Устройство комбинированного автономного электропитания беспилотного летательного аппарата Российский патент 2023 года по МПК G01R31/36 B64C39/02 H02J7/00 B60L53/60 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в составе беспилотного летательного аппарата (БЛА) для его электроснабжения от блоков автономного раздельного электропитания в режимах постоянной и импульсной нагрузок.

Известно устройство гарантированного электропитания низковольтных сильноточных потребителей постоянного тока с автоматическим включением быстродействующего резерва, содержащее сетевой преобразователь и систему резервного электропитания от аккумуляторной батареи (АБ) и молекулярного накопителя энергии (МНЭ), подключенных на общие распределительные шины [1].

Недостатками такого устройства являются низкая его надежность из-за наличия общих распределительных шин, питающих потребители постоянной и импульсной нагрузок, работающих от общей АБ, снижающих ее энергоресурс при включении импульсной нагрузки и, как следствие, длительность автономной работы БЛА.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является модуль бесперебойного питания потребителей постоянного тока [2], содержащий сетевой преобразователь и МНЭ, подключенные через разделительные диоды на шины бесперебойного питания постоянного тока, и питающий потребители в режимах постоянной и импульсной нагрузок.

Недостатком данного модуля бесперебойного питания потребителей постоянного тока является наличие общих распределительных шин и отсутствие возможности самостоятельного функционирования АБ в импульсном режиме, что также снижает длительность автономного функционирования БЛА.

Таким образом, рассмотренные устройства [1, 2] предусматривают обеспечение бесперебойной и надежной работы ответственных потребителей постоянного тока и не обеспечивают надежное электропитание потребителей импульсного режима.

Целью изобретения является расширение возможностей системы автономного электропитания беспилотного летательного аппарата от различных автономных источников разной мощности, снижение уровня пульсаций напряжения в сети автономного электропитания при импульсной нагрузке и повышении надежности электроснабжения ответственных потребителей постоянного тока, что позволяет увеличить энергоресурс различных потребителей и длительность нахождения БЛА в полете.

Указанная цель достигается тем, что устройство комбинированного автономного электропитания БЛА содержит два электрически изолированных блока, включающие аккумуляторную батарею, молекулярный накопитель энергии и шины различных потребителей, при этом функционирование осуществляется в двух режимах работы, в которых используются отдельные блоки автономного электропитания с раздельными шинами для различных потребителей, а именно электропитание потребителей БЛА постоянного режима и электропитание потребителей БЛА импульсного режима.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается наличием двух различных блоков автономного электропитания с раздельными шинами потребителей, электрически не связанных между собой и питающих раздельно потребителей постоянной нагрузки и импульсной.

Сущность изобретения поясняется чертежом, а именно на фиг. 1 представлена блок-схема устройства комбинированного автономного электропитания БЛА, где 1, 7 - аккумуляторная батарея; 2, 8 - шина гарантированного питания; 3 - потребитель постоянного тока; 4 - инвертор; 5 - потребитель переменного тока; 6, 10 - молекулярный накопитель энергии; 9 - потребитель постоянного тока импульсного режима; 11 - блок системы электропитания БЛА постоянного режима работы (а); 12 - блок системы электропитания БЛА импульсного режима работы (б).

Устройство работает следующим образом.

При подготовке к полету БЛА включаются блоки автономных источников электропитания 11, 12. При полете БЛА блок постоянной нагрузки 11 и инвертор 4 работают постоянно. При появлении необходимости, например, при появлении объектов фотографирования питание потребителей постоянного тока импульсного режима 9 осуществляется от второго блока системы электропитания 12 электрически не связанного с первым блоком 11. Такой режим работы позволяет экономить энергоресурс блока импульсной нагрузки и увеличивать длительность автономной работы двух групп потребителей БЛА.

Источники информации

1. RU, 2143774, 1999.

2. RU, 2491696, 2019.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроснабжения беспилотного летательного аппарата от различных модулей автономного электропитания, работающих раздельно, электрически не связанных на постоянную и импульсную нагрузки. Устройство комбинированного автономного электропитания беспилотного летательного аппарата содержит аккумуляторную батарею и молекулярный накопитель энергии с общими распределительными шинами питания потребителей различной нагрузки (модуль автономного электропитания), при этом введены два модуля автономного электропитания с раздельными распределительными шинами различных потребителей, электрически не связанных между собой, причем электропитание осуществляется раздельно как потребителей постоянного режима работы, так и потребителей импульсного режима работы от разных модулей электропитания. Технический результат заключается в увеличении длительности автономного электропитания при импульсной нагрузке и повышении надежности электроснабжения ответственных потребителей постоянного и импульсного тока. 1 ил.

Устройство комбинированного автономного электропитания беспилотного летательного аппарата, содержащее блок постоянной нагрузки, включающий аккумуляторную батарею и молекулярный накопитель энергии с общей распределительной шиной, отличающееся тем, что введен блок переменной нагрузки, включающий вторую аккумуляторную батарею и второй молекулярный накопитель энергии с общей распределительной шиной, электрически изолированный от блока постоянной нагрузки, при этом один выход блока постоянной нагрузки через инвертор подключается к потребителям переменного тока, второй - потребителям постоянного тока, а выход блока переменной нагрузки подключается к потребителям постоянного тока в импульсном режиме.