[发明专利]用于无人机中具备监控功能的油电混合发电系统

说明书

本发明公开一种用于无人机中具备监控功能的油电混合发电系统，包括：燃油发动机模块，用于将燃油的化学能转换为动能，提供给交流发电机模块；交流发电机模块，用于将燃油发动机模块提供的动能转换为交流电，输出给电能转换模块；电能转换模块，用于将交流发电机模块输出的交流电转换为直流电提供给无人机供电；监控模块，用于实时监测所述燃油发动机模块、交流发电机模块以及电能转换模块的状态，并在监测到故障状态时控制进行故障报警。本发明基于油电混合式供电系统，能够实现无人机供电的监控管理，提高无人机供电的智能化程度、稳定可靠性及效率。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种用于无人机中具备监控功能的油电混合发电系统。

背景技术

目前大多数小型无人机通常都是采用单一动力系统供电，如采用锂电池或采用甲醇、汽油等燃料的内燃机给无人机供电。而采用锂电池供电，由于无人机本身要求载重重量尽可能小，因而对电池的重量具有一定限制，小重量的电池能提供的能量非常有限，使得无人机供电的续航时间短，无法满足无人机长时间、长距离续航的需求；采用汽油、甲醇等内燃机的油动无人机，内燃机通过燃油转化提供机械能，带动桨叶旋转而提供升力，但是装置的体积重量大、响应速度慢，还会产生较大的噪声，且通常仅能用于固定翼无人机上，难以适用于旋翼及倾转翼无人机中。

为解决上述问题，有从业者提出使用电池与燃油两套动力系统结合的方式为无人机供电，但是通常都是将两套动力系统分别独立使用，使得既有电动供电系统，又有油动供电系统。如中国专利申请CN204264457U，通过将燃油发动机作为主动力系统，电动机、锂电池作为副动力系统，主旋翼使用主动力系统驱动，副旋翼使用副动力系统供电；以及中国专利申请CN206968978U公开一种混合动力倾转机翼无人机，通过在无人机起飞、降落阶段，使用电动系统，在平飞状态时由油动力系统驱动无人机飞行。但是无人机采用上述类型电池与油动混合供电方式，仅仅是电动与油动两种模式的混合使用，由于是独立使用电动系统供电、油动系统驱动，无法实现两套系统的充分利用，使用电池供电时，仍然存在上述续航时间短等问题，而油动系统也仍然存在上述体积重量大、响应速度慢以及噪声大等问题，并未实现真正的油电混合供电。

同时现有的无人机中通常仅是简单的对发电系统中电压或油量进行监测，当电压低时控制油门舵机提高发动机转速以提高发电系统的发电量，当电压高时再控制油门舵机降低发动机转速以减少发电系统的发电量，当返回的油量显示低油量时，由人工控制无人机返航。但是发电系统在运行过程中各部件的运行状态均会不断发生变化，如发电系统中发动机缸体可能出现温度过高、转速异常等状况，发电机可能出现温度过高等状况，仅仅通过电压或油量的监控方式无法获取整个发电系统的运行状态，当发电系统内某部件出现突发或异常状态时无法及时发现而及时处理该突发、异常状况，且基于电压、油量的监控方式也仅能够简单的实现电压、油量的控制调节，不能依据整个发电系统的运行状态进行实时调整，发电系统的发电性能依然不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够实现无人机供电的监控管理，提高无人机供电的智能化程度、稳定可靠性及效率的用于无人机中具备监控功能的油电混合发电系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于无人机中具备监控功能的油电混合发电系统，包括：

燃油发动机模块，用于将燃油的化学能转换为动能，提供给交流发电机模块；

交流发电机模块，用于将所述燃油发动机模块提供的动能转换为交流电，输出给电能转换模块；

电能转换模块，用于将所述交流发电机模块输出的交流电转换为直流电提供给无人机供电；

监控模块，用于实时监测所述燃油发动机模块、交流发电机模块以及电能转换模块的状态，并在监测到故障状态时控制进行故障报警。