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一种纯电及油电混用无人机的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-01 05:59:59

本发明涉及无人机领域,具体的是一种纯电及油电混用无人机。

背景技术:

1、无人机是现今生活中较常见的飞行器,主要分为纯电无机人、油电混合无人机,为保证续航时间,制造厂商可以在无人机上加装增程器,用于发电提供电能,弥补电池能量密度的不足,而油电混合无人机通常设置有增程器提供电能作为动力单元模块。现有的油电混合无人机增程器主要包括发动机、发电机、冷却系统和整流系统组成,冷却系统包括风冷或水冷方式为主,为保证各部件组合形成的整体结构紧凑以及安装便捷性,需要设置一个安装架体,将发动机、发电机、冷却系统和整流系统以悬挂或搭载的方式装配在安装架体上,后续安装时只需将安装架体与无人机的机架连接固定,再连接其它控制模块,就可完成安装。现有的无人机增程器通常是增程器与油箱、电池等设备之间的连接为分体式,不具备模块化的功能,增程器挂在无人机的机架或机架的连接板下方固定,再通过油管与机架中的油箱连接,之后再通过导线与电池模块、旋翼电机等设备连接,从而造成了无人机的机架中分布有较多的线路与独立安装在机架不同位置的部件连接,增程器的安装就必须配合机架上的其它部位的配件使用,无法进行单独的拆卸或拆卸麻烦,以及增程器的拆卸会导致机架尺寸过大和影响机架的结构强度。然而,在使用过程中,无人机在短续航、重负荷使用时,电池的容量已足够使用,即不需要启动增程器进行供电,安装在机架中的增程器就会成为了负担,油箱、增程器和整流系统等设备就会增加了无人机的重量,如果能够直接简单地拆卸无人机增程器模块,再换上电池,由电池直接进行供电,短续航、重负荷使用时就能够较大的减轻无人机机身的重量,使用起来也更方便,而在需要用到增程器模块时,再直接拆卸取出电池,安装上增程器模块使用,即能纯电池使用,也能够安装增程器模块使用,就会使无人机的运用更灵活,也更多选择。因此,如果无人机的增程器动力单元能够模块化设计,使得增程器模块与无人机之间的连接能够简单拆卸和安装,在更换纯电池模块使用时,就会变得更简单和方便,也能够更好地实现纯电池使用或安装增程器模块使用多种选择,能够根据实际使用需求转换安装使用,而又会导致机架尺寸过大和影响机架的结构强度。

技术实现思路

1、为了解决上述现有的无人机的增程器与油箱、电池等设备之间的连接为分体式,不具备整体模块化的功能,从而造成了无人机的机架中分布有较多杂乱的线路与独立安装在机架不同位置的部件连接,增程器的安装就必须配合机架上的其它部位的配件使用,无法进行方便地拆卸和更换纯电池模块使用的不足。本发明提供一种纯电及油电混用无人机,通过在机架中设置有电路接插部件和机身钳口,能够在机架中安装油电混合动力单元或外挂电池模块与电路接插部件配合,以及把增程器、整流系统、油箱、电池及线路组合成为一体化的油电混合动力单元,使得油电混合动力单元模块能够与无人机的机架的之间为可拆卸连接,油电混合动力单元能够简单地水平方向插入机架的机身钳口中安装固定,在不需要使用时能够简单地拆卸取出,再更换外置的电池模块替换油电混合动力单元使用时,就会变得更简单和方便,又不会导致机架尺寸过大和影响机架的结构强度,也能够更好地实现纯电池使用或安装油电混合动力单元使用,多种选择,使得两个动力单元能够根据实际使用需求转换安装使用。

2、本发明采用了如下技术方案:一种纯电及油电混用无人机,所述机架中设置有电路接插部件,能够在机架中安装油电混合动力单元或外挂电池模块与电路接插部件配合,所述机架设置有机身钳口与所述油电混合动力单元的c形挂架设置的c型钳口相互钳合连接,所述机身钳口中设置有电路接插部件与油电混合动力单元的电池接插口连接,电路接插部件与飞控模块的线路连接,在油电混合动力单元与机身钳口配合固定后,能够接通油电混合动力单元与飞控模块之间的电路,油电混合动力单元中的电池或增程器模块能够给机架中的飞控模块供电,由飞控模块控制安装在机架的旋翼臂中的旋翼电机和桨叶转动,组成油电混合无人机,机架尺寸较小、结构强度较好。

