一种高续航高承重式旋翼无人机制造技术

本发明专利技术公开了一种高续航高承重式旋翼无人机，包括机架，所述机架上设置有动力系统、动力切换装置、控制系统以及用于驱动无人机的驱动系统，所述控制系统一端和所述动力切换装置连接，另一端和所述动力系统连接，所述驱动系统和所述动力系统连接，所述动力系统包括发电机组，所述发电机组包括发动机和发电机，所述发动机和发电机传动连接，所述发动机和所述控制系统连接，所述发电机和所述驱动系统连接。本发明专利技术能够实现较纯电驱动无人机更长的续航及载重，此外，该无人机的油电混合动力源还能提供额外的电能，以供其他设备正常运转，可有效拓展多旋翼无人机的户外用途，同时，直接为户外用电设备供电，减轻使用其他户外用电设备的负担。的负担。的负担。

【技术实现步骤摘要】
一种高续航高承重式旋翼无人机


[0001]本专利技术涉及无人机领域，特别涉及一种高续航高承重式旋翼无人机。

技术介绍

[0002]近年来由于微小型多旋翼无人机对飞行环境要求低，价格低廉，操纵简单等优点已经被广泛应用于日常生活的各种领域，包括但不限于农业、交通、测绘、救援等，除了民用和商用等用途外，旋翼无人机还在军事领域发挥着重要作用。
[0003]现有的微小型多旋翼无人机存在的一个问题是无人机的续航和载重受限于当今的电池技术，也就是说现有电池的能量密度无法为无人机提供更长的续航时间和载重量，这无疑不很大的限制了多旋翼无人机的进一步推广和应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高续航高承重式旋翼无人机，该无人机续航能力高、承重能力强。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种高续航高承重式旋翼无人机，包括机架，所述机架上设置有动力系统、动力切换装置、控制系统以及用于驱动无人机的驱动系统，所述控制系统一端和所述动力切换装置连接，另一端和所述动力系统连接，所述驱动系统和所述动力系统连接，所述动力系统包括发电机组，所述发电机组包括发动机和发电机，所述发动机和发电机传动连接，所述发动机和所述控制系统连接，所述发电机和所述驱动系统连接；在无人机正常飞行时，所述动力切换装置给所述控制系统发送无人机工作的状态信号，信号经所述控制系统判断后可以控制所述发动机的转速和转矩，所述发动机产生的机械能为所述发电机提供转速和转矩，所述发电机转动后稳定输出交流电用于驱动所述驱动系统。
[0007]进一步的，所述动力系统还包括储备电池，所述储备电池和所述发电机组并联连接。
[0008]进一步的，所述发动机采用高速二冲程汽油发动机，所述发电机采用高功率密度发电机，所述高速二冲程汽油发动机驱动所述高功率密度发电机，所述发电机将所述发动机的机械能转化为电能输出。
[0009]进一步的，所述无人机还包括电压输出接口，所述电压输出接口和所述发电机连接。
[0010]进一步的，所述电压输出接口包括若干个不同类型不同电压的插孔，所述插孔均和用电设备电性连接。
[0011]进一步的，所述动力切换装置包括状态切换开关和若干个按钮，所述状态切换开关用于切换所述无人机状态，所述按钮用于给所述控制系统输入电压信号，且发送出电压信号的按钮和产生对应电压的插孔一一对应。
[0012]进一步的，所述机架包括机臂、起落架和设置在所述起落架上的安装板，所述机臂
和所述安装板固定连接；所述动力系统、电压输出接口、控制系统和动力切换装置均和所述安装板固定连接。
[0013]进一步的，所述电压输出接口和所述动力切换装置相邻设置在所述发电机组的一侧，所述储备电池和所述控制系统相邻设置在所述发电机组的另一侧。
[0014]进一步的，所述驱动系统包括若干个驱动单元，所述驱动单元和所述机臂固定连接，用于为所述无人机提供上升力。
[0015]进一步的，所述机架采用轻质管状材料，用于固定支撑所述无人机。
[0016]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0017]1、旋翼无人机动力系统采用串联油电混动的形式，即动力系统包括小容量储备电池的同时还有提供稳态功率需求的发电机组，发电机组由高速二冲程汽油发动机和高功率密度发电机组成，一方面能够减轻无人机整机的质量，提供较大的推重比，另一方面可以为无人机提供较多的能源供给，保障无人机的长续航以及为其他用电设备供电，进而实现发电机组用途的多样化。旋翼无人机有了这一附加功能，不仅能够拓展无人机的应用场景，还能进一步充分利用无人机的发电机组，输出多种常用电压的，为其他户外用电设备直接供电，为许多室外活动提供便利。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一实施例的一种高续航高承重式旋翼无人机的整体结构示意图；
