一種無人機智能電池拋落控制系統(tǒng)

中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院

張熙 李成娟 張研 吳洋 等

201711458652.X

2019-11-29

本發(fā)明屬于無人機電池電量測量及電池拋落控制系統(tǒng)，涉及一種無人機智能電池拋落控制系統(tǒng)。

（1）一種無人機智能電池拋落控制系統(tǒng)，其特征在于：包括電池吸附單元、電池姿態(tài)檢測單元、控制單元、電量測量單元、n套結(jié)構(gòu)功能相同的電池供電連接裝置。電池供電連接裝置用于連接、安裝電池，使得n個電池處于并聯(lián)狀態(tài)，并根據(jù)設(shè)置對無人機進行供電。電池吸附單元通過電磁力對粘貼于電池表面的硅鋼片進行吸附，實現(xiàn)電池的固定。電池姿態(tài)檢測單元用于電池掉落后的減速及位置查詢，以便于電池的回收。控制單元通過接收電量檢測單元的信號，對電池供電連接裝置及電池吸附單元進行控制。電量測量單元對單體電池電量進行測量，當其電量低于電量閾值時，將預(yù)警信號反饋至控制系統(tǒng)。

▲無人機智能電池拋落控制系統(tǒng)

（2）根據(jù)權(quán)利要求（1）所述的一種無人機智能電池拋落控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的電池供電連接裝置包括電池固定架、連接滑環(huán)、供電接口、供電接口擺動脫落結(jié)構(gòu)。連接滑環(huán)內(nèi)側(cè)為自松脫粗牙內(nèi)螺紋，供電接口為自松脫粗牙外螺紋，供電接口的螺紋升角大于連接滑環(huán)內(nèi)側(cè)螺旋副的當量摩擦角，連接滑環(huán)與電池固定位置可圍繞供電線自由旋轉(zhuǎn)；在電池吸附狀態(tài)下，連接滑環(huán)與電池無相對位移，在電池脫落狀態(tài)下，連接滑環(huán)與電池產(chǎn)生相對位移，連接滑環(huán)轉(zhuǎn)動進而與供電接口、電池分離。供電接口擺動脫落結(jié)構(gòu)包括供電線、滑動軸承、擺桿套管；供電線一端與電池連接，另一端與擺桿套管連接，擺桿套管通過滑動軸承進行自由擺動；當電池吸附單元斷電失去磁力時，電池與電池吸附單元分離，電池受重力作用帶動擺桿套管進行擺動。供電接口為旋轉(zhuǎn)插接式，與電池端接口進行插接供電，同時為可恢復(fù)降落傘控制器及定位模塊供電。

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有無人機動力現(xiàn)狀，提供一種無人機智能電池拋落控制系統(tǒng)，通過電量測量、控制系統(tǒng)、滑環(huán)、自松脫螺紋、電磁控制等技術(shù)，達到了多組電池供電、多余消耗電池自動拋落、GPS/BD模塊電池定位尋回等目的，實現(xiàn)無人機航時的延長。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是：

（1）本發(fā)明采用電磁控制系統(tǒng)實現(xiàn)多組電池的固定吸附；利用電量測量單元實現(xiàn)再用電池的電量監(jiān)控；通過控制單元對電磁控制系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)已消耗電池的自動拋落。

（2）本發(fā)明的電池連接端口利用帶有自松脫螺紋（該螺紋的螺紋升角大于螺旋副的當量摩擦角）的固定滑環(huán)進行連接，當電磁力消失后，電池通過擺桿套管以固定點擺動時，利用電池重力即可實現(xiàn)滑環(huán)及電池的分離。

（3）本發(fā)明在電池上安裝姿態(tài)模塊及GPS/BD模塊，通過姿態(tài)模塊對加速度進行判斷，判斷電池是否處于下落狀態(tài)，進而對降落傘進行控制，再利用 GPS/BD模塊對電池返回位置進行信息定位，以便于拋落后的電池尋回。

張熙15810682808