本实用新型属于无人机供电技术领域，涉及一种无人机供电的自适应系统。
背景技术：
无人机全称为无人驾驶飞机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
随着无人机技术的不断成熟和发展，且因为无人机具有成本相对较低、无人员伤亡、生存能力强、使用方便等优势，无人机的使用逐渐扩展到各行各业里，各种用于执行特殊任务的无人机也应运而生，其主要应用领域包括：航空拍摄、地质地貌测绘、森林防火、边境巡逻、应急救灾、科研实验、军事、社会治安等。在无人机行业里，大多数无人机采用汽油发动机做动力源，但是在实际任务飞行时，由于温湿度、氧气含量等不利环境因素的影响，汽油发动机经常会发生空中意外熄火的情况，对无人机的飞行安全极为不利，因此纯电动无人机应运而生。
目前，纯电动无人机的供电系统通常只能提供各路需求电源，部分高端的无人机会增加电源输入输出的检测电路，以实现监控供电状态，状态异常报警的功能，如中国专利文献公开的一种无人机供电异常智能预警系统，该预警系统根据电压、电流波动大小分为三级预警，可以更加精确的判断系统异常的严重性。但是现有无人机在飞行环境突变，例如遇到大风、无人机舵机持续调整，需要持续大功率供电(持续发热)，或者环境温度急剧上升的情况出现时，现有的供电系统自身无法做出相应的处理，只能反馈高温预警返航，严重的甚至出现炸机，安全性较低。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种无人机供电的自适应系统，其所要解决的技术问题是：如何提高无人机使用的安全性。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种无人机供电的自适应系统，包括电源管控单元、用于检测供电电源温度的温度检测单元和用于对各路用电设备的供电线路进行通断的开关单元，所述温度检测单元和开关单元均与电源管控单元连接，所述电源管控单元用于接收温度检测单元检测到的供电电源温度并根据温度异常情况来发出相应控制指令给开关单元，所述开关单元用于根据控制指令断开对应用电设备的供电线路。
本无人机供电的自适应系统的工作原理为：无人机具有供电电源和需要供电的各类用电设备，其用电设备包括机载飞控设备、飞行安全设备、飞行通讯设备、高价值载荷设备及普通载荷设备。无人机在正常飞行过程中，温度检测单元对供电电源的温度进行实时检测并输送给电源管控单元，电源管控单元在接收到供电电源温度时根据温度异常情况来发出相应控制指令，如发出断开飞行通讯设备和/或断开高价值载荷设备和/或断开普通载荷设备的控制指令，开关单元根据控制指令进行相应操作来断开对应用电设备的供电线路，降低供电电源的用电输出，以使供电电源的温度下降到正常水平，保证无人机飞行的安全性，避免温度上升到一定的触发值后，导致电路的供电能力急剧减少从而影响无人机正常飞行，甚至炸机的问题，通过本自适应系统通过降低或者关闭其他非关键用电设备的供电线路，降低系统整体热功耗，达到无人机温度的自适应调节，保证关键用电设备的供电，从而提升无人机使用的安全性，使无人机能够适应更加严苛的环境。
在上述的无人机供电的自适应系统中，所述无人机供电的自适应系统还包括用于检测各路用电设备的电压电流的电压电流检测单元，所述电压电流检测单元与所述电源管控单元连接。电压电流检测单元的设置能够在开关单元执行断开某个用电设备时，通过检测的电流值或者电压值来判断开关单元是否已经执行相应操作，提高用电设备用电控制的可靠性；另外，在温度检测单元检测到供电电源温度异常时根据电压电流检测单元检测的电流值和电压值来判断是环境温度所引起的异常还是供电电源自身所引起的异常，以此来使电源管控单元发出准确的控制指令，提高无人机安全控制的可靠性。
在上述的无人机供电的自适应系统中，所述电压电流检测单元包括设置在各用电设备的供电线路上用于检测用电设备电压的电压传感器和用于检测用电设备电流的电流传感器，各电压传感器和各电流传感器均与电源管控单元连接。每一路用电设备的供电线路上均设置电流传感器和电压传感器，能够对各用电设备的用电情况和工作情况进行监测，提高无人机飞行的可靠性和安全性。