3、所述机架的中部设置有电池安插口,在拆卸机身钳口中的油电混合动力单元时,能够在电池安插口中插入外挂电池模块,外挂电池模块的电池接插口与电路接插部件的电路接通,即接通外挂电池模块与飞控模块之间的电路,外挂电池模块能够给机架中的飞控模块供电,由飞控模块控制机架的旋翼臂中的旋翼电机和桨叶转动,组成整体的纯电驱动无人机,机体会变得更轻便,由电池直接进行供电,短续航、重负荷使用时就能够较大的减轻无人机的机身重量,使用起来也更方便。

4、所述电路接插部件为可转动调节,在电路接插部件的正前端面设置有电路接插口,在转动电路接插部件的电路接插口处在正对水平方向时,油电混合动力单元与机身钳口配合固定后,油电混合动力单元的电池接插口与电路接插口接触,接通油电混合动力单元与飞控模块之间的电路;在转动电路接插部件的电路接插口处在向上正方向时,在电池安插口中插入外挂电池模块,外挂电池模块的电池接插口与电路接插部件的电路接插口接触,接通外挂电池模块与飞控模块之间的电路。设置有可转动调节转向的电路接插部件,实现了一个电路接插口就能够通过转动角度后与不同方向插入连接的电池接插口配合,使用时更方便。

5、所述机架的电池安插口中设置有若干个卡块能够与外挂电池模块中设置的卡槽配合,把外挂电池模块卡紧挂在机架的电池安插口中固定。在外挂电池模块受外力向上提拉,且向上提拉的力大于外挂电池模块的重力和卡紧力时,能够把外挂电池模块从电池安插口中取出。

6、所述油电混合动力单元的c形挂架的背面设置有若干个惯穿的螺丝孔,通过连接螺丝穿过螺丝孔与设置在机架中的螺丝孔连接,能够把油电混合动力单元稳定的固定在机架的钳口中。所述连接螺丝可以为手拧式的快拆螺丝或普通的螺丝的任意一种或其他的固定方式等。

7、所述机架的上端面设置有对c形挂架支撑的滑轮组件,滑轮组件包括设置有若干个支撑滑轮和导向板,在安装油电混合动力单元时,c形挂架上端的c型钳口能够先落在滑轮组件的滑轮中支撑,导向板对c形挂架的左右两边进行导向定位,再推动整体的油电混合动力单元的c型钳口水平式插入到机架的机身钳口中配合,在推动油电混合动力单元时,有滑轮组件进行支撑和导向,能够更省力和方便的安装。

8、所述油电混合动力单元包括c形挂架、增程器模块、整流系统、油箱、电池模块,所述c形挂架的下方设置有增程器模块,c形挂架的上端设置有油箱和电池模块,所述c形挂架的c型钳口能够插入到机架的机身钳口中配合,电池模块的电池接插口与电路接插部件电路接通。在安装使用时方便,使用者仅需要把整体的无人机动力单元的c型钳口水平式插入到机架的钳口中配合后固定,电池模块的电池接插口与电路接插部件之间的电路接通,构成了油电混合无人机,在不需要使用油电混合时,使用者能够简单地水平反方向拆卸,取出整体的油电混合动力单元,再更换外挂电池模块替换动力单元模块使用,就会变得更简单和方便,也能够更好地实现纯电池使用或安装增程器模块使用两种选择,使得电池动力单元和增程器动力单元能够根据实际使用需求转换安装使用。

9、所述油电混合动力单元的c形挂架包括支架、挂板,在挂板的两端设置有对称的支架,两个支架与挂板组成c形挂架的整体,两个对称的支架设置有相同的c型钳口,c型钳口能够插入到机架的机身钳口中配合。

10、所述油电混合动力单元的油箱上端设置有油箱顶盖,油箱顶盖的内部设置有油泵、滤清器、管道和线路,管道与油箱里面相通,能够把油箱里面的油抽取到增程器模块的发动机中使用。或所述油箱里面设置有油泵、滤清器、管道和线路,管道与油箱里面相通,能够把油箱里面的油抽取到增程器模块的发动机中使用。

