[发明专利]一种无人机混合动力系统的混合整流装置及控制方法

权利要求书

1.一种无人机混合动力系统的控制方法，其特征在于：所述无人机混合动力系统包括混合整流装置，混合整流装置包括连接在发电机与备用电池之间的整流电路，所述备用电池支路上串接用于控制备用电池电流流向的开关电路；所述整流电路包括二极管整流桥和功率MOS管整流桥，所述二极管整流桥与功率MOS管整流桥并联连接发电机，所述二极管整流桥包括六个整流二级管，所述功率MOS管整流桥包括六个功率MOS管逆变器，所述二极管整流桥的输出端并联六个续流二极管；所述功率MOS管整流桥的母线上串接第一继电器，所述二极管整流桥的母线上串接第二继电器；所述开关电路包括并联设置在备用电池支路上的第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路上串联第三继电器和第一截流二极管，第一截流二极管的正极与第三继电器连接，第一截流二极管的负极与整流电路连接；所述第二开关电路上串联第四继电器和第二截流二极管，第二截流二极管的正极与整流电路连接，第二截流二极管的负极与第四继电器连接；

所述无人机混合动力系统的控制方法，包括如下步骤：

(1)系统初始化，舵机归零，发动机节气门至怠速位置；

(2)判断是否为起动模式，若为起动模式，开通第三继电器和第一继电器，开启起动算法，判断发动机转速若大于4000r/min，维持当前转速，等待整流命令；若发动机转速小于4000r/min，继续起动算法，直至发动机转速大于4000r/min；

(3)检测整流命令状态，若其为关断状态，维持发动机当前转速，等待整流命令；

(4)检测整流命令状态，若其为开通状态，读取直流侧电压和电流值，计算直流侧功率；若直流侧功率值小于1.6kW，开通第二继电器，使用被动整流模式，并开启发动机控制算法实现恒压输出；

(5)当发动机节气门至最大开度后，当直流侧功率值在1.6kW以上时，母线电压低于48V，开通第一继电器和第四继电器，将备用电池与发电机之间的连接切换为功率MOS管整流桥，切换无感主动整流算法，实现升压、恒压控制；

(6)当直流侧功率值降低至1.6kW以下时，开通第二继电器，将备用电池与发电机之间的连接切换为二极管整流桥，采用被动整流模式，通过发动机节气门控制发动机转速实现恒压输出。

2.根据权利要求1所述的无人机混合动力系统的控制方法，其特征在于，步骤(4)中开启发动机控制算法实现恒压输出的具体步骤如下：当母线电压低于48V时，控制舵机摇臂，增加节气门开度，提高发动机转速；当母线电压高于49V时，控制舵机摇臂，减小节气门开度，降低发动机转速；当母线电压介于48V至49V之间时，保持节气门位置，维持当前发动机转速。