在上述的无人机供电的自适应系统中，所述无人机供电的自适应系统还包括用于检测无人机所处环境温度的环境温度传感器，所述环境温度传感器与所述电源管控单元连接。环境温度传感器的应用，可提升对供电电源温度进行判断的准确性，进而发出准确的控制指令，保证无人机的安全飞行。
在上述的无人机供电的自适应系统中，所述无人机供电的自适应系统还包括用于与地面站建立无线通讯连接的无线数传电台，所述无线数传电台与所述电源管控单元连接。无线数传电台的设置，能够向地面站发送报警信号并接收地面站回馈的信息，进一步提升无人机使用的安全性。
在上述的无人机供电的自适应系统中，所述开关单元包括若干个继电器，各继电器均包括用于连接供电电源与对应用电设备的常开触点和用于连接电源管控单元的线圈。继电器可实现供电线路的可靠通断。
在上述的无人机供电的自适应系统中，所述开关单元包括若干个mos管或若干个三极管。通过mos管或者三极管实现供电线路的通断。
与现有技术相比，本无人机供电的自适应系统具有以下优点：
1、本实用新型通过设置温度检测单元来对供电电源的温度进行检测，在温度出现异常变化时发出相应控制指令，如发出断开飞行通讯设备和/或断开高价值载荷设备和/或断开普通载荷设备的控制指令，开关单元根据控制指令进行相应操作来断开对应用电设备的供电线路，降低供电电源的用电输出，以使供电电源的温度下降到正常水平，保证无人机飞行的安全性，避免温度上升到一定的触发值后，导致电路的供电能力急剧减少从而影响无人机正常飞行，甚至炸机的问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中，1、电源管控单元；2、温度检测单元；3、开关单元；31、继电器；4、电压电流检测单元；41、电压传感器；42、电流传感器；5、环境温度传感器；6、无线数传电台。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，本无人机供电的自适应系统包括电源管控单元1、用于检测供电电源温度的温度检测单元2和用于对各路用电设备的供电线路进行通断的开关单元3，温度检测单元2和开关单元3均与电源管控单元1连接，作为优选，本无人机供电的自适应系统还包括用于检测各路用电设备的电压电流的电压电流检测单元4，电压电流检测单元4与电源管控单元1连接。
作为优选方案，电压电流检测单元4包括设置在各用电设备的供电线路上用于检测用电设备电压的电压传感器41和用于检测用电设备电流的电流传感器42，各电压传感器41和各电流传感器42均与电源管控单元1连接。每一路用电设备的供电线路上均设置电流传感器42和电压传感器41，能够对各用电设备的用电情况和工作情况进行监测，提高无人机飞行的可靠性和安全性。
作为优选方案，本无人机供电的自适应系统还包括用于检测无人机所处环境温度的环境温度传感器5，环境温度传感器5与电源管控单元1连接。环境温度传感器5的应用，可提升对供电电源温度进行判断的准确性，进而发出准确的控制指令，保证无人机的安全飞行。
作为优选方案，本无人机供电的自适应系统还包括用于与地面站建立无线通讯连接的无线数传电台6，无线数传电台6与电源管控单元1连接。无线数传电台6的设置，能够向地面站发送报警信号并接收地面站回馈的信息，进一步提升无人机使用的安全性。
作为优选方案，开关单元3包括若干个继电器31，各继电器31均包括用于连接供电电源与对应用电设备的常开触点和用于连接电源管控单元1的线圈。继电器31可实现供电线路的可靠通断。
作为另一种优选方案，开关单元3包括若干个mos管或若干个三极管。通过mos管或者三极管实现供电线路的通断。
作为优选方案，温度检测单元2为温度传感器，温度传感器与电源管控单元1连接。
作为优选方案，电源管控单元1为单片机。
