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油电混合供电系统及其发电控制装置及方法、无人机

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-09-13 16:09:49

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| bayuegua123 | 2023-09-13 16:09:50

一种油电混合供电系统的发电控制装置,包括发动机、电机、整流电路以及蓄电池。其特征在于,发电控制装置包括:采样电路,用于对整流电路输入端的交流电信号和整流电路输出端的直流电信号进行采样,获得交流采样信号和直流采样信号;位置传感器,用于根据交流采样信号获得电机的转子位置;模式控制器,用于根据直流采样信号获得油电混合供电系统的工作模式;主控制器,用于根据交流采样信号、直流采样信号、转子位置以及工作模式产生控制信号;驱动电路,用于根据控制信号获得整流电路的驱动信号;直流采样信号包括直流采样电压和直流采样电流,模式控制器包括: 输出功率获得模块,用于根据直流采样电压和直流采样电流获得整流电路的输出功率;第一判断模块,用于判断输出功率是否小于油电混合供电系统的额定功率;恒压模式确定模块,用于在输出功率小于额定功率时,确定工作模式为恒压模式;第二判断模块,用于在输出功率不小于额定功率时,判断直流输出电流是否小于油电混合供电系统的额定电流;恒功率模式确定模块,用于在直流输出电流小于额定电流时,确定工作模式为恒功率模式;恒流模式确定模块,用于在直流输出电流不小于额定电流时,确定工作模式为恒流模式。

该项成果提供了一种油电混合供电系统及其发电控制装置及方法,通过对整流电路输出端的直流电信号进行采样获得直流采样信号,并根据所述直流采样信号确定所述油电混合供电系统的工作模式。当无人机所需功率发生变化时,所述整流电路输出端的直流电信号进行相应变化,所述直流采样信号跟随所述直流电信号变化,因而根据所述直流采样信号的不同,可以控制所述油电混合供电系统工作在不同的模式下,适应所述无人机所需的功率变化,从而解决了无人机负载突变带来的负面影响,增加了所述油电混合供电系统的稳定性与可靠性。在本发明实施例的一个可选方式中,采用基于大功率IGBT的全控整流桥作为所述整流电路,极大地减少了所述整流电路交流侧的电流谐波,提高了所述整流电路的功率因数,整流效率提高到百分之九十六以上,应用前景广阔。

该项成果提供了一种油电混合供电系统及其发电控制装置及方法,通过对整流电路输出端的直流电信号进行采样获得直流采样信号,并根据所述直流采样信号确定所述油电混合供电系统的工作模式。当无人机所需功率发生变化时,所述整流电路输出端的直流电信号进行相应变化,所述直流采样信号跟随所述直流电信号变化,因而根据所述直流采样信号的不同,可以控制所述油电混合供电系统工作在不同的模式下,适应所述无人机所需的功率变化,从而解决了无人机负载突变带来的负面影响,增加了所述油电混合供电系统的稳定性与可靠性。在本发明实施例的一个可选方式中,采用基于大功率IGBT的全控整流桥作为所述整流电路,极大地减少了所述整流电路交流侧的电流谐波,提高了所述整流电路的功率因数,整流效率提高到百分之九十六以上,应用前景广阔。

该科技成果领头人刘江,是北京航空航天大学发动机专业博士,在校期间作为主要科研人员完成了推力微小型涡喷发动机开发、航空活塞用两级增压系统开发、重油航空活塞发动机开发,24-56cc二冲程航空活塞发动机开发等项目,对自适应波箔动压空气轴承做了深入的理论和试验研究,在航空发动机领域积累了丰富的研发经验。在校期间发表EI论文4篇,已授权的发明专利7项。

该成果提供了一种无人机油电混合供电系统及其发电控制装置及方法,无人机因其具有无需机载驾驶员、操控简单方便、成本低廉等优势,被广泛应用在航拍、植保、快递运输、灾难救援、测绘、新闻报道、电力巡检、影视拍摄等众多领域。根据供电方式的不同,无人机可分为蓄电池供电的无人机、燃油供电的无人机以及油电混合供电的无人机。蓄电池供电的无人机续航时间短、载重量小,燃油供电的无人机操控复杂、稳定性差,均难以适应工业级无人机需求。油电混合供电的无人机因其具有油动载重大、续航强,电动易操控、稳定性强的双重优势,投资回报比较可靠。预计未来每年无人机油电混合供电系统及其发电控制装置需求量将达到五千以上,每台以五万元计,每年产生经济价值达2.5亿元以上。

本项目拟采用知识产权作价投资形式实施转化,目前已与多家单位合作达成转化意向,将重点开展相关技术的工程应用工作以及相关的应用试验验证工作,形成批量装备和产品,有效提升现有装备和产品技术水平。