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1、(10)申请公布号 CN 103754373 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103754373 A (21)申请号 201410012143.4 (22)申请日 2014.01.10 B64D 27/24(2006.01) B64F 1/36(2006.01) (71)申请人 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限 公司 地址 215635 江苏省苏州市张家港保税区新 兴产业育成中心 A 栋 210A 室江苏艾锐 泰克无人飞行器科技有限公司 (72)发明人 杨华东 许剑 吴奇才 (74)专利代理机构 北京世誉鑫诚专利代理事务 所 ( 普通合伙 ) 11368 代理人 孙国栋 (5。
2、4) 发明名称 有线电源多旋翼无人飞行器 (57) 摘要 本发明涉及一种有线电源多旋翼无人飞行 器， 包括多旋翼无人飞行器和地面供电装置， 所述 的多旋翼无人飞行器上搭载有将地面供电装置的 高压交流电转换成多旋翼无人飞行器适用的直流 低压电的电源转换系统， 所述的电源转换系统与 地面供电装置之间通过电缆电性连接， 所述的电 源转换系统上还设置有为多旋翼无人飞行器各功 能模块分配电能的供电总成。本发明的有线电源 多旋翼无人飞行器， 与现有多旋翼无人飞行器搭 载电池的飞行方案相比， 本发明使用了有线电源 供电方案， 能使飞行器的飞行时间大大增加， 在飞 行器电动机和其他设备可承受的范围内， 几乎可。
3、 以无限延长飞行时间。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103754373 A CN 103754373 A 1/1 页 2 1. 一种有线电源多旋翼无人飞行器， 包括多旋翼无人飞行器和地面供电装置， 其特征 是 ： 所述的多旋翼无人飞行器上搭载有将地面供电装置的高压交流电转换成多旋翼无人飞 行器适用的直流低压电的电源转换系统， 所述的电源转换系统与地面供电装置之间通过电 缆电性连接， 所述的电源转换系统上还设置有为多旋翼无人飞行。
4、器各功能模块分配电能的 供电总成。 2. 如权利要求 1 所述的有线电源多旋翼无人飞行器， 其特征是 ： 所述的地面供电装置 为 220V 市电或 110V 市电或交流发电机。 3. 如权利要求 2 所述的有线电源多旋翼无人飞行器， 其特征是 ： 所述的交流电发电机 为输出电压为 220V 或 110V 的移动式发电机。 4. 如权利要求 1 所述的有线电源多旋翼无人飞行器， 其特征是 ： 所述的多旋翼无人飞 行器上安装有应急电源， 所述的应急电源的电极连接端设有电池保护模块， 所述的电池保 护模块的充电端与地面供电装置之间通过电缆连接， 电池保护模块的放电端与供电总成之 间通过导线连接。 5。
5、. 如权利要求 4 所述的有线电源多旋翼无人飞行器， 其特征是 ： 所述的应急电源为锂 电池。 6. 如权利要求 1 所述的有线电源多旋翼无人飞行器， 其特征是 ： 所述的供电总成包括 系统供电电路、 电动机供电电路和任务系统供电电路， 所述的系统供电电路包括将直流低 压电转换为 5V 直流电为飞行控制系统供电的第一稳压模块 ； 所述的电动机供电电路包括 调节电动机电流的电子调速器 ； 所述的任务系统供电电路包括将直流低压电转换为 12V 直 流电为任务系统供电的第二稳压模块。 权 利 要 求 书 CN 103754373 A 2 1/3 页 3 有线电源多旋翼无人飞行器 技术领域 0001 。
6、本发明涉及飞行器供电设备技术领域， 尤其是一种有线电源多旋翼无人飞行器。 背景技术 0002 多轴多旋翼无人飞行器在民用和工程等领域应用越来越多， 由于多轴多旋翼无人 飞行器独特的飞行性能， 决定了此类飞行器适合用于空中航拍和监控等。但是目前的多轴 多旋翼无人飞行器也有其弊端， 现有的产品和设计均采用锂电池等对该类飞行器进行供 电， 由于多轴多旋翼飞行器的升力完全由电动机提供， 能耗较大所以耗电非常快。所搭载 的电池容量越大则有效载荷越少， 现有技术中的多轴多旋翼无人飞行器的飞行时间一般为 5-10 分钟， 固定翼飞行器的飞行时间可达 20 分钟甚至更长， 飞行时间如此之短， 很难在一 次飞行。
