[发明专利]一种系留无人机机载多电机串连供电电路

说明书

本发明公开了一种系留无人机机载多电机串连供电电路，包括高压直流母线；若干级具有相似结构的直流降压电路，所述每级直流降压电路均由电容桥臂、开关管桥臂和电感构成；低压直流电压输出。通过驱动电路控制所述各开关管桥臂中开关管的开通关断状态，以所述电感为能量转移媒介，从而对所述电容桥臂进行充放电，最终实现将高压直流电源转换为多个低压直流电源，从而作为各个电机驱动电路的供电电源。本发明电路简单易行，对器件的耐压要求较低，器件选择范围较大，成本较低，且可以减轻无人机自重，使其具有更大的负载能力。

技术领域

本发明涉及系留无人机领域。更具体地，本发明涉及用于系留无人机机载多电机串连供电电路。

背景技术

系留无人机是现今极具发展前景的一种无人机。系留无人机在工作时需要通过传输线缆连接无人机和地面供电电源以给无人机实时供电。为减轻传输线缆的质量以及减少在传输线缆上的损耗，地面供电电源一般供给的为高压直流电。但是，高电压对驱动无人机螺旋桨的电机以及驱动电机的功率电路的绝缘和耐压等级有了更高的要求，因此可选的器件较少，成本较高，且会增加无人机自重，导致无人机负载能力降低，具有很大的局限性。

发明内容

发明目的：提供一种系留无人机机载多电机串连供电电路，用于实现无人机端高压直流到低压直流的转换。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种系留无人机机载多电机串连供电电路，包括高压直流母线、n级直流降压电路和2ⁿ路低压直流电压输出端，其中，n为≥2的正整数；高压直流母线，包括正极B1和负极B2，每一级直流降压电路的两端分别与高压直流母线的正极B1和负极B2连接，第n级直流降压电路引出2ⁿ路低压直流电压输出端，每路低压直流电压输出端连接一个电极驱动电路为其供电，从而进一步驱动电机工作。

优选的，第i级直流降压电路包括：2ⁱ个电容Ci1，……，Ci(2ⁱ)，2ⁱ个开关管Qi1，……，Qi(2ⁱ)和2^i-1个电感Li1，……，Li(2^i-1)，其中，1≤i≤n；第i级直流降压电路的元件连接关系为：

2ⁱ个电容依次首尾相连，串联连接，其中第一个电容Ci1的第一端连接到直流母线的正极B1，第2ⁱ个电容Ci(2ⁱ)的第二端连接到直流母线的负极B2，从第一个电容开始，每相邻两个电容为一组，即Ci1、Ci2为一组，Ci3、Ci4为一组，……，Ci(2ⁱ-1)、Ci(2ⁱ)为一组，分别构成电容桥臂BCi1，BCi2，……，BCi(2^i-1)，共2^i-1组电容桥臂，所述每组电容桥臂内第一电容的第一端作为该电容桥臂的第一端，每组电容桥臂内第一电容的第二端与第二电容的第一端的连接点作为该电容桥臂的公共端，每组电容桥臂内第二电容的第二端作为该电容桥臂的第二端；

2ⁱ个开关管依次首尾相连，串联连接，其中第一个开关管Qi1的第一端连接到直流母线的正极B1，第2ⁱ个开关管Qi(2ⁱ)的第二端连接到直流母线的负极B2，从第一个开关管开始，每相邻两个开关管为一组，即Qi1、Qi2为一组，Qi3、Qi4为一组，……，Qi(2ⁱ-1)、Qi(2ⁱ)为一组，分别构成开关管桥臂BQi1，BQi2，……，BQi(2^i-1)，共2^i-1组开关管桥臂，负责为对应的电容桥臂进行动态均压，所述每组开关管桥臂内第一开关管的第一端作为该开关管桥臂的第一端，每组开关管桥臂内第一开关管的第二端与第二开关管的第一端的连接点作为该开关管桥臂的公共端，每组开关管桥臂内第二开关管的第二端作为该开关管桥臂的第二端；