一种无人机用升压供电系统及无人机的制作方法

1.本实用新型属于无人机领域，具体而言，涉及一种无人机用升压供电系统及无人机。


背景技术：

2.对于无人机控制系统而言，目前大部分采用降压电路实现对整个控制系统进行供电。采用降压电路进行供电，当飞机电池在空中发生异常或电量不足时，可能会因为系统供电异常而导致事故产生，尤其是对飞控定位系统等关键器件的供电。对于无人机无人值守系统，无人机在返航时电池电压经常处于低电位，如果没有有效的安全机制可能发生炸机事故。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.本实用新型实施例提供了一种无人机用升压供电系统及无人机，增加了无人值守系统中无人机返航的安全性。
5.(二)技术方案
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种无人机用升压供电系统，包括：
7.电池、第一电源模块、第二电源模块、控制模块、无线通信模块，第一开关、第二开关，所述电池分别与第一电源模块、第二电源模块连接，所述第一电源模块通过第一开关与控制模块连接，所述第二电源模块通过第二开关与控制模块连接，所述控制模块与无线通信模块连接；
8.所述第二电源模块包括电感l1，电感l1的一端与电容c1的负极连接，电感l1的另一端与电容c2的负极、二极管d1的阳极、开关s0的漏极连接，电容c2的正极与二极管d3的阳极、二极管d2的阴极连接，二极管d2的阳极与二极管d1的阴极、电容c3的负极连接，电容c3的正极与二极管d3的阴极、电容c1的正极、电阻rl的一端连接，电阻rl的另一端与开关s0的源极连接。
9.其中，所述开关s0为场效应管。
10.其中，电容c1的负极与输入电压vin的正极连接。
11.其中，开关s0的源极与输入电压vin的负极连接。
12.第二方面，本实用新型提供了一种无人机，包括上述任一项所述无人机用升压供电系统。
13.(三)有益效果
14.本实用新型无人机用升压供电系统包括：电池、第一电源模块、第二电源模块、控制模块、无线通信模块，第一开关、第二开关，所述电池分别与第一电源模块、第二电源模块连接，所述第一电源模块通过第一开关与控制模块连接，所述第二电源模块通过第二开关与控制模块连接，所述控制模块与无线通信模块连接；所述第二电源模块包括电感l1，电感
l1的一端与电容c1的负极连接，电感l1的另一端与电容c2的负极、二极管d1的阳极、开关s0的漏极连接，电容c2的正极与二极管d3的阳极、二极管d2的阴极连接，二极管d2的阳极与二极管d1的阴极、电容c3的负极连接，电容c3的正极与二极管d3的阴极、电容c1的正极、电阻rl的一端连接，电阻rl的另一端与开关s0的源极连接。本实用新型的第二供电模块采用升压方式，具有较高增益，可在电池电压过低，系统无法正常工作时，将电池电压升至稳定输出，确保飞机紧急返航，防止事故发生。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例无人机用升压供电系统结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例无人机用升压供电系统中第二电源模块硬件原理示意图；
17.图3为本实用新型实施例无人机用升压供电系统中第二电源模块t0-t1阶段原理图；
18.图4为本实用新型实施例无人机用升压供电系统中第二电源模块t1-t2阶段原理图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的介绍。
20.在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本

技术实现要素：
的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。
21.图1为本实用新型无人机用升压供电系统的结构示意图，如图1所示，s1为供电开关1，常态下为关闭状态，给整个飞机控制系统供电；s2为供电开关2，通常处于打开状态，当检测到飞机电量过低时，s2切换为闭合状态；u1为飞机主控单元，用于控制飞机飞行状态，u2为无线通信模块，用于地面机舱进行数据交互，将飞机当前的飞行状态及电池电压实时传送至地面机舱控制单元，地面机舱控制单元进行有效判断后准备飞机随时备降。控制模块u1与无线通信模块之间接口为普通串口形式。
22.本实用新型无人机用升压供电系统的执行步骤如下：
23.（1）当电池电压正常时，s1闭合，s2断开，电源模块p1对飞机控制单元供电；
24.（2）当飞机电池电压突然跌落到门限值或电池电量过低，而飞机处于距离机舱较远位置时，控制单元切换供电系统，s1打开s2闭合，紧急切换为电源模块p2对飞机控制单元供电；
25.（3）无线通信模块将飞机位置及电池信息传送至地面；
26.（4）机舱控制系统做好飞机返航准备，充电装置开启，随时对飞机电池进行充电。
27.如图2所示，第二电源模块包括电感l1，电感l1的一端与电容c1的负极连接，电感l1的另一端与电容c2的负极、二极管d1的阳极、开关s0的漏极连接，电容c2的正极与二极管
d3的阳极、二极管d2的阴极连接，二极管d2的阳极与二极管d1的阴极、电容c3的负极连接，电容c3的正极与二极管d3的阴极、电容c1的正极、电阻rl的一端连接，电阻rl的另一端与开关s0的源极连接。电容c1的负极与输入电压vin的正极连接，开关s0的源极与输入电压vin的负极连接。电容c1的正极与输出电压的正极连接，开关s0的源极与输出电压的负极连接。开关s0例如为场效应管（field effect transistor，fet）。
28.如图2-4所示，系统供电模块p2采用升压方式，具有较高增益，可在电池电压过低，系统无法正常工作时，将电池电压升至稳定输出，确保飞机紧急返航，防止事故发生，升压电路原理图如图2所示。电源模块p2工作阶段分为以下两个阶段。
29.第一阶段t0-t1：如图3所示，开关s0闭合，电流回路有三个路径，第一路径：输入电压串联电容c1(c1在前一阶段已经充电)对负载放电，第二路径：输入电压串联电容c1经二极管d2、开关s0为电容c2和c3充电，第三路径：输入电压经开关s0为电感l1充电。
30.第二阶段t1-t2，如图4所示，开关s0断开，电流回路有三个路径，第一：输入电压串联电感l1、电容c2经二极管d3向负载放电，第二：输入电压串联电感l1、电容c3经二极管d2向负载放电，第三：电感l1经并联电路为电容c1充电，并联电路为电容c2串联d3与c3串联d2并联。
31.t0-t1阶段与t1-t2两阶段循环，实现高升压。
32.本实用新型还提供了一种无人机，包括上述任一项所述无人机用升压供电系统。
33.以上介绍仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。