7、完成所设定的飞行任务。所以如何提高多轴多旋翼飞行器的飞行时间和有效载荷， 则成了本领域所急需要解决的问题。 0003 中国专利号 ZL201210510858.3 公开一种多旋翼无人飞行器系留系统， 包括作为 系留平台的多旋翼无人飞行器、 系缆和地面装置， 所述系缆连接所述多旋翼无人飞行器和 所述地面装置 ； 所述多旋翼无人飞行器包括系留电源装置， 所述系缆包括输电线缆， 所述地 面装置包括地面供电装置， 所述系留电源装置通过所述系缆中的输电线缆连接所述地面供 电装置。 此申请通过系缆将地面的电能输送至无人飞行器， 地面装置的供电装置为直流电， 在进行输电时的大电流较大， 因输电线缆有电阻， 。
8、因此供电电压降压明显， 为使飞行器起飞 获得较大的升力， 在起飞时需进一步增大电流， 以确保无人飞行器的供电电压， 待飞行器进 入稳定状态后再降低电流至工作电流。无人飞行器中包含较多高精度、 高灵敏度的电动机 等电子元器件， 电流较大时对其冲击较大， 因此此法具有较大的弊端。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是 ： 克服现有技术中多旋翼无人飞行器的供电难题， 提供一种有线电源多旋翼无人飞行器， 采用有线电源供电方案， 使飞行器的飞行时间大大 增加， 在飞行器电动机和其他设备可承受的范围内， 几乎可以无限延长飞行时间， 可使无人 飞行器有充分的时间执行任务。 0005 本发明解决其技。
9、术问题所采用的技术方案是 ： 一种有线电源多旋翼无人飞行器， 包括多旋翼无人飞行器和地面供电装置， 所述的多旋翼无人飞行器上搭载有将地面供电装 置的高压交流电转换成多旋翼无人飞行器适用的直流低压电的电源转换系统， 所述的电源 转换系统与地面供电装置之间通过电缆电性连接， 所述的电源转换系统上还设置有为多旋 翼无人飞行器各功能模块分配电能的供电总成。 地面供电装置通过电缆将电能传输至电源 转换系统， 电源转换系统将交流电转换为 24V 48V 72V 直流电 ( 根据机型大小不同而 定 )， 再通过供电总成对飞行器所有用电设备进行供电。 0006 作为优选， 所述的地面供电装置为 220V 市电。
10、或 110V 市电或交流发电机。220V 市 电为我国采用的供电标准电压， 110V 市电为日本等国采用的供电标准电压。 说 明 书 CN 103754373 A 3 2/3 页 4 0007 进一步的， 所述的交流电发电机为输出电压为 220V 或 110V 的移动式发电机。为 提高移动性能， 使用者可手提移动式发电机随无人飞行器运动。 0008 为了防止地面供电装置突然失去电力， 所述的多旋翼无人飞行器上安装有应急电 源， 所述的应急电源的电极连接端设有电池保护模块， 所述的电池保护模块的充电端与地 面供电装置之间通过电缆连接， 电池保护模块的放电端与供电总成之间通过导线连接。应 急电源能。
11、在地面供电装置故障时临时供电， 提供短时间继续飞行的电力以完成飞行任务， 或确保无人飞行器能安全降落防止坠落。电池保护模块在应急电池缺电时进行充电， 充满 电后可自动停止充电起到保护电池作用。 0009 作为优选， 所述的应急电源为锂电池。锂电池体积小、 重量轻、 容量大适合于无人 飞行器。 0010 具体的， 所述的供电总成包括系统供电电路、 电动机供电电路和任务系统供电电 路， 所述的系统供电电路包括将直流低压电转换为 5V 直流电为飞行控制系统供电的第一 稳压模块 ； 所述的电动机供电电路包括调节电动机电流的电子调速器 ； 所述的任务系统供 电电路包括将直流低压电转换为 12V 直流电为。
12、任务系统供电的第二稳压模块。飞行控制 系统需要 5V 的直流电， 根据飞行状态需要给电动机不同的电流， 从而控制其起飞、 移动、 上 升、 下降或转向， 飞行器上还会搭载一些任务系统， 如摄像装置、 图像传输设备、 通讯装置 等。 0011 本发明的有益效果是， 本发明的有线电源多旋翼无人飞行器， 与现有多旋翼无人 飞行器搭载电池的飞行方案相比， 本发明使用了有线电源供电方案， 能使飞行器的飞行时 间大大增加， 在飞行器电动机和其他设备可承受的范围内， 几乎可以无限延长飞行时间。 使 飞行器在长时低空监控、 信号中继、 现场直播、 长耗时任务、 考古、 探矿等领域可发挥更大的 作用。 并且供电。
