太阳能无人机能源管理系统

       太阳能无人机能源管理系统包括太阳能电池组件、变换器、锂电池组件、锂电池保护电路、能源管理控制模块、无人机主控制模块、无人机供电单元,能源管理控制模块包括最大功率跟踪模块、电池状态检测模块、智能充放电模块、能源管理控制器;太阳能电池组件将太阳能转换为电能,锂电池组件为无人机的储能元件,能源管理控制模块可以实时监测太阳能电池和锂电池的运行状态,控制无人机能量分配,并结合不同情况选择合适的供能模式;本发明结合了太阳能电池和锂电池的优点,合理控制和分配能源使用,提高太阳能电池和锂电池的利用率,有效克服了现有无人机储能有限的不足,增加了无人机的航时。

       其特征在于,太阳能电池组件与变换器相连,变换器分别与最大功率跟踪模块和电池状态检测模块相连,锂电池组件与锂电池保护电路相连,锂电池保护电路分别与智能充放电模块和电池状态检测模块相连,能源管理控制器分别与最大功率跟踪模块、电池状态检测模块、智能充放电模块、无人机主控制模块、无人机供电单元相连,无人机主控制模块与无人机供电单元相连;

       太阳能无人机能源管理系统,能源管理控制模式包括:太阳能电池组件向锂电池组件充电模式、太阳能电池组件直接向无人机供电单元供电模式、太阳能电池组件同时向锂电池组件和无人机供电单元供电模式、太阳能电池组件和锂电池组件联合向无人机供电单元供电模式、锂电池组件向无人机供电单元供电模式;太阳能无人机能源管理系统,能源管理控制模式的选择判断单元包括,无人机供电单元供电状态判断单元、太阳能电池组件输出状态判断单元、锂电池组件电量状态判断单元;一种太阳能无人机能源管理系统,能源管理控制模式的选择流程包括如下步骤:

(1)根据无人机供电单元供电状态,判断无人机供电单元是否运行,若无人机供电单元运行,则执行步骤2;若无人机供电单元没有运行,则执行步骤3;

(2)根据太阳能电池组件输出状态,判断太阳能电池组件是否有功率输出,若太阳能电池组件有功率输出,则执行步骤4;若太阳能电池组件没有功率输出,则执行步骤5;

(3)根据锂电池组件电量状态,判断锂电池组件电量是否为满,若锂电池组件电量为满,则无人机能源管理系统执行待机状态;若锂电池组件电量不满,则执行步骤6;

(4)根据无人机供电单元供电状态和太阳能电池组件输出状态,判断太阳能电池组件输出功率是否满足无人机供电单元正常运行,若太阳能电池组件输出功率满足无人机供电单元正常运行,则执行步骤7;若太阳能电池组件输出功率不能满足无人机供电单元正常运行,则执行太阳能电池组件和锂电池组件联合向无人机供电单元供电模式;

(5)根据锂电池组件电量状态,判断锂电池组件电量是否低于警戒值,若锂电池组件电量低于警戒值,报警并启动降落准备;若锂电池组件电量没有低于警戒值,则执行锂电池组件对无人机供电单元供电模式;

(6)根据太阳能电池组件输出状态,判断太阳能电池组件是否有功率输出,若太阳能电池组件有功率输出,则执行太阳能电池组件向锂电池组件充电模式;若太阳能电池组件没有功率输出,则无人机能源管理系统执行待机状态;

(7)根据无人机供电单元供电状态和太阳能电池组件输出状态,判断太阳能电池组件输出功率是否有余量,若太阳能电池组件输出功率有余量,执行太阳能电池组件同时向锂电池组件和无人机供电单元供电模式;若太阳能电池组件输出功率没有余量,则执行太阳能电池组件直接向无人机供电单元供电模式。


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