阅读说明：本技术 一种混合动力无人机 (Hybrid unmanned aerial vehicle ) 是由 王亮 张立 邢振林 艾剑良 龚帮民 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种混合动力无人机,包括主体和旋翼机构,旋翼机构包括电动机和桨叶,电动机的供电装置包括发电机、太阳能光伏板和蓄电池,发电机由供气装置带动发电,供气装置包括储气罐和气泵,主体的前、后端分别设置前连接架和后连接架,储气罐固定在前连接架上,气泵和发电机固定在固定座上,储存天然气的储气罐通过气管连接气泵,气泵通过气管连接发电机,太阳能光伏板设置于主体的上表面,蓄电池固定在后连接架上,发电机、太阳能光伏板分别与蓄电池电连接,发电机、蓄电池分别与电动机电连接。本发明的混合动力无人机利用天然气能和太阳能共同发电,为无人机提供能源供应,保证无人机持续运行,增加了无人机的续航时间。节能环保,保护环境。(The invention relates to a hybrid power unmanned aerial vehicle, which comprises a main body and a rotor wing mechanism, wherein the rotor wing mechanism comprises a motor and blades, a power supply device of the motor comprises a generator, a solar photovoltaic panel and a storage battery, the generator is driven by a gas supply device to generate electricity, the gas supply device comprises a gas storage tank and a gas pump, the front end and the rear end of the main body are respectively provided with a front connecting frame and a rear connecting frame, the gas storage tank is fixed on the front connecting frame, the gas pump and the generator are fixed on a fixed seat, the gas storage tank for storing natural gas is connected with the gas pump through a gas pipe, the gas pump is connected with the generator through the gas pipe, the solar photovoltaic panel is arranged on the upper surface of the main body, the storage battery. The hybrid power unmanned aerial vehicle provided by the invention utilizes natural gas energy and solar energy to jointly generate electricity, so that energy supply is provided for the unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle is ensured to continuously operate, and the endurance time of the unmanned aerial vehicle is increased. Energy conservation, environmental protection and environmental protection.)

一种混合动力无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是一种混合动力无人机。

背景技术

近年来无人机市场发展迅速，作为无人机当中的一种，多旋翼无人机是具有三个及以上旋翼轴的无人机。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力。旋翼的总距固定，而不像一般直升机那样可变。通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。多旋翼无人机以其能够垂直起降、自由悬停、控制灵活和适应各种环境能力强等优点获得市场的认可。目前多旋翼无人机主要以电动为主，然而，锂电池存在能量密度低和使用寿命短等缺点，严重制约了其在电力巡航，物流运输，公安消防，农业植保，测绘等领域的发展。

公开号为CN206520748U”的实用新型专利，公开了一种油电混合动力多旋翼无人机，包括无人机主机，至少四个旋翼及螺旋桨，旋翼的一端固定在无人机主机上，另一端安装有电机，螺旋桨连接在电机上，无人机主机上固定有油电混合动力发电机及ECU芯片，油电混合动力发电机包括燃油发动机，与燃油发动机输出端连接的发电机，发电机的一个输出端连接电机，另一个输出端连接备用电源，ECU芯片通过油门信号与油电混合动力发动机连接。无人机搭载的油电混合动力发动机，通过燃油发动机带动发电机发电，一部电能用于为备用电源充电，当需要遇到突发情况时，由备用电源为其补充电能，两种节能方式结合，增加了无人机续航时间。但是该专利利用燃油进行发电，具有以下缺点：1、燃油成本较高，增加了无人机的飞行成本；2、燃油重量较重，增加了无人机的重量，同时进一步增加了飞行成本；3燃油发电会在一定程度上造成大气污染，不利于环境的保护。

发明内容

针对以上不足，本发明提供了一种混合动力无人机，利用天然气能和太阳能共同发电，为无人机提供能源供应，节能环保，降低无人机的飞行成本，并增加了无人机的续航时间。

本发明的技术方案为：

一种混合动力无人机，包括主体和旋翼机构，所述旋翼机构包括电动机和桨叶，所述电动机的供电装置包括发电机、太阳能光伏板和蓄电池，所述发电机由供气装置带动发电，所述供气装置包括储气罐和气泵，所述主体的前、后端分别设置前连接架和后连接架，所述储气罐固定在前连接架上，所述旋翼机构还包括一对连接轴和设置于连接轴上的固定座，所述气泵和发电机固定在固定座上，所述储气罐用于储存天然气，储气罐通过气管连接气泵，所述气泵通过气管连接发电机，所述发电机用于利用天然气发电；所述太阳能光伏板设置于主体的上表面，所述蓄电池固定在后连接架上，所述发电机、太阳能光伏板分别与蓄电池电连接，将产生的部分电能储存在蓄电池中，所述发电机、蓄电池分别与电动机电连接，为电动机提供电源供应。

