本實用新型涉及技術領域,尤其涉及一種太陽能四旋翼飛行器。
背景技術:
近年來,世界主要國家在發展長航時無人機的同時,也在著力發展小型和微型無人機,不斷研制無人機小型化,甚至微型化的技術。世界各國對微小型無人機的需求日益提高,并力求使其在作戰中發揮更大的作用。隨著嵌入式處理器、微傳感器技術、控制理論的發展,微機電系統技術在軍事武器、民用產品等各方面的廣泛應用,世界各國都開始競相開發研制遙控式、半自主式或自主式的單兵可攜帶的微小型無人機,并逐步裝備部隊。微型無人機可以完成超低空偵察、干擾、監視等各種復雜的任務。載有全天候圖像傳感器的微小型無人機可以近距離對目標實施偵察監視。
現有的無人機用鋰電池供電續航能力差、電池重。另外,由于電池發熱讓無人機元件過熱,容易引起炸機。其次,現有結構的太陽能電池能效轉化低,要滿足純太陽能供電,需要大面積太陽能板,反而令整機過重而無法飛起。
技術實現要素:
有鑒于現有技術的上述缺陷,本實用新型所要解決的技術問題是提供一種太陽能四旋翼飛行器,以解決現有技術的不足。
為實現上述目的,本實用新型提供了一種太陽能四旋翼飛行器,包括機架、太陽能電池板和四個旋翼以及分別驅動四個旋翼旋轉的四個電機,其特征在于:所述太陽能電池板輸入端與電子開關輸出端電連接,所述太陽能電池板輸出端與DC/DC轉換器、充電器和電壓采集模塊電連接,所述電子開關輸入端與微控制器連接,所述電子開關輸出端還與蓄電池連接,所述蓄電池輸入端與充電器連接,所述蓄電池輸出端與DC/DC轉換器連接,所述微控制器輸入端與DC/DC轉換器、電壓采集模塊連接,所述微控制器和DC/DC轉換器的輸出端均與電機驅動器連接,所述電機驅動器與電機連接。
上述的一種太陽能四旋翼飛行器,其特征在于:所述太陽能電池板為利用鈣鈦礦材料制成的透明太陽能電池板。
上述的一種太陽能四旋翼飛行器,其特征在于:所述太陽能電池板分為三層,其中底層添加反光材料。
上述的一種太陽能四旋翼飛行器,其特征在于:所述機架利用碳纖維或石墨烯氣凝膠材料制成。
本實用新型的有益效果是:
本實用新型結構簡單,特殊設計的三層式太陽能電池板結構可以大大增強太陽能利用率,減小整機的體積,降低了設計成本;機身利用碳纖維或石墨烯氣凝膠材料制作,減輕整體重量,飛行靈巧輕便;自帶蓄電池和電源切換控制裝置,保證了整機的可靠供電。
以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明,以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
附圖說明
圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
圖2是本實用新型的太陽能電池板結構示意圖。
圖3是本實用新型的電源切換控制系統原理框圖。
具體實施方式
如圖1、3所示,一種太陽能四旋翼飛行器,包括機架、太陽能電池板1和四個旋翼2以及分別驅動四個旋翼2旋轉的四個電機3,其特征在于:所述太陽能電池板1輸入端與電子開關輸出端9電連接,所述太陽能電池板1輸出端與DC/DC轉換器5、充電器6和電壓采集模塊8相連接,所述電子開關9輸入端與微控制器4連接,所述電子開關9輸出端還與蓄電池7連接,所述蓄電池7輸入端與充電器6連接,所述蓄電池7輸出端與DC/DC轉換器5連接,所述微控制器4輸入端與DC/DC轉換器5、電壓采集模塊8連接,所述微控制器4和DC/DC轉換器5的輸出端均與電機驅動器10連接,所述電機驅動器10與電機3連接。
本實施例中,所述太陽能電池板1為利用鈣鈦礦材料制成的透明太陽能電池板。如圖2所示,所述太陽能電池板1分為上層11、中層12、底層13三層,其中底層13添加反光材料,或重疊在一起統一印刷而成,增大單位面積的光電轉化率。此技術可以減少太陽能電池板面積,尤其減少架設太陽能電池板的支架,從而大大減輕整機的重量。
本實施例中,所述機架利用碳纖維或石墨烯氣凝膠材料制成,減輕整體重量,以方便攜帶其他設備。
本實用新型為防止因光線不足使太陽能電池發電降低而造成炸機,自帶一小型蓄電池。當太陽能電池板發電量足夠時,自動給蓄電池充電;當太陽能電池發電量過低,無法支持飛行時,自動切入蓄電池供電,并自動平穩降落。如圖3所示,其控制原理是:太陽能電池板通過電壓采集模塊采集電壓傳送到微控制器進行電壓檢測,當檢測到太陽能電池板發電量足夠時,通過充電器給蓄電池充電,同時還通過DC/DC轉換器產生低壓電源為微控制器、電機驅動器供電。當檢測到太陽能電池發電量過低,微控制器控制電子開關將由原來的太陽能電池板供電改為由蓄電池供電。
以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解,本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思做出諸多修改和變化。因此,凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案,皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。