无人机电源系统方案设计.docx

无人机电源系统方案设计电源系统是由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备等和相关的配电线路组成的总体。下面就是XX整理的无人机电源系统方案设计,一起来看-下吧。在设计无人机用的电源系统时,设计人员所关心的参数是尺寸、重虽、功率密度、功率重虽比、效率、热管理、灵活性和复杂性。体积小、重虽轻、功率密度高可以让无人机携带更多的有效负载,飞行和续航时间更长,并完成更多的任务。无人机可以从远端位置进行控制,或基于预编程组态自动运行。无人机有许多应用,从具结到消防,都可以由不同类别的无人机来实现。根据子系统之负载要求,无人机有几个电源选项。锂离子电池是一种常用的电源,体积较小、成本较低,因此是100瓦和运行数天的无人机的理想选择。为了有更高的能虽密度和功率密度,还可以选择其他的备选电源,包括太阳能电池系统、燃气轮机以及柴油发电机等。无人机的典型电源链:图1:无人机电源链在典型的无人机电源链中,有一个基于涡轮的发电机提供3相AC电源,其可通过整流器转换为270VDC电源,然后通过隔离式DC-DC转换器转换为48VDC电源或28VDC电源。无人机上有许多有效负载,包括雷达、影像、航空电子、导航、制导、飞控系统和数据传输链路,其中每一个都需要一个、5V及12V等的电压范围。因此,下游DC-DC转换器或非隔离式负载点都需要为所需的负载电压提供 28V或48VDC母线。为了实现高效率,高电压DC母线沿着无人机的电源链进行优先配电。配电引起的功率损耗系以 I2R为主,由于提高电压可以最大限度地降低配电损耗,因而可减少电流;对于大型无人机更是如此,因为有很长的配电长度。在安全方面,在高电压DC母线和低电压DC母线之间需要进行隔离,当低于60V的电压与高电压隔离开时,就符合安全超低电压要求。艰据图1所显示的电源链,有两级DC-DC转换,由于稳压在下一级完成,其中第一级需要隔离之非稳压 DC-DC专换器,而由于隔离在上游完成,第二级则需要稳压之非隔离DC-DC转换器。为了实现更高的效率和更低的解决方案成本,隔离和稳压没有在DC-DC转换器的每一级重复。除了整流器,还有非隔离之非稳压 270VDC电压,藉由MIL-COTSBCMffiMIL-COTSPRM转换到负载用的一个隔离、稳压的电压,如28V。270V至28V电源链的应用之一是GaAs发射器,其方框图如图3所示。图3:GaAs发射器电源链有效负载、GaAs