[0019]图2为动力切换装置结构示意图；
[0020]图3为电压输出接口结构示意图；
[0021]图4为发电机组输出电压原理图；
[0022]图5为无人机控制原理图。
[0023]1‑
动力系统、10
‑
发电机组、100
‑
发动机、101
‑
发电机、11
‑
储备电池；2
‑
机架、20
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安装板、21
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安装孔、22
‑
机臂、23
‑
起落架；3
‑
驱动系统、30
‑
电机、31
‑
电调、32
‑
旋翼、33
‑
驱动单元；4
‑
电压输出接口、40
‑
220V交流插孔、41
‑
12V直流插孔、42
‑
5V直流插孔、43
‑
插孔；5
‑
动力切换装置、50
‑
状态切换开关、51
‑
220V交流按钮、52
‑
12V直流按钮、53
‑
5V直流按钮、54
‑
按钮；6
‑
控制系统。
具体实施方式
[0024]以下结合较佳实施例及其附图对专利技术技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]如图1所示，本专利技术一实施例的一种高续航高承重式旋翼无人机包括机架2，所述
机架2上设置有动力系统1、动力切换装置5、控制系统6以及用于驱动无人机的驱动系统3，所述控制系统6一端和所述动力切换装置5连接，另一端和所述动力系统1连接，所述驱动系统3和所述动力系统1连接。
[0026]具体地，机架2起固定支撑的作用，为其他部件的安装使用提供空间和依附；控制系统6起姿态控制及动力分配的作用，即在无人机正常运行时控制无人机的飞行姿态并合理分配动力系统1的动力源；驱动系统3起将动力系统1提供的电能转换为机械能的作用，即将电能转换为升力，保障无人机的正常运转；在无人机不工作时为用电设备7提供所需电压和功率，是旋翼无人机动力源实现多用途的关键部件；动力切换装置6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高续航高承重式旋翼无人机，包括机架(2)，所述机架(2)上设置有动力系统(1)、动力切换装置(5)、控制系统(6)以及用于驱动无人机的驱动系统(3)，所述控制系统(6)一端和所述动力切换装置(5)连接，另一端和所述动力系统(1)连接，所述驱动系统(3)和所述动力系统(1)连接，其特征在于，所述动力系统(1)包括发电机组(10)，所述发电机组(10)包括发动机(100)和发电机(101)，所述发动机(100)和发电机(101)传动连接，所述发动机(100)和所述控制系统(6)连接，所述发电机(101)和所述驱动系统(3)连接；在无人机正常飞行时，所述动力切换装置(5)给所述控制系统(6)发送无人机工作的状态信号，信号经所述控制系统(6)判断后可以控制所述发动机(100)的转速和转矩，所述发动机(100)产生的机械能为所述发电机(101)提供转速和转矩，所述发电机(101)转动后稳定输出交流电用于驱动所述驱动系统(3)。2.根据权利要求1所述的旋翼无人机，其特征在于，所述动力系统(1)还包括储备电池(11)，所述储备电池(11)和所述发电机组(10)并联连接。3.根据权利要求1所述的旋翼无人机，其特征在于，所述发动机(100)采用高速二冲程汽油发动机，所述发电机(101)采用高功率密度发电机，所述高速二冲程汽油发动机驱动所述高功率密度发电机，所述发电机(101)将所述发动机(100)的机械能转化为电能输出。4.根据权利要求2所述的旋翼无人机，其特征在于，所述无人机还包括电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇，张雪梅，文斌，吴鑫宇，赵奇，张国炜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学苏州创新研究院，
类型：发明
国别省市：