[实用新型]一种双螺旋桨太阳能无人机能源供给系统

说明书

技术领域

本实用新型属于航空航天器能源系统技术领域，涉及一种高空长航时的双螺旋桨太阳能无人机能源供给系统。

背景技术

随着无人机相关技术的飞速发展，无人机被运用于各行各业，但是由于能源系统的相对落后，无人机的滞空时间和航程都受到很大的限制。近年来，随着材料和技术的不断创新，高效柔性薄膜太阳能电池板的有效发电效率不断提升和新型锂电池能量密度的不断提升，使以太阳能电池作为无人机的供电系统和以锂电池组作为无人机的储能系统成为一种解决方案。双螺旋桨太阳能无人机利用覆盖在飞机机翼两端的太阳能电池阵列为整机提供能源，在为飞机动力系统提供能源保障的同时，将多余能量存储到储能系统中，以备在光照条件较差或无光照的情况下为飞机提供能源。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种双螺旋桨太阳能无人机能源供给系统，通过太阳能电池阵列为整机提供能源，并通过MPPT控制器(最大功率点追踪控制太阳能控制器)转化为整机系统功能，同时将多余能量存储在储能系统中，能大幅提高飞机的安全裕度。

本实用新型的一种双螺旋桨太阳能无人机能源供给系统，包括太阳能电池阵列、MPPT控制器、锂硫电池组、DC-DC和能源监测系统。

太阳能电池阵列连接3个MPPT控制器，以最大功率点输出电压；三个MPPT控制器分别为一个锂硫电池组充电；位于飞机左右两侧的MPPT控制器还分别连接左、右动力系统；位于飞机左右两侧的锂硫电池组分别连接左、右动力系统，位于飞机中间的锂硫电池组直接连接DC-DC；位于飞机左侧的锂硫电池组还分别通过一个继电器连接DC-DC和右动力系统；位于飞机右侧的锂硫电池组还分别通过一个继电器连接DC-DC和左动力系统；位于飞机中间的锂硫电池组还分别通过一个继电器连接左动力系统和右动力系统。

DC-DC调节电压值，为航电系统供电。三个MPPT控制器、三个锂硫电池组以及左、右动力系统均与能源监测系统连接。能源监测系统控制各继电器通断。

本实用新型的优点与积极效果在于：

(1)本实用新型系统相比其他能源系统结构更加合理，重量分布更加均匀，能量损失较小，并且飞机的安全裕度得到大幅提升。本实用新型采用三路相对独立的供电方式，除了可以提高能源利用效率，合理分配能源系统重量的同时，还极大提高了飞机的安全裕度，在任意一路或两路供电线路都损坏的情况下，可以依靠剩下的任意两路或一路完好的供电系统使飞机安全返航。

(2)采用本实用新型的能源供给系统，可在白天通过太阳能电池阵列实现飞机的全姿态飞行，在夜间通过储能系统为飞机提供能源进行巡航飞行，使飞机实现昼夜连续飞行的能力。

(3)本实用新型系统可以实现太阳能电池阵列与锂硫电池组之间能源的合理利用，在太阳能电池阵列的输出功率小于飞机的实时能耗功率时，锂硫电池组会提供额外的能源，以满足飞机的能耗要求；在太阳能电池阵列的输出功率大于飞机的实时能耗功率时，可使用太阳能电池阵列为飞机提供能源，并同时为锂硫电池组充电。

附图说明

图1是本实用新型的双螺旋桨太阳能无人机能源供给系统的结构示意图。

图中标号含义：

1-左太阳能板；2-右太阳能板；3-前太阳能板；4-第一MPPT控制器；

5-第二MPPT控制器；6-第三MPPT控制器；7-能源监测系统；8-第一锂硫电池组；

9-第二锂硫电池组；10-第三锂离子电池组；11-左动力系统；12-右动力系统；

13-继电器a；14-继电器b；15-继电器c；16-继电器d；17-继电器e；18-继电器f；19-DC-DC。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型提供的双螺旋浆太阳能无人机能源供给系统，如图1所示，主要包括太阳能电池阵列、MPPT控制器、锂硫电池组、DC-DC和能源监测系统。太阳能电池阵列通过MPPT控制器以最大功率输出电压，为锂硫电池组充电，为能源监测系统和左、右动力系统、航电系统供电。