[发明专利]双电池供电的飞行器及其供电控制方法在审
申请号: | 201510462443.7 | 申请日: | 2015-07-31 |
公开(公告)号: | CN105083563A | 公开(公告)日: | 2015-11-25 |
发明(设计)人: | 武晗;郭双桃;徐杨;李旭;李宝华;鲁宗相 | 申请(专利权)人: | 清华大学深圳研究生院 |
主分类号: | B64D27/24 | 分类号: | B64D27/24;H02J7/35;H02J7/00 |
代理公司: | 深圳市鼎言知识产权代理有限公司 44311 | 代理人: | 叶小勤 |
地址: | 518055 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电池 供电 飞行器 及其 控制 方法 | ||
技术领域
本发明涉及飞行器,尤其涉及一种双电池供电的飞行器及该飞行器的供电控制方法。
背景技术
目前,市场上的小型飞行器有很多。四旋翼飞行器作为其中一种重要的飞行器由于其控制性能的优越性受到广泛应用。四旋翼飞行器也称为四旋翼直升机,四旋翼飞行器采用四个旋翼作为飞行的直接动力源,四个旋翼对称分布在机架的前后、左右四个方向,一组旋翼顺时针转动,另一组旋翼逆时针转动,从而使四旋翼飞行器可实现悬停、加速、翻转等动作。
该类四旋翼飞行器一般仅采用大容量锂电池(电池容量在2000mA以上)进行供能,能够使得该四旋翼飞行器能够远距离飞行。然而,大容量锂电池的安全性通常较差,使得四旋翼飞行器的飞行距离和飞行安全无法兼顾。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种续航力强且能够安全飞行的飞行器,能够解决以上问题。
另外,还有必要提供一种该飞行器的供电控制方法。
本发明提供一种双电池供电的飞行器,其包括一机架、多个旋翼、一锂电池、一控制芯片以及多个驱动马达,所述旋翼、锂电池以及控制芯片均安装于该机架,所述飞行器还包括一设置于该机架顶端的太阳能电池,该太阳能电池用于吸收太阳光并将所吸收的太阳光转换为电能,然后将所述电能中的第一部分电能以及第二部分电能分别输出至所述驱动马达以及锂电池,所述驱动马达在接收第一部分电能后用于驱动所述旋翼转动,所述锂电池在接收第二部分电能后用于向控制芯片供电,使所述控制芯片控制该飞行器执行相应的动作。
优选的,所述第一部分电能占所述电能的比重大于90%,所述第二部分电能占所述电能的比重小于10%。
优选的,所述太阳能电池为一覆盖于该机架顶端的薄膜太阳能电池板,其具有柔性,可弯曲。
优选的,该太阳能电池经一降压斩波电路与所述驱动马达以及锂电池电性连接,该降压斩波电路用于将该太阳能电池输出的电压降低至所述驱动马达以及锂电池的额定电压。
优选的,该控制芯片上设有一光电传感器,所述光电传感器用于实时侦测该飞行器周围环境的光照强度,所述控制芯片用于将所述光电传感器所侦测到的光照强度与一预定强度进行比较,并在所述光照强度小于该预定强度时通过所述驱动马达降低所述旋翼的转速,使该飞行器安全降落。
优选的,所述控制芯片还用于在所述光照强度大于该预定强度时,根据所述光照强度调节所述旋翼的最大转速,从而调节所述飞行器的最大飞行速度。
优选的,所述太阳能电池上还连接一电压侦测单元,用于实时侦测该太阳能电池的输出电压,所述控制芯片用于将所述电压侦测单元所侦测到的输出电压与一预定电压进行比较,并在所述输出电压小于该预定电压时通过所述驱动马达降低所述旋翼的转速,使该飞行器安全降落。
优选的,所述控制芯片还用于在所述输出电压大于该预定电压时,根据所述出电压调节所述旋翼的最大转速,从而调节所述飞行器的最大飞行速度。
优选的,该机架包括一用于容置所述控制芯片的中央机盒以及多个固定于所述中央机盒的支架,该中央机盒包括一外壳,且该外壳的侧壁开设有多个分别对应所述支架的通孔,每一支架的一端插入对应的通孔中并固定于该中央机盒,每一支架远离所述中央机盒的另一端还固定有一马达固定架,用于容置其中一驱动马达,每一马达固定架开设有一对应所述支架的通孔,每一支架插入所述通孔中并固定于该马达固定架。
本发明还提供一种飞行器的供电控制方法,所述飞行器包括一机架、多个旋翼、一锂电池、一控制芯片以及多个驱动马达,所述旋翼、锂电池以及控制芯片均安装于该机架,所述飞行器还包括一覆盖于该机架顶端的太阳能电池,所述供电控制方法包括:将所述飞行器放置于太阳光下,使所述太阳能电池吸收太阳光能量,将所吸收的太阳光转换为电能,然后将所述电能输出至所述锂电池以对所述锂电池充电,使所述锂电池可为控制芯片供电;所述太阳能电池持续吸收太阳光能量以产生电能,其在所述控制芯片启动时将所述电能中的第一部分电能以及第二部分电能分别输出至所述驱动马达以及所述锂电池,使所述驱动马达能够驱动所述旋翼转动以使该飞行器开始飞行并执行相应的动作,以及使所述锂电池继续向控制芯片供电;以及所述太阳能电池在所述飞行器的飞行过程中持续吸收太阳光能量以产生电能,从而不断给所述驱动马达以及所述锂电池供电。
本发明的飞行器同时包括太阳能电池和锂电池,通过太阳能电池用于吸收太阳光并将所吸收的太阳光转换为电能,从而能够在飞行过程中不断对驱动马达供能且对锂电池进行充电,从而延长该飞行器的飞行时间并有利于提高锂电池的安全性能。
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