[发明专利]一种临近空间太阳能无人机多余度供配电系统及方法

说明书

本发明公开了一种临近空间太阳能无人机多余度供配电系统及方法，所述系统包括分别与母线连接的太阳能电池控制器、储能电池、动力模块、第一配电器和第二配电器；所述太阳能电池控制器用于控制多个太阳能电池板，所述储能电池分别设置在左机翼和右机翼上，所述动力模块包括电机及控制器，所述第一配电器和所述第二配电器的输入端连接所述母线，所述第一配电器和所述第二配电器的输出端连接用电设备。本发明能够解决临近空间太阳能无人机在长时间飞行中的稳定供配电问题，提高供配电系统的可靠性，提高飞行安全性，具有很强的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及太阳能无人机电气工程技术领域，特别涉及一种临近空间太阳能无人机多余度供配电系统及方法。

背景技术

临近空间太阳能无人机具有大翼展、重量轻、巡航时间长等特点，目前太阳能已能够跨昼夜飞行，正在向跨周跨月目标推进。长时间飞行对太阳能无人机供配电提出了很高的要求，因此如何设计一种适用于大翼展及面向任务的临近空间无人机的供配电方案，切实提高太阳能无人机供配电的可靠性，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对临近空间太阳能无人机长时间飞行对无人机供配电系统要求高的特点，提供一种临近空间太阳能无人机多余度供配电系统及方法，同时为动力系统、航电设备和任务载荷提供双余度供配电，提高太阳能无人机供配电可靠性，提高飞行安全性。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下方案：

一方面，提供一种临近空间太阳能无人机多余度供配电系统，包括分别与母线连接的太阳能电池控制器、储能电池、动力模块、第一配电器和第二配电器；所述太阳能电池控制器用于控制多个太阳能电池板，所述储能电池分别设置在左机翼和右机翼上，所述动力模块包括电机及控制器，所述第一配电器和所述第二配电器的输入端连接所述母线，所述第一配电器和所述第二配电器的输出端连接用电设备。

优选地，所述临近空间太阳能无人机的机载设备和任务载荷设置在机身位置，所述第一配电器和所述第二配电器并联构成双余度，为所述机载设备和所述任务载荷供电。

优选地，根据用电设备是否有断电需求，所述第一配电器和所述第二配电器同时设置直连通道和开关通道，所述直连通道用于为不可断电设备供电，所述开关通道用于为电源可控设备供电。

优选地，所述系统还包括应急电池，所述应急电池通过防反二极管与所述直连通道连接，用于在应急情况下供电；所述防反二极管在系统正常供电时处于断开状态，在系统电源掉电时单项向用电设备供电。

优选地，所述系统还包括远端配电模块，所述远端配电模块直接连接所述母线取电，并通过微型变压模块向远端舵机供电。

另一方面，提供一种临近空间太阳能无人机多余度供配电方法，包括以下步骤：

设置分别与母线连接的太阳能电池控制器、储能电池、动力模块、第一配电器和第二配电器；其中，所述太阳能电池控制器控制多个太阳能电池板，所述储能电池分别设置在左机翼和右机翼上，所述动力模块包括电机及控制器，所述第一配电器和所述第二配电器的输入端连接所述母线，所述第一配电器和所述第二配电器的输出端连接用电设备。

优选地，所述临近空间太阳能无人机的机载设备和任务载荷设置在机身位置，所述方法还包括：将所述第一配电器和所述第二配电器并联构成双余度，为所述机载设备和所述任务载荷供电。

优选地，所述方法还包括：

根据用电设备是否有断电需求，为所述第一配电器和第二配电器同时设置直连通道和开关通道，所述直连通道为不可断电设备供电，所述开关通道为电源可控设备供电。

优选地，所述方法还包括：

设置应急电池，所述应急电池通过防反二极管与所述直连通道连接，用于在应急情况下供电；所述防反二极管在系统正常供电时处于断开状态，在系统电源掉电时单项向用电设备供电。