一種共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機航空技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，能夠垂直起降的飛行器，最常見的，就是旋翼直升機(簡稱“直升機”)。直升機主要由機體和升力系統(tǒng)(含主旋翼和尾槳)、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)三大系統(tǒng)以及機載飛行設(shè)備等組成。直升機的主旋翼一般由渦輪軸發(fā)動機或活塞式發(fā)動機通過由傳動軸、減速器等組成的機械傳動系統(tǒng)來驅(qū)動，也可由槳尖噴氣產(chǎn)生的反作用力來驅(qū)動。直升機發(fā)動機驅(qū)動主旋翼提供升力，把直升機托舉在空中，共軸式的結(jié)構(gòu)為兩個旋翼上下排列，在同一個軸線上反向旋轉(zhuǎn)，以此抵消旋翼力矩，保持機體平衡，其通過改變各個旋翼的轉(zhuǎn)速來改變升力，進而改變四旋翼飛行器的姿態(tài)和位置。每組內(nèi)的兩個旋翼的旋轉(zhuǎn)方向是相反的，以相互抵消單個旋翼旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的力矩，調(diào)節(jié)前后左右各組旋翼的轉(zhuǎn)速，就可以調(diào)節(jié)飛行器的飛行姿態(tài)和速度?，F(xiàn)有無人機都存在航時短，能效比低的缺點，并且一但供能單元能量耗盡或發(fā)動機出現(xiàn)故障時整臺機器將面臨癱瘓，使無人機空中落下，損壞無人機本體，為此需花費大量的維修費用，嚴(yán)重的致使整架飛機報廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種共軸無人機混合動力系統(tǒng)，使其能夠在供能單元能量耗盡或發(fā)動機出現(xiàn)故障時能夠繼續(xù)飛行，保證無人機的安全著落。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的提供了一種共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)，所述共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)包括:供能單元，發(fā)動機，驅(qū)動軸，主翼螺旋槳，至少4個副翼螺旋槳，所述主翼螺旋槳為共軸式，其中供能單元為發(fā)動機提供能量，所述發(fā)動機提供動力給驅(qū)動軸從而驅(qū)動主翼螺旋槳，所述共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)還包括發(fā)電機、蓄電系統(tǒng)，所述供能單元、發(fā)電機、蓄電系統(tǒng)依次連接，所述副翼螺旋槳的驅(qū)動端與所述蓄電系統(tǒng)電連接。
[0005]所述供能單元為油動供能或電動供能。
[0006]所述蓄電系統(tǒng)與無人機的其他用電設(shè)備電連接，為無人機上的其他用電設(shè)備供電。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述蓄電系統(tǒng)包括充電控制單元、儲能單元，所述充電控制單元的電輸入端連接所述發(fā)電機的電輸出端，所述充電控制單元的電輸出端連接儲能單元，所述儲能單元的電流輸出端與所述副翼螺旋槳驅(qū)動端電連接，所述儲能單元為動力電池或超級電容。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述蓄電系統(tǒng)也可以由多個儲能單元組成，儲能單元的數(shù)量與所述副翼螺旋槳的數(shù)量相同，并與所述副翼螺旋槳一一對應(yīng)，所述儲能單元包括動力電池、超級電容。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，還包括供電仲裁單元，所述儲能單元通過供電仲裁單元與副翼螺旋槳連接，當(dāng)所述供能單元出現(xiàn)故障或能量耗盡時，所述供電仲裁單元控制所述儲能單元為副翼螺旋槳提供電能。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，還包括備用儲能單元，所述備用儲能單元與所述發(fā)電機連接，所述備用儲能單元的電輸出端與無人機上的其他用電設(shè)備的電輸入端連接，所述備用儲能單元包括動力電池、超級電容。
[0011]本發(fā)明還提供了一種無人機，包括上述技術(shù)方案所述的共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)能夠保證供能單元能量耗盡或發(fā)動機出現(xiàn)故障時，能夠繼續(xù)續(xù)航，至少能夠保證無人機的安全著落。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)的一種實施方式的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為圖1中蓄電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明的共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)一種實施方式的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖4為本發(fā)明的共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)另一種實施方式的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖所示的各實施方式對本發(fā)明進行詳細說明，但應(yīng)當(dāng)說明的是，這些實施方式并非對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所作的功能、方法、或者結(jié)構(gòu)上的等效變換或替代，均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0018]本發(fā)明所述共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)包括:供能單元，發(fā)動機，驅(qū)動軸，主翼螺旋槳，至少4個副翼螺旋槳，所述主翼螺旋槳為共軸式，其中供能單元為發(fā)動機提供能量，所述發(fā)動機提供動力給驅(qū)動軸從而驅(qū)動主翼螺旋槳，所述共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)還包括發(fā)電機、蓄電系統(tǒng)，所述供能單元、發(fā)電機、蓄電系統(tǒng)依次連接，所述副翼螺旋槳的驅(qū)動端與所述蓄電系統(tǒng)電連接，下面以4個副旋翼螺旋槳為例闡述其具體的實施方式。
[0019]實施例1
[0020]如圖1所示，所述共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)包括:供能單元I，發(fā)動機2，驅(qū)動軸4，主翼螺旋槳5，4個副翼螺旋槳60，所述主翼螺旋槳5為共軸式，其中供能單元I為發(fā)動機2提供能量，所述發(fā)動機2提供動力給驅(qū)動軸3從而驅(qū)動主翼螺旋槳5，所述共軸雙旋翼無人機混合動力系統(tǒng)還包括發(fā)電機3、蓄電系統(tǒng)6，所述供能單元1、發(fā)動機2、發(fā)電機3、蓄電系統(tǒng)6依次連接，所述副翼螺旋槳60的驅(qū)動端與所述蓄電系統(tǒng)6電連接。所述供能單元I為油動供能或電動供能，供能單元I為發(fā)動機2提供能量，帶動發(fā)電機3，由發(fā)電機3給蓄電系統(tǒng)6以電能，蓄電系統(tǒng)6可以為單一的動力電池或超級電容，作為本發(fā)明的進一步改進(如圖2所示)所述蓄電系統(tǒng)6包括充電控制單元61、儲能單元62，所述充電控制單元61的輸入端連接所述發(fā)電機3的輸出端，所述充電控制單元61的輸出端連接儲能單元62，所述儲能單元62的電流輸出端與所述副翼螺旋槳60的驅(qū)動端電連接，所述儲能單元62為動力電池或超級電容，所述蓄電系統(tǒng)6可以與無人機的其他用電設(shè)備8電連接，為無人機上的其他用電設(shè)備8供電(如圖3所示)。作為本發(fā)明的進一步改進所述共軸雙