【技术实现步骤摘要】
一种适用于太阳能无人机的能源管理控制系统及控制方法
本专利技术属于航空航天器能源系统
,尤其涉及一种适用于太阳能无人机的能源管理控制系统及控制方法。
技术介绍
太阳能无人机具有工作时间长、覆盖范围广、运行成本低和无环境污染等优点,具有广阔的应用前景。通常,对于具备24小时不间断飞行能力的太阳能无人机来说,其优化设计点即其巡航工作点,其典型飞行任务剖面中,绝大部分的时间都处在巡航的状态,而涉及大功率动力输出的起飞,爬升,机动飞行等环节只占很少的一部分,因此,太阳能无人机能源管理系统及动力系统在该工作点的效率高低,直接影响其最关键的续航性能。传统的太阳能无人机的能源管理系统及动力系统在设计过程中,也将重点侧重于提高设计点的效率问题,但是,由于动力输出需要兼顾大功率输出的工作状态,在传统恒压变油门量的思路下,势必要采用较高的电池组电压及动力组工作电压,由于系统本身的电气特性,该类动力系统在高的工作电压下,可以满足短时间内的大功率输出需求,但是,在设计点(巡航工作点),由于此时工作功率小于额定功率的1/4,偏离动力系统的高效区 ...
【技术保护点】
1.一种适用于太阳能无人机的能源管理系统,其特征在于,包括:光伏模块、MPPT控制器、第一DC-DC电路、电池组、第一防反电路、ESC、BLDC、第二DC-DC电路、第二防反电路、机载控制器、通讯链路;其中:/n所述MPPT控制器由光伏模块供电,用于调节光伏模块的输出电压与电流,使其达到最大功率输出;所述MPPT控制器的输出端与第一DC-DC电路的输入端相连,第一DC-DC电路的输出端与电池组相连,用于电池组的充电控制;/n所述电池组经由第一防反电路给ESC供电,ESC驱动BLDC转动;同时,所述电池组还连接第二DC-DC电路的输入端,再经由第二防反电路并联至ESC的供电端 ...
【技术特征摘要】
1.一种适用于太阳能无人机的能源管理系统,其特征在于,包括:光伏模块、MPPT控制器、第一DC-DC电路、电池组、第一防反电路、ESC、BLDC、第二DC-DC电路、第二防反电路、机载控制器、通讯链路;其中:
所述MPPT控制器由光伏模块供电,用于调节光伏模块的输出电压与电流,使其达到最大功率输出;所述MPPT控制器的输出端与第一DC-DC电路的输入端相连,第一DC-DC电路的输出端与电池组相连,用于电池组的充电控制;
所述电池组经由第一防反电路给ESC供电,ESC驱动BLDC转动;同时,所述电池组还连接第二DC-DC电路的输入端,再经由第二防反电路并联至ESC的供电端;所述第二DC-DC电路采用可调DC-DC电路,可根据输入的信号改变输出的电压值;且在系统初始状态下,第二DC-DC电路不工作,不向ESC供电;
所述通讯链路用于传递飞控系统输出的原始油门信息给机载控制器;
所述机载控制器,接收来自MPPT控制器的输入输出电压电流信息、第一DC-DC电路的输出电压电流信息用于电路状态监测;并可将通讯链路传递的原始油门信息与动力系统的功率需求进行对应,根据当前动力系统的功率需求与设定的巡航功率阈值的关系,同时输出两路控制信号,第一路用于控制ESC的油门量,第二路用于控制第二DC-DC电路的通断以及其工作时的输出电压值。
2.根据权利要求1所述的适用于太阳能无人机的能源管理系统,其特征在于,所述的系统还包括稳压模块,用于给机载设备提供稳定的电源。
3.根据权利要求1所述的适用于太阳能无人机的能源管理系统,其特征在于,所述的第一DC-DC电路为BUCK型电路、同步BUCK型电路或者是BUCK-BOOST型电路。
4.根据权利要求1所述的适用于太阳能无人机的能源管理系统,其特征在于,所述的第二DC-DC电路为升压DC-DC电路。
5.一种适用于太阳能无人机的能源管理控制方法,其特征在于,采用如权利要求1-4任一项所述的系统实现,...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑耀,陈俊胤,杜昌平,杨睿,叶志贤,张泽坤,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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