形式，目前应用较多的起动系统为电起动系统。电起动系统一般采用直流电动机起动，由于起动电流比较大，为防止电动机和起动设备被损坏，采用了在电机电枢中串联附加电阻进行分级起动的方式，在起动过程中，起动电阻随着电动机转速的增高需要逐级切除。这种起动方式在电阻切换过程中仍然存在电流冲击，并且附加电阻装置体积和重量都较大,附加电阻装置阻值确定后就无法更改，要调节起动过程的参数只能重新更换电阻装置。另一种是直接给发动机提供恒压起动电源，这种起动方式存在很大的电流冲击，且不能够调节发动机在起动各个阶段的转速,而发动机各起动阶段的转速都是有严格限制了，过高或过低都容易造成发动机起动失败。这两种起动方式都会存在很大的冲击电流，大冲击电流不但会造成发动机起动过程振动过大损坏传动轴还存在能源浪费。随着电子技术的发展，使用PWM调节起动电源电压的技术逐步应用在新一代发动机起动系统中，这种技术实现了发动机无极柔性起动。PWM调压起动可根据发动机需求精确控制输出电压，可控制发动机在最佳的转速下点火，消除了点火困难问题；同时PWM调压起动精确控制起动电源输出平滑的电压曲线避免了大电流冲击，另外PWM技术调压装置效率高体积小，能节省宝贵的机载设备重量和空间。基于此技术，设计开发了一种无人机发动机柔性起动电源系统，通过闭环反馈精确控制输出电压，反馈环中的参数是根据环境、硬件等因素动态变化，通过合理筛选动态变化参数，减小输出电压波动幅值，形成一条稳定的电压输出曲线。有效提高了发动机的起动成功率。
技术实现思路
本技术公开了一种无人机发动机柔性起动电源系统，本技术通过控制可远控二次直流电压电源输出发动机起动电压，以起动发动机，实现起动电压的无极调节，解决了现有技术中的问题，具有较好的实用性。本技术主要通过以下技术方案实现：一种无人机发动机柔性起动电源系统，包括控制计算机、采集模块、可远控二次直流电压电源，所述采集模块包括气压传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器；所述可远控二次直流电压电源包括电源控制模块，所述控制计算机分别与气压传感器、温度传感器，且控制计算机与电源控制模块通信连接；所述电源控制模块分别连接电流传感器、电压传感器连接。为了更好的实现本技术，进一步的，所述控制计算机包括计算机控制板、AD采集卡、RS422卡，所述计算机控制板通过AD采集卡分别与气压传感器、温度传感器连接；所述计算机控制板通过RS422卡与电源控制模块通信连接。为了更好的实现本技术，进一步的，所述气压传感器、温度传感器分别设置在环境中。为了更好的实现本技术，进一步的，所述电流传感器、电压传感器分别安装在可远控二次直流电压电源的电源输出端。为了更好的实现本技术，进一步的，所述控制计算机通过与飞机匹配的板卡与飞机总线进行数据交换。为了更好的实现本技术，进一步的，还包括与控制计算机连接的转速传感器，所述转速传感器设置在发动机内。本技术在使用过程中，所述气压传感器、温度传感器需安装于与环境大气直接接触的位置，且确保传感器安装位置不会受到环境风的影响。所述电流传感器、电压传感器安装于可远控二次电源的电源输出端。所述控制计算机通过板卡采集环境温度、气压数据、无人机系统反馈的转速数据和告警信息等。所述控制计算机上运行有发动机起动软件，所述发动机起动软件通过驱动AD采集卡采集环境温度、大气压力的数据；通过与飞机匹配的板卡与飞机总线进行数据交换；通过RS422卡与可远控二次直流电压电源进行通信，以控制可远控二次直流电压电源的输出电压，接收可远控二次直流电压电源反馈的电流电压数据，并通过接收到的反馈数据修正发动机柔性起动曲线。所述可远控二次直流电压电源接收控制计算机发送的电压控制信号并输出对应的电压，并从输出端采集电流、电压数据，并反馈给控制计算机。所述气压传感器和温度传感器将采集的大气压力和环境温度数据反馈给控制计算机；所述电流传感器、电压传感器将采集的电流电压数据反馈给可远控二次直流电压电源。所述发动机起动软件为现有技术，所述系统中不存在对方法的改进，故不再对发动机起动软件的实现方法进行赘述。