一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统的制作方法

文档序号:41165283发布日期:2025-03-07 11:40阅读:139来源:国知局

本技术涉及电力电子,具体涉及一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统。


背景技术:

1、无人机是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器,无人机机场可为无人机提供存放空间、环境监测、数据传输、电能补给等功能,实现无人机远程控制、无人作业,有效提升无人机应用效率与潜力。

2、但是由于现有无人机续航有限,应尽量在巡检作业区域附近部署自动机场。输配电线路塔上机场部署于铁塔上方,巡检作业方便,充分利用现有铁塔资源,但是机场的供电问题成为限制塔上机场应用场景的重要因素。

3、风光互补发电是指利用风力和太阳能两种可再生能源相互协同发电的技术。其原理是通过将风力涡轮发电机和光伏组件集成在一起,使其共同工作,以最大化地利用自然资源。由于是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电,可以在资源上弥补风电和光电独立系统的缺陷。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,该系统能够解决输配电塔上机场设备取电难题,为无人机机场提供能源,延伸机场适用场景,实现无人值守巡检作业。

2、为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,包括驻塔平台,所述驻塔平台安装于电力铁塔的杆架上,所述驻塔平台上设有无人机机场、风力发电机、太阳能光伏板、发电控制器和蓄电池,所述风力发电机、太阳能光伏板分别连接发电控制器,所述发电控制器连接无人机机场进行充电,所述发电控制器还连接蓄电池储蓄电能,所述发电控制器与无人机机场、蓄电池之间为直流输出。

3、为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,包括驻塔平台、无人机机场、太阳能光伏板、风力发电机、发电控制器和蓄电池,所述驻塔平台安装于电力铁塔的杆架上,所述无人机机场、风力发电机、太阳能光伏板、发电控制器和蓄电池设置于驻塔平台上,所述风力发电机、太阳能光伏板分别连接发电控制器,所述发电控制器连接无人机机场进行充电,所述发电控制器还连接蓄电池储蓄电能,所述发电控制器与无人机机场、蓄电池之间为直流输入输出。

4、进一步地,所述驻塔平台包括三角架和搭设于三角架上的平台,所述驻塔平台通过三角架与电力铁塔的杆架连接,并通过平台放置无人机机场、风力发电机、太阳能光伏板、发电控制器和蓄电池。

5、进一步地,所述风力发电机和无人机机场设置于驻塔平台中部,所述太阳能光伏板设置于无人机机场的左右两侧,以使整个风光储混合供能系统处于平衡状态;所述发电控制器设置于无人机机场的后侧,直接与无人机机场的供电系统相连,以减少供电系统与无人机机场之间的能耗;所述蓄电池设置于太阳能光伏板的后侧,其外侧设有蓄电池保护箱,以保护蓄电池可以在户外使用。

6、进一步地,所述风光储混合供能系统由若干个风力发电机和若干个太阳能光伏板形成电力来源,电力送入发电控制器,在发电控制器内先转换成直流电,根据控制需要直流电向蓄电池充电或输出供负载工作。

7、进一步地,所述发电控制器包括反极性检测电路、整流电路、检测及切换电路、辅助电源、卸荷电路、mcu、ups切换电路、电池充电电路、电池保护电路、过温保护电路、过压保护电路和rs485接口;所述太阳能光伏板连接第一反极性检测电路,第一反极性检测电路连接第一检测及切换电路,所述风力发电机连接整流电路,整流电路连接第二检测及切换电路,第一检测及切换电路和第二检测及切换电路的输出汇合后连接辅助电源、卸荷电路、ups切换电路、电池充电电路并直接进行负载输出;所述电池充电电路依次连接电池保护电路、第二反极性检测电路后接至电池接口;所述mcu分别连接第一检测及切换电路、第二检测及切换电路、ups切换电路、电池充电电路、电池保护电路、过温保护电路、过压保护电路和rs485接口,所述muc还经检测电路对第一检测及切换电路和第二检测及切换电路的输出进行监测。

