一种无人机发动机应急启动电源的系统的制作方法

1.本实用新型属于应急启动电源的技术领域，具体涉及一种无人机发动机应急启动电源的系统。


背景技术：

2.与有人驾驶的飞机相比，无人机由于其不需要人参与高空飞行的特点，在执行一些危险任务，如灾难救援、运送物资、救灾等场合，无人机可以发挥巨大的作用；在军用上无人机对空战有着更为重大的意义，因此确保无人机的安全稳定飞行极为重要，在恶劣的空域环境中，无人机发动机故障熄火时，需要一个应急启动电源来再次启动发动机，让无人机不受故障影响，依旧能安全稳定的飞行，避免了飞机坠毁造成地面人员和财产，以及飞机本身的损失。
3.相比于有人驾驶的飞机，无人机的体积更为小巧，但无人机具有运送物资、侦查、作战等各种功能，在功率和空间上，它对于应急启动电源的要求更高，不仅要求满足发动机点火所需的大功率，同时要求具有较小的体积；无人机在高空飞行，对于使用温度也有极高的要求，航空中对于温度要求极为严格，要求在
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55℃至 85℃的环境中依然能够正常工作。而市面上现有的应急启动电源大多数用于民用，存在功率密度比小，体积庞大等问题，而且使用温度范围在
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10℃到 50℃之间，完全达不到无人机的使用要求。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种无人机发动机应急启动电源的系统，其特征在于，包括控制器、充电器、电容模块、散热模块、电量检测模块、输入端口、输出端口1、输出端口2；所述控制器与充电器、电容模块连接；所述充电器与电容模块连接；所述电量检测模块与电容模块连接。
5.优选地，所述控制器集电源转换、信号处理、功率驱动于一体；所述控制器还包括充电开关、放电开关；所述控制器可以接收并处理外部的控制信号，根据控制信号来控制是否给发动机点火；发动机不点火时，所述电容模块处于充电状态，充电开关闭合，充电器工作，放电开关被断开，能量输出为零；发动机点火时，所述电容模块处于放电状态，充电开关被断开，充电器被关闭，放电开关闭合，控制器输出能量给发动机点火。
6.优选地，所述电容模块由6个电容串联而成，能够满足一个大型无人机发动机点火所需要的功率。
7.优选地，所述控制器安装在所述散热模块上，散热模块可对控制器进行良好散热。
8.优选地，所述散热模块包括散热片和导热硅胶，导热硅胶安装在控制器与散热片之间，具有绝缘导热的作用。
9.优选地，所述电量检测模块与所述输出端口2连接，电量检测模块检测电容中剩余电量，通过调制后从输出端口2输出。
10.优选地，所述输入端口与所述控制器、充电器、电量检测模块连接。
11.优选地，所述输出端口1与所述控制器连接，用于输出能量给无人机发动机。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型的一种无人机发动机应急启动电源的系统，控制器集电源转换、信号处理、功率驱动于一体，去除了现在常用的电源转换器、继电器、驱动器，大大减小了应急启动电源的体积；控制器上有处理器芯片，可以智能监控外部的控制信号，快速判断出是否需要点火；具有互锁功能，发动机不点火时，充电开关闭合，放电开关断开，电容充电，能量输出为零；发动机点火时，充电开关断开，放电开关闭合，输出能量点火，可以防止误操作而导致设备损坏；所使用的电容采用6个电容串联而成，完全能够满足一架大型无人机的发动机点火所需能量；控制器有大功率信号通过，为控制器安装了散热模块，能有效缓解大功率器件的发热问题，提高使用性能；安装有电量检测模块，可以实时检测应急启动电源的电量。所选器件、端口，使用温度都达到
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55℃到 85℃的温度要求。
附图说明
14.图1为实施例一所述的一种无人机发动机应急启动电源的系统连接关系图。
15.图2为实施例一所述的一种无人机发动机应急启动电源的系统工作流程图。
16.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
17.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
18.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，具体例子，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的概念、系统、装置、电路以及方法的详细说明。
19.下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利做进一步的详细描述。
具体实施方式
20.如图1所示，一种无人机发动机应急启动电源控制系统，包括控制器、充电器、电容模块、散热模块、电量检测模块、输入端口、输出端口1、输出端口2；所述控制器与充电器、电容模块连接；所述充电器与电容模块连接；所述电量检测模块与电容模块连接。
21.优选地，控制器集电源转换、信号处理、功率驱动于一体，有效减小了应急启动电源的体积；控制器还包括充电开关、放电开关；控制器上有处理器，所以控制器可以接收并处理外部的控制信号，控制信号是一个电压信号，控制器会将此电压信号调制后传给处理器，处理器检测到控制信号在21v到32v之间时，发动机需要点火，充电开关被断开，放电开
关闭合，电容模块放电，控制器输出能量给发动机点火；处理器检测到控制信号小于21v时，发动机不点火，充电开关闭合，放电开关被断开，能量输出为零。电容模块充电，为下次发动机点火储备电量，这是无人机无故障，应急启动电源不使用时的状态；电容模块的充电与放电两种状态之间是一种互锁模式，在同一时刻电容模块只会有一个状态，能防止误操作损坏器件，使用更加安全。
22.优选地，电容模块由6个电容串联而成，能够满足一个大型无人机发动机点火所需要的功率。
23.优选地，控制器安装在散热模块上，散热模块可对控制器进行良好散热；散热模块包括散热片和导热硅胶，导热硅胶安装在控制器与散热片之间，具有绝缘导热的功能。控制器上除了处理器的弱电部分，还有很多大功率的器件，发电机点火需要的能量要从控制器上通过，这会导致控制器的温度很高，因此控制器上的大功率器件必须紧贴散热片，散热片的材质是金属，与应急启动电源的外壳连接，具有很好的散热效果，但是这些大功率器件上有电压信号，如果直接与散热片相贴，会将电压导到壳体上，即外壳带电，十分危险，所以选用了导热性能和绝缘性都极好的导热硅胶，将大功率器件与散热片隔开，又不影响散热，散热做好了能大大提高设备的使用温度范围，提升性能。
24.优选地，电量检测模块与输出端口2连接，电量检测模块检测电容中的电量，通过调制后从输出端口2输出。应急启动电源安装后，技术员无法使用万用表等仪器测量到当前电压是否足够给发动机点火，所以主机需要对电容模块当前电量进行采集，显示在控制页面上，随时监测，主机只能接收小电压，电量检测模块的作用：实时采集应急启动电源的电压，调制成主机所能接收的电压范围。
25.优选地，输入端口与控制器、充电器、电量检测模块电连接；输入端口包括4个信号针，分别用来传电源正极、电源地、控制信号正极、控制信号负极，电源正极和电源地连接到控制器、充电器、电量检测模块的电源正极和电源负极，控制信号正极、控制信号负极连接到控制器。
26.优选地，输出端口1与控制器连接，用于输出发电机所需的能量，输出端口1就是功率输出端口，对内与控制器的功率正极、负极连接，对外与无人机的发动机正极、负极连接。
27.如图2所示，一种无人机发动机应急启动电源的系统，工作流程为：当无人机发动机空中熄火时，机上飞控计算机向应急启动电源发出21v到32v的控制信号，控制器检测到大于21v的高电平后，断开充电开关，关闭充电器，闭合放电开关，电容模块放出能量启动发电机；发动机启动后，机上飞控计算机向应急启动电源发出小于21v的控制信号，控制器断开放电开关，闭合充电开关，充电器开始工作给电容模块充电，确保需要再次使用时电量充足。