所述储气罐上设置有充气口，所述充气口连接充气管道，所述充气管道上设置阀门。

所述蓄电池为可充电锂电池。

所述主体内设置单片机，所述单片机用于与远程控制系统无线连接，所述发电机、蓄电池分别与单片机电连接，为单片机提供电源供应。

所述前连接架、后连接架的下端设置有滚轮。

所述桨叶与前连接架、后连接架之间的距离均为6cm-8cm。

所述固定座的上、下端均设置有桨叶，固定座上端的桨叶与主体上端的距离、固定座下端的桨叶与主体下端的距离均为6cm-8cm。

本发明的混合动力无人机的供电机构包括发电机、太阳能光伏板和蓄电池，发电机由供气装置带动发电，供气装置包括储气罐和气泵，储气罐用于储存天然气。作为主要的供电来源，发电机将天然气转化为交流电，交流电被转化成直流电，储存在蓄电池中。作为补充的供电来源，在白天天气晴好、阳光充足的条件下，太阳能光伏板可将太阳能转化为电能，也储存在蓄电池中。蓄电池为无人机的电动机提供电源供应，保证无人机能够持续正常工作。燃气发电机具有可靠性高、发电质量好、重量轻、体积小等优点，发电成本低，降低了无人机的运行成本，且安全环保，不产生大气污染。太阳能发电作为燃气发电的补充，可以充分利用无人机在空中飞行的优势，将充裕的太阳光能转化为电能，不仅可以为无人机提供双重电能保障，保证无人机能够持续稳定正常运行，且节能环保，保护环境。

附图说明

图1为本发明的混合动力无人机立体图；

图2为本发明的供电装置、供气装置连接示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

参考图1，本发明的一种混合动力无人机，包括主体10和旋翼机构，旋翼机构包括连接轴28、固定座29、电动机21和桨叶22，连接轴28为一对，固定在主体10的左右两侧，固定座29设置在连接轴28端部，固定座29的上、下端均设置有桨叶22。主体10的前、后端分别设置前连接架11和后连接架12。电动机21的供电装置包括发电机23、太阳能光伏板24和蓄电池25，发电机23由供气装置带动发电，供气装置包括储气罐26和气泵27，储气罐26固定在前连接架11上，储气罐26用于储存天然气，蓄电池25以安装架和安装螺丝固定在后连接架12上，便于拆卸蓄电池25。气泵27和发电机23分别固定在两侧的固定座29外侧，太阳能光伏板24设置于主体10的上表面。为了方便移动，前连接架11、后连接架12的下端设置有滚轮13。

参考图2，储气罐26通过气管30连接气泵27，气泵27通过气管30连接发电机23，气泵27将储气罐26中的天然气抽出，输送到发电机23，利用天然气发电。为了方便往储气罐26中注入天然气，储气罐26上设置有充气口，充气口连接充气管道261，充气管道261上设置阀门262。另外，作为无人机的信号连接载体，主体10内设置单片机14，单片机14与远程控制系统15无线连接，接收远程控制系统15发送的操作指令，并将无人机10采集到的各项数据以无线方式传送给远程控制系统15，如图中双向虚线箭头D1、D2所示。作为无人机的主要电源供应方式，发电机23直接与电动机21、单片机14电连接，为二者直接提供电源供应，如图中箭头F、G所示。

燃气发电机具有以下优点：1发电质量好，输出功率范围广，电调反应速度快，工作平稳，输出电压和频率的精度高，波动小，优于柴油发电机组的电气性能指标；2、启动性能好，启动成功率高，从冷态启动成功后到满负载的时间仅为30秒钟，可以在任何环境温度和气候下保证启动的成功率，而针对无人机这种需要运行在不同环境、温度等复杂工况的设备来说，燃气发电机能够最大限度地保证启动成功率，保障无人机的正常运行；3、天然气重量轻、体积小，减轻无人机的负载，降低无人机的飞行成本；4、噪声低、振动小，而且低频噪声优于柴油发电机组，不产生噪声污染；5、采用的可燃性气体是清洁、廉价的能源，不会产生大气污染，节能环保。

进一步地，为了给无人机提供不间断电源供应，提高无人机的续航里程，发电机23、太阳能光伏板24分别与蓄电池25电连接，将产生的部分电能储存在蓄电池25中，为蓄电池25充电，如图中箭头A、B所示。蓄电池25为可充电锂电池，可以存储一部分电能。蓄电池25与电动机21、单片机14、气泵27电连接，如图中箭头C、E、H所示，一方面，蓄电池25为气泵27的正常运转提供电源供应，另一方面，在发电机23无法提供电源供应的情况下，为电动机21、单片机14提供电源供应，延长无人机的续航里程。

最后，为了避免对无人机的其它部件产生影响，桨叶22与前连接架11、后连接架12之间的距离均为6cm-8cm。固定座29上端的桨叶22与主体10上端的距离、固定座29下端的桨叶22与主体10下端的距离均为6cm-8cm。

本发明的混合动力无人机，利用天然气能和太阳能共同发电，为无人机提供能源供应，保证无人机能够持续稳定正常运行，增加了无人机的续航时间。燃气发电和太阳能发电节能环保，保护环境，降低无人机的飞行成本。

以上公开的仅为本发明的实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。