Устройство диагностики энергоресурса комбинированной автономной системы электропитания беспилотного летательного аппарата Российский патент 2024 года по МПК G01R31/36 B64C39/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к цифровой измерительной технике, используемой для измерений энергоресурса аккумуляторных батарей (АКБ) и молекулярных накопителей энергии (МНЭ) системы электропитания беспилотного летательного аппарата (БЛА) и других автономных систем.

Известны устройства гарантированного электропитания общих шин постоянного тока, содержащие сетевой преобразователь, резервный источник и молекулярный накопитель энергии [1, 2].

Применение подобных устройств ограничивается тем, что данные источники подсоединены на общую распределительную шину, электрически не разделены и не имеют устройства диагностики АКБ и МНЭ.

Наиболее близким по технической сущности является устройство комбинированного автономного электропитания БЛА с модулями автономного электропитания с раздельными распределительными шинами цепей постоянного и импульсного питания различных потребителей, электрически не связанных между собой [3], но не имеющими устройства диагностики энергоресурса этих модулей.

Применение подобных устройств ограничивается ввиду отсутствия возможности оценки энергоресурса двух электрически изолированных друг от друга блоков переменной и постоянной нагрузки с АКБ и МНЭ.

Задачей изобретения является создание устройства, альтернативного известному техническому решению [3], а также определение энергоресурса АКБ и МНЭ раздельных блоков автономного электропитания БЛА с улучшением массогабаритных показателей за счет проведения диагностики их состояния в период планового регламента или предстартовой подготовки к полету, причём устройство диагностики и выпрямительное устройство (внешняя электросеть) находится вне БЛА, что позволяет улучшить массогабаритные показатели, увеличить срок активного существования и энерговооружённость БЛА.

Технический результат - увеличение длительности автономного существования и энерговооруженности БЛА за счёт использования устройства диагностики вне БЛА и оценки энергоресурса в период планового регламента обслуживания АКБ и МНЭ или предстартовой подготовки от выпрямительного устройства, расположенных вне БЛА и уменьшающих полётную массу модулей автономного электропитания.

Требуемый технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство диагностики энергоресурса комбинированной автономной системы электропитания беспилотного летательного аппарата содержит подключенные к нему два электрически изолированных друг от друга блока переменной и постоянной нагрузки с аккумуляторной батареей и молекулярным накопителем энергии каждый, причем выходы аккумуляторных батарей, шин гарантированного питания и молекулярных накопителей блоков переменной и постоянной нагрузки подключены к входам устройства диагностики и управления энергоресурсом через нормально разомкнутые контакты силового контактора, а выход выпрямительного устройства питания в свою очередь соединен прямой связью с входом устройства диагностики и управления энергоресурсом аккумуляторных батарей и молекулярных накопителей энергии.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено устройство диагностики энергоресурса комбинированной автономной системы электропитания беспилотного летательного аппарата, где обозначено: аккумуляторные батареи 1, 7; шина гарантированного питания 2, 8; потребитель постоянного тока 3; инвертор 4; потребитель переменного тока 5; молекулярные накопители энергии 6, 10; потребитель постоянного тока импульсного режима 9; модуль системы электропитания БЛА постоянного режима работы (а) 11; модуль системы электропитания БЛА импульсного режима работы (б) 12; устройство диагностики и управления техническим состоянием (энергоресурса) АКБ и МНЭ 13; нормально разомкнутый контакты силового контактора цепи заряда АКБ 14; нормально разомкнутый контакты силового контактора цепи разряда АКБ 15; нормально разомкнутый контакты силового контактора цепи заряда МНЭ 16; выпрямительное устройство питания устройства диагностики и управления техническим состоянием (энергоресурса) АКБ и МНЭ от сети 17.

Диагностика АКБ и МНЭ проводится в период планового регламента технического обслуживания или перед полетом БЛА.

Устройство работает следующим образом.

Подключается выпрямительное устройство 17, включается устройство диагностики и управления 13, включаются нормально разомкнутые контакты 14 контакторов модулей 11 и 12 и подается сигнал переменного тока инфранизкой частоты на АКБ 1 и 7, измеряется и фиксируется остаточная емкость батарей в устройстве. При необходимости проводится подзаряд АКБ 1 и 7 до номинального значения емкости, или циклы разряд-заряд контактами 15 и 14. Затем проводится проверка емкости МНЭ 6 и 10 с помощью контактов 16 и при необходимости дозаряжаются МНЭ 6 и 10 до номинального значения емкости, сигнал сверхинфранизкой частоты подается от устройства диагностики и управления 13. По завершению работы величины емкости АКБ 1, 7 и МНЭ 6, 10 фиксируются в устройстве 13.

Таким образом, отличительные признаки предлагаемого устройства способствуют достижению поставленной цели.

Источники информации

1. RU 2143774, 1999.

2. RU 2491696, 2019.

3. RU 2795502, 2023.

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам измерений энергоресурса аккумуляторных батарей и молекулярных накопителей энергии системы электропитания беспилотного летательного аппарата. Устройство диагностики энергоресурса комбинированной автономной системы электропитания беспилотного летательного аппарата, содержащее два электрически изолированных друг от друга блока переменной и постоянной нагрузки с аккумуляторной батареей и молекулярным накопителем энергии каждый, отличающееся тем, что введено устройство диагностики и управления энергоресурсом, к входам которого подключены через нормально разомкнутые контакты силового контактора выходы аккумуляторных батарей, шин гарантированного питания и молекулярных накопителей блоков переменной и постоянной нагрузки, при этом выход выпрямительного устройства питания соединен прямой связью с входом устройства диагностики и управления энергоресурсом аккумуляторных батарей и молекулярных накопителей энергии. Технический результат - увеличение длительности автономного функционирования беспилотного летательного аппарата с импульсным характером нагрузки, улучшением массогабаритных показателей и тем самым повышение надежности электроснабжения ответственных потребителей импульсного режима работы. 1 ил.

Устройство диагностики энергоресурса комбинированной автономной системы электропитания беспилотного летательного аппарата, к которому подключены два электрически изолированных друг от друга блока переменной и постоянной нагрузки с аккумуляторной батареей и молекулярным накопителем энергии каждый, отличающееся тем, что выходы аккумуляторных батарей, шин гарантированного питания и молекулярных накопителей блоков переменной и постоянной нагрузки подключены к входам устройства диагностики и управления энергоресурсом через нормально разомкнутые контакты силового контактора, при этом выход выпрямительного устройства питания соединен прямой связью со входом устройства диагностики и управления энергоресурсом аккумуляторных батарей и молекулярных накопителей энергии.