【技术实现步骤摘要】
一种基于等压差梯度无人机快速充电方法及其应用电路
本专利技术涉及航空电气领域，更具体涉及一种基于等压差梯度无人机快速充电方法及其应用电路。
技术介绍
无人机供配电设计属航空电气领域。机载发电机作为无人机电源实现对机载全部用电设备、尤其是关键用电设备(如飞控计算机等)进行可靠、安全的供配电。区别于有人飞机机载发电机，无人机受重量、体积和电压等级(通常为低压供电)等因素限制，其机载发电机往往功率没有太大富余。而无人机上存在某些用电负载需要频繁起动(如雷达负载的频繁发射)，起动瞬间冲击功率往往超过发电机主电源功率，起动完成后，发电机功率又有适当富余。当发电机功率不足时，会导致电压急剧下降，甚至导致飞控计算机、动力系统控制器等关键设备不能断电或不能正常工作，严重危及飞行安全。如图1所示为传统恒定缓冲电阻充电方法，该方法存在的问题是，每次开机工作，均不考虑超级电容组实际容量与电压，按照初始容量为0，限定充电电流最大值，根据恒定缓冲电阻RC，确定充电时间，优点是设计简单易推广。缺点是采用固定缓冲电阻RC，即固定时间常数τ＝RC＝...
【技术保护点】
1.一种基于等压差梯度无人机快速充电方法，其特征在于，所述方法包括：通过无人机功率余度和无人机发电机平台电压获取无人机允许的超级电容组瞬时充电最大电流，保持瞬时充电电流恒定，将无人机发电机平台电压等分成n+1个梯度且压差梯度不变，即每次切换时，电压变化值固定；获取每一级并联的分支电阻及超级电容组两端电压，充电过程中，以超级电容组两端电压每上升一个压差梯度，自适应并入分支电阻且瞬时电流不超过瞬时充电最大电流。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于等压差梯度无人机快速充电方法，其特征在于，所述方法包括：通过无人机功率余度和无人机发电机平台电压获取无人机允许的超级电容组瞬时充电最大电流，保持瞬时充电电流恒定，将无人机发电机平台电压等分成n+1个梯度且压差梯度不变，即每次切换时，电压变化值固定；获取每一级并联的分支电阻及超级电容组两端电压，充电过程中，以超级电容组两端电压每上升一个压差梯度，自适应并入分支电阻且瞬时电流不超过瞬时充电最大电流。
2.根据权利要求1所述的一种基于等压差梯度无人机快速充电方法，其特征在于，所述充电过程中，以超级电容组两端电压每上升一个压差梯度，自适应并入分支电阻，具体包括：首先以初始电阻投入进行充电，随着超级电容组两端电压每上升一个压差梯度并入一级分支电阻，直至超级电容组两端电压等于或大于无人机发电机平台电压，将初始电阻及各级并联分支电阻旁路，实现直充直放；若在网运行的无人机断电再启动时，超级电容组满电，自动投网运行。
3.根据权利要求1所述的一种基于等压差梯度无人机快速充电方法，其特征在于，利用公式Utd＝Ug/(n+1)获取压差梯度值；
利用公式Izn＝Ug/Rho保持瞬时充电电流恒定；
利用公式Uchi＝iUg/(n+1)获取超级电容组两端电压；
利用公式Rhi＝Rho(n-i)(n-i-1)/(n+1)获取第i级分支电阻；
其中，Utd为压差梯度值，Ug为无人机发电机平台电压，n为分支电阻的总级数；Izn为瞬时充电电流，Rho为初始电阻；第i级分支电阻并联时，Uchi超级电容组两端电压；Rhi第i级分支电阻。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于等压差梯度无人机快速充电方法的应用电路，其特征在于，所述应用电路包括超级电容组、限流模块、缓冲控制模块、快关控制模块、用电负载以及发电机主电源，所述超级电容组与限流模块连接，限流模块与缓冲控制模块连接，快关控制模块与缓冲控制模块连接，所述发电机主电源为整个应用电路供电，所述用电负载与缓冲控制模块连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于等压差梯度无人机快速充电方法的应用电路，其特征在于，所述超级电容组为若干个电容串联连接的电容组。
6.根据权利要求4所述的一种基于等压差梯度无人机快速充电方法的应用电路，其特征在于，所述限流模块为顺序编号的并联连接的电阻R1、电阻R2、电阻R3、……、电阻Ri、……、电阻Rn，且电阻R1、电阻R2、电阻R3、……、电阻Ri、……、电阻Rn的一端均通过保险丝F与超级电容组的一端连接；缓冲控制模块包括三极管Q1、三极管Q2、...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡中华，王鑫，吴有恒，郭蕾，许昕，曹剑坤，陈中，陶海峰，武伟，荣海春，胡琦，杨占锋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。