本技术的有益效果：(1)本技术通过控制可远控二次直流电压电源输出发动机起动电压，以起动发动机，实现起动电压的无极调节，解决了现有技术中的问题，具有较好的实用性。(2)本技术通过发动机起动软件生成适合环境和规则的发动机柔性起动电压曲线，控制可远控二次直流电压电源输出发动机起动电压，起动发动机，实现起动电压的无极调节过程。(3)本技术起动过程中的电流最大值远低于现有技术中的两种起动方式，且更改代价极小，设备体积和重量均低于电机电枢中串联附加电阻进行分级起动的方式，操作简单，通过软件自动修正起动曲线满足了发动机在不同环境的起动需求，响应性能也大大提高。附图说明图1为本技术的原理图；图2为本技术的结构示意图；图3为本技术的控制原理图；图4为本技术的控制流程图。具体实施方式实施例1：一种无人机发动机柔性起动电源系统，如图1所示，包括控制计算机、采集模块、可远控二次直流电压电源，所述采集模块包括气压传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器；所述可远控二次直流电压电源包括电源控制模块，所述控制计算机分别与气压传感器、温度传感器，且控制计算机与电源控制模块通信连接；所述电源控制模块分别连接电流传感器、电压传感器连接。本技术通过控制可远控二次直流电压电源输出发动机起动电压，以起动发动机，实现起动电压的无极调节，解决了现有技术中的问题，具有较好的实用性。本技术起动过程中的电流最大值远低于现有技术中的两种起动方式，且更改代价极小，设备体积和重量均低于电机电枢中串联附加电阻进行分级起动的方式，操作简单，通过软件自动修正起动曲线满足了发动机在不同环境的起动需求，响应性能也大大提高。实施例2：本实施例是在实施例1的基础上进行优化，如图2所示，所述控制计算机包括计算机控制板、AD采集卡、RS422卡，所述计算机控制板通过AD采集卡分别与气压传感器、温度传感器连接；所述计算机控制板通过RS422卡与电源控制模块通信连接。本技术起动过程中的电流最大值远低于现有技术中的两种起动方式，且更改代价极小，设备体积和重量均低于电机电枢中串联附加电阻进行分级起动的方式，操作简单，通过软件自动修正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机发动机柔性起动电源系统，其特征在于，包括控制计算机、采集模块、可远控二次直流电压电源，所述采集模块包括气压传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器；所述可远控二次直流电压电源包括电源控制模块，所述控制计算机分别与气压传感器、温度传感器，且控制计算机与电源控制模块通信连接；所述电源控制模块分别连接电流传感器、电压传感器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机发动机柔性起动电源系统，其特征在于，包括控制计算机、采集模块、可远控二次直流电压电源，所述采集模块包括气压传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器；所述可远控二次直流电压电源包括电源控制模块，所述控制计算机分别与气压传感器、温度传感器，且控制计算机与电源控制模块通信连接；所述电源控制模块分别连接电流传感器、电压传感器连接。


2.根据权利要求1所述的一种无人机发动机柔性起动电源系统，其特征在于，所述控制计算机包括计算机控制板、AD采集卡、RS422卡，所述计算机控制板通过AD采集卡分别与气压传感器、温度传感器连接；所述计算机控制板通过RS422卡与电源控制模块通信连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐太强，周明刚，刘朝晖，王智，卫家茹，陈伟，杨根，何勇吉，岳姗姗，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51