[发明专利]基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机

权利要求书

1.一种基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，包括无人机主体框架(3)、设置在所述无人机主体框架(3)内的控制电路板(7)，以及设置在所述无人机主体框架(3)外底部的降落架(1)，其特征在于，所述无人机主体框架(3)的底部设置有与所述控制电路板(7)相连用于供电的可充电电池组(2)，所述无人机主体框架(3)的外周对称设置有用于产生上升力的四个螺旋桨机构(9)，所述无人机主体框架(3)上端口设置有用于给所述可充电电池组(2)充电的太阳能电池板(5)，所述无人机主体框架(3)内还设置有用于控制所述太阳能电池板(5)的充电控制系统(6)；

所述的充电控制系统(6)包括有：FPGA控制器(64)和与所述FPGA控制器(64)输出端相连的BUCK-BOOST型开关变换电路(61)，所述FPGA控制器(64)的一路信号输入端通过第一A/D转换模块(62)连接所述太阳能电池板(5)的电源输出端，另一路信号输入端通过第二A/D转换模块(63)连接所述BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的电源输出端，所述BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的电源输入端连接所述太阳能电池板(5)的电源输出端，所述BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的电源输出端连接所述可充电电池组(2)；其中，所述的FPGA控制器(64)的工作过程是：

1)在时钟来临时，通过第一A/D转换模块(62)和第二A/D转换模块(63)分别采集BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的输入端电压V_i和输出端电压V₀；

2)判断BUCK-BOOST型开关变换电路(61)的输出端电压V₀是否大于等于输入端电压V_i，是则进入步骤3)，否则进入步骤4)；

3)FPGA控制器(64)控制驱动电路(611)的第一电压输出V_p1产生低能量电压脉冲P_L，使第二MOS管(S2)关闭，使电感电流i_L增加，当低能量电压脉冲P_L结束后，电感电流i_L下降，当电感电流i_L下降到设定的参考时间基准值t_S时，FPGA控制器(64)控制第二MOS管(S2)导通，电感电流i_L通过第二MOS管(S2)与第二二极管(D2)继续流通，直到FPGA控制器(64)的下次时钟来临时，返回步骤1)；

4)FPGA控制器(64)控制驱动电路(611)的第二电压输出V_p1产生高能量电压脉冲P_H，使第二MOS管(S2)关闭，使电感电流i_L增加，当高能量电压脉冲P_H结束后，电感电流i_L下降，当电感电流i_L下降到设定的参考电流基准值I_ref时，FPGA控制器(64)控制第二MOS管(S2)导通，电感电流i_L通过第二MOS管(S2)与第二二极管(D2)继续流通，直到FPGA控制器(64)的下次时钟来临时，返回步骤1)。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，所述的太阳能电池板(5)是通过卡嵌在所述无人机主体框架(3)上端口的卡环(8)固定在所述无人机主体框架(3)的上端口上。

3.根据权利要求1所述的基于太阳能电池板及充电控制系统和控制方法的无人机，其特征在于，所述的四个螺旋桨机构(9)结构相同，每一个螺旋桨机构(9)均包括有：一体形成在所述无人机主体框架(3)外侧壁上的支撑凸台(4)，用于产生上升力的螺旋桨(94)，与螺旋桨(94)相连用于驱动螺旋桨(94)旋转的电机(93)，用于卡在所述支撑凸台(4)上的卡架(91)，所述卡架(91)内设置有电机固定架(92)，所述电机(93)固定设置在所述的电机固定架(92)上，并通过所述的卡架(91)固定连接在所述支撑凸台(4)上。