8、进一步地,所述无人机机场上还设有微型气象站,用于检测现场光照强度、温湿度及风速。

9、与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:提供了一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,该系统采用集成光伏发电与风力发电为一体的供能方式,持续为机场提供能源供应,有效地解决了偏远地带或部分架空配电线路取电难的问题,降低了机场的部署难度,减少了材料施工等成本,缩小了机场的部署周期,且风力与光伏发电属于清洁能源,更加环保。同时,该系统使用直流电进行供电,有助于提高能源利用率,减少电流转换装置的使用,进而降低机场能耗,使得机场具备低功耗的能力。此外,本系统可以部署在电力铁塔高处,避免部署高度过低信号干扰强,起飞时有遮挡起飞环境安全性低。由于本系统使用风力与光伏发电的方式进行供电以及储能,因此可以在线路断电的情况下依然保持着巡检作业能力。



技术特征:

1.一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,其特征在于,包括驻塔平台、无人机机场、太阳能光伏板、风力发电机、发电控制器和蓄电池,所述驻塔平台安装于电力铁塔的杆架上,所述无人机机场、风力发电机、太阳能光伏板、发电控制器和蓄电池设置于驻塔平台上,所述风力发电机、太阳能光伏板分别连接发电控制器,所述发电控制器连接无人机机场进行充电,所述发电控制器还连接蓄电池储蓄电能,所述发电控制器与无人机机场、蓄电池之间为直流输入输出。

2.根据权利要求1所述的一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,其特征在于,所述驻塔平台包括三角架和搭设于三角架上的平台,所述驻塔平台通过三角架与电力铁塔的杆架连接,并通过平台放置无人机机场、风力发电机、太阳能光伏板、发电控制器和蓄电池。

3.根据权利要求2所述的一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,其特征在于,所述风力发电机和无人机机场设置于驻塔平台中部,所述太阳能光伏板设置于无人机机场的左右两侧,以使整个风光储混合供能系统处于平衡状态;所述发电控制器设置于无人机机场的后侧,直接与无人机机场的供电系统相连,以减少供电系统与无人机机场之间的能耗;所述蓄电池设置于太阳能光伏板的后侧,其外侧设有蓄电池保护箱,以保护蓄电池可以在户外使用。

4.根据权利要求1所述的一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,其特征在于,所述风光储混合供能系统由若干个风力发电机和若干个太阳能光伏板形成电力来源,电力送入发电控制器,在发电控制器内先转换成直流电,根据控制需要直流电向蓄电池充电或输出供负载工作。

5.根据权利要求1所述的一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,其特征在于,所述发电控制器包括反极性检测电路、整流电路、检测及切换电路、辅助电源、卸荷电路、mcu、ups切换电路、电池充电电路、电池保护电路、过温保护电路、过压保护电路和rs485接口;所述太阳能光伏板连接第一反极性检测电路,第一反极性检测电路连接第一检测及切换电路,所述风力发电机连接整流电路,整流电路连接第二检测及切换电路,第一检测及切换电路和第二检测及切换电路的输出汇合后连接辅助电源、卸荷电路、ups切换电路、电池充电电路并直接进行负载输出;所述电池充电电路依次连接电池保护电路、第二反极性检测电路后接至电池接口;所述mcu分别连接第一检测及切换电路、第二检测及切换电路、ups切换电路、电池充电电路、电池保护电路、过温保护电路、过压保护电路和rs485接口,所述mcu还经检测电路对第一检测及切换电路和第二检测及切换电路的输出进行监测。

6.根据权利要求1所述的一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,其特征在于,所述无人机机场上还设有微型气象站,用于检测现场光照强度、温湿度及风速。


技术总结
本技术涉及一种用于塔上无人机机场的风光储混合供能系统,包括驻塔平台,所述驻塔平台安装于电力铁塔的杆架上,所述驻塔平台上设有无人机机场、风力发电机、太阳能光伏板、发电控制器和蓄电池,所述风力发电机、太阳能光伏板分别连接发电控制器,所述发电控制器连接无人机机场进行充电,所述发电控制器还连接蓄电池储蓄电能,所述发电控制器与无人机机场、蓄电池之间为直流输出。该系统能够解决输配电塔上机场设备取电难题,为无人机机场提供能源,延伸机场适用场景,实现无人值守巡检作业。

技术研发人员:陈伯建,张伟豪,吴文斌,陈卓磊,韩腾飞,王仁书,李哲舟,梁曼舒,林承华,李怡然,吴晓杰,沈添福
受保护的技术使用者:国网福建省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日:20231205
技术公布日:2025/3/6
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