一种无人机智能电池抛落控制系统

中国航天系统科学与工程研究院

张熙 李成娟 张研 吴洋 等

201711458652.X

2019-11-29

本发明属于无人机电池电量测量及电池抛落控制系统，涉及一种无人机智能电池抛落控制系统。

（1）一种无人机智能电池抛落控制系统，其特征在于：包括电池吸附单元、电池姿态检测单元、控制单元、电量测量单元、n套结构功能相同的电池供电连接装置。电池供电连接装置用于连接、安装电池，使得n个电池处于并联状态，并根据设置对无人机进行供电。电池吸附单元通过电磁力对粘贴于电池表面的硅钢片进行吸附，实现电池的固定。电池姿态检测单元用于电池掉落后的减速及位置查询，以便于电池的回收。控制单元通过接收电量检测单元的信号，对电池供电连接装置及电池吸附单元进行控制。电量测量单元对单体电池电量进行测量，当其电量低于电量阈值时，将预警信号反馈至控制系统。

▲无人机智能电池抛落控制系统

（2）根据权利要求（1）所述的一种无人机智能电池抛落控制系统，其特征在于：所述的电池供电连接装置包括电池固定架、连接滑环、供电接口、供电接口摆动脱落结构。连接滑环内侧为自松脱粗牙内螺纹，供电接口为自松脱粗牙外螺纹，供电接口的螺纹升角大于连接滑环内侧螺旋副的当量摩擦角，连接滑环与电池固定位置可围绕供电线自由旋转；在电池吸附状态下，连接滑环与电池无相对位移，在电池脱落状态下，连接滑环与电池产生相对位移，连接滑环转动进而与供电接口、电池分离。供电接口摆动脱落结构包括供电线、滑动轴承、摆杆套管；供电线一端与电池连接，另一端与摆杆套管连接，摆杆套管通过滑动轴承进行自由摆动；当电池吸附单元断电失去磁力时，电池与电池吸附单元分离，电池受重力作用带动摆杆套管进行摆动。供电接口为旋转插接式，与电池端接口进行插接供电，同时为可恢复降落伞控制器及定位模块供电。

本发明解决的技术问题是：针对现有无人机动力现状，提供一种无人机智能电池抛落控制系统，通过电量测量、控制系统、滑环、自松脱螺纹、电磁控制等技术，达到了多组电池供电、多余消耗电池自动抛落、GPS/BD模块电池定位寻回等目的，实现无人机航时的延长。

本发明与现有技术相比的优点是：

（1）本发明采用电磁控制系统实现多组电池的固定吸附；利用电量测量单元实现再用电池的电量监控；通过控制单元对电磁控制系统进行控制，实现已消耗电池的自动抛落。

（2）本发明的电池连接端口利用带有自松脱螺纹（该螺纹的螺纹升角大于螺旋副的当量摩擦角）的固定滑环进行连接，当电磁力消失后，电池通过摆杆套管以固定点摆动时，利用电池重力即可实现滑环及电池的分离。

（3）本发明在电池上安装姿态模块及GPS/BD模块，通过姿态模块对加速度进行判断，判断电池是否处于下落状态，进而对降落伞进行控制，再利用 GPS/BD模块对电池返回位置进行信息定位，以便于抛落后的电池寻回。

张熙15810682808