11、所述油电混合动力单元的电池模块中设置有电池接入开关,启动电池接入开关能够接通电池接插口与无人机架中的控制模块接口之间的电路。

12、所述油电混合动力单元的c形挂架的挂板中设置有整流系统,整流系统通过导线与增程器的发电机连接,整流系统对无人机动力系统供电或电池供电。

13、所述油电混合动力单元的c形挂架的下方设置有增程器模块可以为普通的常用风冷增程器、水冷增程器中的任意一种,或其它的能够悬挂的增程器。

14、所述油电混合动力单元的c形挂架的下方设置的增程器为风冷增程器模块,增程器模块包括整流罩、散热风扇、发动机模块,在c形挂架的挂板下方设置有整流罩,整流罩的中部设置有若干热风涵道,整流罩上端和下端设置有对向吹风的散热风扇,上下两端的散热风扇对处在整流罩中的发动机对向吹风强制散热,整流罩上端和下端的散热风扇对吹的气流在发动机的中部相撞后从整流罩的热风涵道中向外排出,以及在发动机中部向周边流动扩散,散热风扇对向强制吹风使得发动机模块散热更充分,散热效果明显比常规单个风扇单向吹提升,运用于同等型号的发动机,可以提升功率。

15、所述风冷增程器模块的散热风扇吹风方向与发动机的散热肋片方向相同,通过整流罩上下的散热风扇对向吹风时的气流能够更好地流经发动机的散热肋片,带走发动机工作时产生的热量,散热效果进一步提升。

16、所述风冷增程器模块的挂板下方设置有固定板,固定板通过若干个缓冲胶与挂板连接,发动机及发电机模块安装在固定板下方固定,发动机处在整流罩中,散热风扇及整流罩与发动机之间相对分离,发动机工作时产生震动会被缓冲胶减弱再传到挂板,避免散热风扇跟随发动机震动,提高散热系统的风扇寿命,以及避免散热风扇刚性跟随发动机震动传到无人机机架中,增大无人机整体的震动或抖动。

17、所述风冷增程器模块的固定板的四个角部设置有缓冲胶,连接螺丝穿过固定板和缓冲胶的螺丝孔连接,把固定板固定在挂板下方,缓冲胶处在挂板与固定板之间,构成一个整体架,发动机模块安装在固定板下方固定。所述缓冲胶优选为圆柱形的胶体,设置有螺丝孔或上下端设置有螺丝孔,缓冲胶可以为橡胶、弹簧胶或其他具有缓冲功能的胶体。

18、所述风冷增程器模块的挂板下方左右两边都设置有整流罩,左右两边的整流罩下端之间通过连接板连接,使得挂板与左右两边的整流罩组成一个总整流罩架体,安装在固定板中的发动机模块两边的发动机处在左右两边的整流罩中,与整流罩之间相对分离,无接触,而整体发动机模块和发电机处在两边的整流罩组成的总整流罩里面。通过设置有连接板连接左右两边的整流罩,使两边的整流罩与挂板之间构成增程器的整体架和形成一个大的总整流罩架体,提高了增程器的整体稳定性,两个整流罩连接处之间形成了一个大的热风涵道,发动机模块及两边的发动机都处在总整流罩架体中,左右整流罩的散热风扇吹风时,增程器的整体架里面就集有强制对流的散热风对发动机、发动机模块、发电机模块都起到对流散热的作用,能够较好地提高增程器的整体散热性能,使发动机模块和发电机都能够发挥更高效的输出功率,实现无人机的动力单元的高效运作,效果更好。

19、本发明的有益效果是,相比于现有技术优点在于:1、机架设置有机身钳口与油电混合动力单元的c形挂架设置的c型钳口相互钳合连接,接通油电混合动力单元与飞控模块控之间的电路,构成油电混合无人机;2、机架中设置有可转动调节方向的电路接插部件,能够通过转动角度后与不同方向插入连接的电池接插口配合;3、在不需要使用油电混合动力单元模块时,能够简单地拆卸取出,再更换外置电池模块替换油电混合动力单元模块使用;4、实现增程器、油箱、电池、整流系统及线路组合成一体化的动力单元模块,能够方便地与无人机的机架之间为可拆卸连接,而又会导致机架尺寸过大和影响机架的结构强度,机架尺寸小、强度较好;5、能够更好地实现纯电池使用或安装增程器模块使用,使得两个动力单元模块能够根据实际使用需求转换安装使用;6、增程器模块的散热性能高,设置有整流罩和散热风涵道,以及对向吹风的散热风扇,对处在整流罩中的发动机对吹风强制散热;7、增程器模块的发动机可以工作在更高功率的工作状况而不会因过热损坏;8、增程器模块的固定板通过缓冲胶与挂板连接,增程器模块的发动机及发电机模块安装在固定板下方固定,散热风扇及整流罩与发动机之间相对分离,发动机工作时产生震动会被缓冲胶减弱再传到挂板,避免散热风扇跟随发动机震动,提高散热系统的风扇寿命,也能够避免散热风扇刚性跟随发动机震动传到无人机机架中,增大无人机整体的震动。

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