13、电流、 电压更稳定， 保障飞行器上高精度、 高灵敏设备的正常工作， 使飞行状 态更稳定， 并有利于延长各个设备的使用寿命。 附图说明 0012 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 0013 图 1 是本发明的有线电源多旋翼无人飞行器优选实施例的立体图 ； 0014 图 2 是本发明的有线电源多旋翼无人飞行器的电路原理图。 0015 图中 ： 1. 多旋翼无人飞行器， 2. 地面供电装置， 3. 电源转换系统， 4. 电缆。 具体实施方式 0016 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以 示意方式说明本发明的基本结构， 因此其仅显示与本发明有关的构成。 0。
14、017 如图1或2所示， 本发明的一种有线电源多旋翼无人飞行器， 包括多旋翼无人飞行 器1和地面供电装置2， 所述的多旋翼无人飞行器1上搭载有将地面供电装置2的高压交流 电转换成多旋翼无人飞行器1适用的直流低压电的电源转换系统3， 所述的电源转换系统3 与地面供电装置 2 之间通过电缆 4 电性连接， 所述的电源转换系统 3 上还设置有为多旋翼 无人飞行器 1 各功能模块分配电能的供电总成。地面供电装置 2 通过电缆 4 将电能传输至 电源转换系统 3， 电源转换系统 3 将交流电转换为 24V 48V 72V 直流电 ( 根据机型大小 说 明 书 CN 103754373 A 4 3/3 页。
15、 5 不同而定 )， 再通过供电总成对飞行器所有用电设备进行供电。 0018 作为优选， 所述的地面供电装置 2 为 220V 市电或 110V 市电或交流发电机。220V 市电为我国采用的供电标准电压， 110V 市电为日本等国采用的供电标准电压。 0019 进一步的， 所述的交流电发电机为输出电压为 220V 或 110V 的移动式发电机。为 提高移动性能， 使用者可手提移动式发电机随无人飞行器运动。 0020 为了防止地面供电装置 2 突然失去电力， 所述的多旋翼无人飞行器上安装有应急 电源， 所述的应急电源的电极连接端设有电池保护模块， 所述的电池保护模块的充电端与 地面供电装置 2 。
16、之间通过电缆 4 连接， 电池保护模块的放电端与供电总成之间通过导线连 接。应急电源能在地面供电装置 2 故障时临时供电， 提供短时间继续飞行的电力以完成飞 行任务， 或确保无人飞行器能安全降落防止坠落。电池保护模块能使应急电源安全充放电 和平衡充放电， 平衡充电， 电池才不会在充电时寿命减少。 0021 作为优选， 所述的应急电源为锂电池。锂电池体积小、 重量轻、 容量大适合于无人 飞行器。 0022 具体的， 所述的供电总成包括系统供电电路、 电动机供电电路和任务系统供电电 路， 所述的系统供电电路包括将直流低压电转换为 5V 直流电为飞行控制系统供电的第一 稳压模块 ； 所述的电动机供电。
17、电路包括调节电动机电流的电子调速器 ； 所述的任务系统供 电电路包括将直流低压电转换为 12V 直流电为任务系统供电的第二稳压模块。飞行控制 系统需要 5V 的直流电， 根据飞行状态需要给电动机不同的电流， 从而控制其起飞、 移动、 上 升、 下降或转向， 飞行器上还会搭载一些任务系统， 如摄像装置、 通讯装置等。 0023 本发明采用的电缆可以选用 50-150 米长度， 即无人飞行器的最高飞行高度可达 50-150 米， 飞行高度与电缆的长度有关， 越长飞行器的负重越大， 需要的飞行器升力越大， 需采用规格更大的电动机， 可根据需要选用合适的电缆长度， 配合合适的电动机， 以降低成 本。无人飞行器上可搭载摄像装置， 执行监控、 现场直播 ； 也可搭载通讯设备， 悬停于空中， 实现信号中继功能， 如地震地区搭建临时通讯基站， 长时间悬停空中， 作为信号基站 ； 还可 搭载探测装置， 用于考古和探矿。 0024 以上述依据本发明的理想实施例为启示， 通过上述的说明内容， 相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内， 进行多样的变更以及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容， 必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 说 明 书 CN 103754373 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103754373 A 6 。