本无人机供电的自适应系统的工作原理为：无人机具有供电电源和需要供电的各类用电设备，其用电设备包括机载飞控设备、飞行安全设备、飞行通讯设备、高价值载荷设备及普通载荷设备。无人机在正常飞行过程中，各用电设备都处于工作状态，温度检测单元2对供电电源的温度进行实时检测并输送给电源管控单元1，作为优选，电压电流检测单元4还对各用电设备的电压和电流信号进行检测并输送给电源管控单元1，电源管控单元1在接收到供电电源温度时结合接收到的电压和电流信号来判断温度异常情况，作为优选，电源管控单元1还对环境温度传感器5检测到的环境温度信号进行判断来确认温度异常情况，温度异常情况的判断为现有技术，本实施例中对其进行详细论述，只是为了使本自适应系统的工作更加情况，其温度异常情况确认的操作是建立前后时刻电源温度差与环境温度、电压和电流相关的图表，如前后时刻电源温度差较大，但电压、电流没有出现过流过压情况，环境温度较高时，则此时发出的控制指令为断开普通载荷设备的控制指令，开关单元3根据控制指令进行相应操作来断开补充载荷设备的供电线路，降低系统整体热功耗达到温度调节；如前后时刻电源温度差较大，但电压、电流出现过流过压情况，环境温度正常时，则此时发出的控制指令为断开飞行通讯设备、断开高价值载荷设备和断开普通载荷设备的控制指令，只保留飞控设备和飞行安全设备的供电线路，通过及时降低或者关闭其他非关键供电电源，降低系统整体热功耗来达到温度调节，保证关键路径供电，保证飞行安全，从而也解决了大风舵机需要持续大功率供电，导致温度持续升高的问题，提高了无人机的抗风能力；其他情况下，可以发出断开飞行通讯设备和/或断开高价值载荷设备和/或断开普通载荷设备的控制指令，以此来降低供电电源的用电输出，以使供电电源的温度下降到正常水平，保证无人机飞行的安全性，避免温度上升到一定的触发值后，导致电路的供电能力急剧减少从而影响无人机正常飞行，甚至炸机的问题，作为优选，在出现温度异常情况时，电源管控单元1通过无线数传电台6与地面站建立通讯，并发送报警信息，同时通过无线数传电台6，电源管控单元1也能够接收地面站的回馈信息，保证无人机的安全使用。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
1.一种无人机供电的自适应系统，包括电源管控单元(1)，其特征在于，所述无人机供电的自适应系统还包括用于检测供电电源温度的温度检测单元(2)和用于对各路用电设备的供电线路进行通断的开关单元(3)，所述温度检测单元(2)和开关单元(3)均与电源管控单元(1)连接，所述电源管控单元(1)用于接收温度检测单元(2)检测到的供电电源温度并根据温度异常情况来发出相应控制指令给开关单元(3)，所述开关单元(3)用于根据控制指令断开对应用电设备的供电线路。
2.根据权利要求1所述的无人机供电的自适应系统，其特征在于，所述无人机供电的自适应系统还包括用于检测各路用电设备的电压电流的电压电流检测单元(4)，所述电压电流检测单元(4)与所述电源管控单元(1)连接。
3.根据权利要求2所述的无人机供电的自适应系统，其特征在于，所述电压电流检测单元(4)包括设置在各用电设备的供电线路上用于检测用电设备电压的电压传感器(41)和用于检测用电设备电流的电流传感器(42)，各电压传感器(41)和各电流传感器(42)均与电源管控单元(1)连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的无人机供电的自适应系统，其特征在于，所述无人机供电的自适应系统还包括用于检测无人机所处环境温度的环境温度传感器(5)，所述环境温度传感器(5)与所述电源管控单元(1)连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的无人机供电的自适应系统，其特征在于，所述无人机供电的自适应系统还包括用于与地面站建立无线通讯连接的无线数传电台(6)，所述无线数传电台(6)与所述电源管控单元(1)连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的无人机供电的自适应系统，其特征在于，所述开关单元(3)包括若干个继电器(31)，各继电器(31)均包括用于连接供电电源与对应用电设备的常开触点和用于连接电源管控单元(1)的线圈。
技术总结