一种系留多旋翼无人机不间断供电方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114400760A(43)申请公布日2022.04.26(21)申请号202111559426.7(22)申请日2021.12.20(71)申请人湖南国天电子科技有限公司地址410000湖南省长沙市岳麓西大道芯城科技园3栋12层(72)发明人张金侯帅吴佳维何畅罗伟罗仕清(74)专利代理机构长沙大珂知识产权代理事务所(普通合伙)43236代理人王琼琦(51)Int.Cl.H02J9/06(2006.01)H02J7/00(2006.01)B64F3/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种系留多旋翼无人机不间断供电方法及系统(57)摘要本发明提供一种系留多旋翼无人机不间断供电方法及系统，方法包括以下步骤：监测串联连接的多个电容的电容监测值，求得电池系统中所有损耗分别和多个电容中每个电容的两个电极之间漏电的并联电阻；计算整个电池系统中的等效串联电阻；根据等效串联电阻计算多个电容中每个电容两端的电压；检测总电压与多个电容中若干个电容两端的电压之和的差值，根据差值是否大于过压欠压阈值，选择切换到备用电池电源供电或切换回地面电源供电。本发明能够实时监测备用电源中的多个电容的总电压与其中的若干个电容的电压的差值是否超过过压欠压阈值，进而快速实时切换地面电源与备用电池电源的继电器动作，保证电源不间断，防止电子设备复位造成的信息丢失。CN114400760ACN114400760A权利要求书1/2页1.一种系留多旋翼无人机不间断供电方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：监测串联连接的多个电容的电容监测值和电流监测值，求得电池系统中所有损耗分别和多个电容中每个电容的两个电极之间漏电的并联电阻；S2：计算整个电池系统中的等效串联电阻；S3：根据所述等效串联电阻计算多个电容中每个电容两端的电压；S4：检测总电压与所述S3步骤计算得到的多个电容中若干个电容两端的电压之和的差值，若差值大于过压欠压阈值，则判断地面电源发生故障，关闭地面电源，系统切换到备用电池电源供电；若差值小于等于所述过压欠压阈值时，系统切换回地面电源供电，地面电源恢复正常。2.根据权利要求1所述的系留多旋翼无人机不间断供电方法，其特征在于，地面电源和备用电池电源都正常时，优先使用地面电源供电。3.根据权利要求1所述的系留多旋翼无人机不间断供电方法，其特征在于，所述电池系统中所有损耗分别和多个电容中每个电容的两个电极之间漏电的并联电阻Rpi计算公式如下：其中，i为串联连接的多个电容中的第i个电容，i＝1,2,…,N，Rpi为电池系统中所有损耗和第i个电容的两个电极之间漏电的并联电阻，Cir为第i个电容的真实电容值，Cit为监测得到的第i个电容的电容监测值；ω为监测得到的整个电池系统中的电脉冲。4.根据权利要求1所述的系留多旋翼无人机不间断供电方法，其特征在于，所述S2步骤中整个电池系统中的等效串联电阻的计算公式为：其中，Rl为多个电容的电极串联电阻值，i为串联连接的多个电容中的第i个电容，i＝1,2,…,N，ω为监测得到的整个电池系统中的电脉冲，Rpi为电池系统中所有损耗和第i个电容的两个电极之间漏电的并联电阻，Cir为第i个电容的真实电容值。5.根据权利要求1所述的系留多旋翼无人机不间断供电方法，其特征在于，所述S3步骤中多个电容中每个电容两端的电压的计算公式如下：其中，Vi为多个电容中第i个电容两端的电压，Ii为多个电容中的第i个电容的电流监测值，R等效为整个电池系统中的等效串联电阻，fri为多个电容中第i个电容的谐振频率，ω为监测得到的整个电池系统中的电脉冲，Cit为监测得到的第i个电容的电容监测值。6.根据权利要求5所述所述的系留多旋翼无人机不间断供电方法，其特征在于，所述多个电容中第i个电容的谐振频率fri的计算公式如下：2CN114400760A权利要求书2/2页其中，L为多个电容形成的绕组等效串联电感。7.根据权利要求1所述所述的系留多旋翼无人机不间断供电方法，其特征在于，所述备用电池电源的电池容量总值需求Cb计算公式为：Cb≥kNmotorIαh；其中：Cb为电池容量；k为安全系数；Nmotor为无人机电动机数量；Iα为悬停状态时每个电动机消耗的电流；h为工作时长。8.根据权利要求1所述所述的系留多旋翼无人机不间断供电方法，其特征在于，备用电池可以在地面主电源发生故障时维持无人机悬停飞行2min。9.根据权利要求1‑8任一所述方法的系留多旋翼无人机不间断供电系统，其特征在于，系留多旋翼无人机系统包括地面电源、系留综合线缆、系缆收放机构、多旋翼飞行器、机载备用电池电源和任务载荷、控制地面电源与机载备用电池电源切换的控制电路。10.根据权利要求9所述的系