一种氢锂混合电路控制系统及无人机的制作方法

本技术涉及无人机，特别的涉及一种氢锂混合电路控制系统及无人机。

背景技术：

1、无人驾驶飞机，简称无人机(uav，unmannedaerialvehicle)，是一种处在迅速发展中的新概念飞行器，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、救援、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

2、然而在具体的一些实际运用中，如农业，防灾减灾中；采用锂电池作为负载电源的无人机，因为锂电池供电方式以及能量存储的原因，虽然可以满足无人机快速启动的需求，但是由于自身能量存储低、充电速度慢无法满足无人机长航时的需求；因此，在实际运用中由于氢能燃料电池能量密度大，充氢速度快且环保等原因成为无人机新的负载电源发展方向，在保证环保的同时以满足对无人机长航时的要求；但是由于氢能燃料电池在使用的过程中易受到温度、湿度等外部环境因素的影响，使得其产生的电压不稳定，不利于满足无人机负载正常工作电压易造成无人机出现故障坠毁等风险，且氢燃料在进行供电充能时需要一定的启动时间才能达到正常工作的电压，因此无法满足无人机快速启动的需求；为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种采用了氢锂混合控制系统的无人机。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种既能满足无人机长航时的要求又能快速启动并降低无人机坠毁风险的一种采用氢锂混合电路控制系统的无人机。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

3、一种氢锂混合电路控制系统，包括氢燃料电池、锂电池组、二极管组、电压传感器组和变压器组；所述氢燃料电池依次与变压器ⅰ、二极管ⅰ、电压传感器ⅰ和电机驱动系统串联；所述锂电池组依次与二极管ⅱ和第一控制开关连接，所述第一控制开关的另一端连接在所述二极管ⅰ与所述电压传感器ⅰ之间；所述氢燃料电池与锂电池组之间依次连接有变压器ⅱ、二极管ⅲ、第二控制开关和电压传感器ⅱ。

4、采用上述结构，一方面由于氢燃料电池能量密度大，相同大小的电池产生的电能远远多于锂电池所产生的电能，而氢燃料电池充氢的速度也远远快于锂电池的充电速度，因此采用氢燃料电池可以进一步提升无人机对于长航时的使用需求，而氢燃料电池的生成物只有水，在使用过程中也更加环保；另一方面氢燃料电池在工作的过程中易受到温度湿度等外部环境的影响，在主电路之外还连接有一条由锂电池供电的支路，当燃料电池供电不稳定或故障时，电压传感器ⅰ传递电压信号同时可以闭合第一控制开关，由锂电池供电补充不足的电力，以继续提供电能飞行；通过锂电池供能的信号传回，操作人员也能够做出反应，决定是否继续进行飞行或返回的，从而进一步保证无人机工作的稳定性降低无人机坠毁的风险；另外，由于锂电池供电无需像氢燃料电池那样需要启动时间，闭合开关就可以供应电能因此可以满足无人机快速启动的需求；此外正常工作状态下的氢燃料电池还可以通过电路为低于正常电压的锂电池充电补充，以保证锂电池的饱和状态，便于应对紧急情况的发生。

5、进一步的，所述二极管组包括所述二极管ⅰ、二极管ⅱ和二极管ⅲ；所述电压传感器组包括电压传感器ⅰ和电压传感器ⅱ；所述变压器组包括变压器ⅰ和变压器ⅱ。

6、一种无人机，包括上述的氢锂混合电路控制系统。

7、进一步的，应用上述氢锂混合电路控制系统的无人机包括机身、起落架、机臂以及所述电机驱动系统；所述电机驱动系统包括设置在机臂另一端上的驱动电机和螺旋桨；所述驱动电机设置在机臂的内部并通过传动端与所述螺旋桨相连接。

8、进一步的，所述机身的底部贯穿设置的排水孔，所述排水孔通过导管与所述氢燃料电池的排水端相连接。

9、由于氢燃料电池在产生电能的过程中会不断的产生水，通过排水孔将产生的水排出有利于减轻无人机的飞行过程中的重量，减少电能的消耗，提升续航能力。

10、进一步的，所述起落架在所述机身的底部对称设置有两个，两个所述起落架之间可拆卸的设置有高压储氢瓶，所述高压储氢瓶通过电子控制泄压阀和导管与所述氢燃料电池相连接。

11、这样，高压储氢瓶可以为氢燃料电池提供氢气，进一步提升了无人机的续航能力，高压氢气瓶可拆卸方便更换氢气瓶节省了充氢时间，在需要长时间使用无人机时，可以更快的满足使用要求。

12、综上所述，本实用新型具有长航时，快速启动，降低坠毁风险等优点。

技术特征：

1.一种氢锂混合电路控制系统，其特征在于，包括氢燃料电池(1)、锂电池组(2)、二极管组(3)、电压传感器组(4)和变压器组(5)；所述氢燃料电池(1)依次与变压器ⅰ(51)、二极管ⅰ(31)、电压传感器ⅰ(41)和电机驱动系统(6)串联；所述锂电池组(2)依次与二极管ⅱ(32)和第一控制开关(7)连接，所述第一控制开关(7)的另一端连接在所述二极管ⅰ(31)与所述电压传感器ⅰ(41)之间；所述氢燃料电池(1)与锂电池组(2)之间依次连接有变压器ⅱ(52)、二极管ⅲ(33)、第二控制开关(8)和电压传感器ⅱ(42)。

2.如权利要求1所述的氢锂混合电路控制系统，其特征在于，所述二极管组(3)包括所述二极管ⅰ(31)、二极管ⅱ(32)和二极管ⅲ(33)；所述电压传感器组(4)包括电压传感器ⅰ(41)和电压传感器ⅱ(42)；所述变压器组(5)包括变压器ⅰ(51)和变压器ⅱ(52)。

3.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求1～2任一项所述的氢锂混合电路控制系统。

4.如权利要求3所述的无人机，其特征在于，包括机身、起落架、机臂以及所述电机驱动系统(6)；所述电机驱动系统(6)包括设置在机臂另一端上的驱动电机和螺旋桨；所述驱动电机设置在机臂的内部并通过传动端与所述螺旋桨相连接。

5.如权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述机身的底部贯穿设置有排水孔，所述排水孔通过导管与所述氢燃料电池(1)的排水端相连接。

6.如权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述起落架在所述机身的底部对称设置有两个，两个所述起落架之间可拆卸的设置有高压储氢瓶(9)，所述高压储氢瓶(9)通过电子控制泄压阀和导管与所述氢燃料电池相连接。

技术总结本技术公开了一种氢锂混合电路控制系统，包括氢燃料电池、锂电池组、二极管组、电压传感器组和变压器组；所述氢燃料电池依次与变压器Ⅰ、二极管Ⅰ、电压传感器Ⅰ和电机驱动系统串联；所述锂电池组依次与二极管Ⅱ和第一控制开关连接，所述第一控制开关的另一端连接在所述二极管Ⅰ与所述电压传感器Ⅰ之间；所述氢燃料电池与锂电池组之间依次连接有变压器Ⅱ、二极管Ⅲ、第二控制开关和电压传感器Ⅱ。本技术具有长航时，快速启动，降低坠毁风险等优点。技术研发人员：刘海力,陈利康受保护的技术使用者：浙江氢航科技有限公司技术研发日：20230831技术公布日：2024/5/8