1.本实用新型属于开关电源技术领域，具体涉及一种大中型固定翼无人机的电源系统。
背景技术：2.随着大中型固定翼无人机的应用场景越来越多，作为飞机生命动力的电源系统，完成了电功率生产和变换，决定了飞机的续航时间、载荷等重要的指标。
3.目前，传统大中型固定翼无人机的电源系统的主电源采用发电机，应急电源采用蓄电池。大中型固定翼无人机的主电源是基于发动机驱动发电机产生的，经常存在主电源电压波动比较大，出现电源抖动的现象，对负载设备产生了影响，降低了无人机电网的可靠性。
4.大中型固定翼无人机的蓄电池系统，一般为蓄电池组加一组接触器实现与机上并网脱网，在并网过程中存在并网迟滞及并网不可靠的情况，使无人机处置应急状态措施的可靠性降低。
技术实现要素：5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种大中型固定翼无人机的电源系统，解决现有技术中的电源系统经常存在主电源电压波动比较大，出现电源抖动的现象，对负载设备产生了影响，降低了无人机电网的可靠性的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：一种大中型固定翼无人机的电源系统，包括直流电源系统和蓄电池系统，所述的直流电源系统和蓄电池系统分别和配电单元连接；
7.所述的直流电源系统用于产生直流电源供无人机机载设备使用，同时，向蓄电池系统充电；
8.所述的蓄电池系统用于当直流电源系统不供电或电压过低时，蓄电池系统作为应急电源，给无人机机载设备供电，蓄电池系统也可用于发动机起动、飞行前检查和准备的电源。
9.所述的配电单元用于将直流电源系统或蓄电池系统产生的电能分配给机载用电设备。
10.所述的直流电源系统包括直流发电机，所述的直流发电机gsn-3000m的励磁线圈端b通过dz1线缆与发电机控制盒fkh-5m的2端连接，直流发电机gsn-3000m的正线端+通过dz2线缆与差动式低限保护器cj-400d的检测端f连接，直流发电机gsn-3000m的负端-与滤波器lbq-3的1端相连；
11.发电机控制盒fkh-5m的1端和4端与熔断器jb-10的一端连接，熔断器jb-10的另一端与差动式低限保护器cj-400d的检测端f相连，发电机控制盒fkh-5m的7端和发电机复位接通开关kn1-213的2端相连，发电机控制盒fkh-5m的9端和发电机复位接通开关kn1-213的
5端相连，发电机控制盒fkh-5m的15端和发电机复位接通开关kn1-213的1端相连，发电机复位接通开关kn1-213的6端与差动式低限保护器cj-400d的dc端连接，发电机复位接通开关kn1-213的3端与差动式低限保护器cj-400d的正线端+连接，差动式低限保护器cj-400d的负端-接地；
12.发电机控制盒fkh-5m的16端、18端和19端和20端接地；
13.所述的差动式低限保护器cj-400d的g端与开关式电磁继电器666jka-52的线圈一端连接，线圈的另一端接地，开关式电磁继电器666jka-52的1端与发电机断电指示灯zsd-1连接，发电机断电指示灯zsd-1的另一端接地；
14.所述的滤波器lbq-3的正线端1与差动式低限保护器cj-400d的dc端相连，所述的滤波器lbq-3的正线端2与直流电流表分流器qfl-1连接，再经惯性保险丝gb-150送入配电单元ⅲ，所述的直流电流表分流器qfl-1的两端分别与直流电流指示器zaz-1连接。
15.所述的蓄电池系统包括蓄电池组，所述的蓄电池组一端接地，另一端与直流接触器ⅰmjz-200a的2端连接，所述的直流接触器ⅰmjz-200a的1端通过电流电压表分流器qfl-6与配电单元连接，电流电压表分流器qfl-6与配电单元连接的一端与直流电压电流指示器zav-3的1端连接，电流电压表分流器qfl-6与直流接触器ⅰmjz-200a连接的一端与直流电压电流指示器zav-3的2端连接，流电压电流指示器zav-3的3端接地；
16.所述的直流接触器ⅰmjz-200a的3端与开关式电磁继电器ⅱjka-52的4端连接，直流接触器ⅰmjz-200a的4端与开关式电磁继电器ⅱjka-52的1端连接；直流接触器ⅰmjz-200a的1端与直流接触器ⅱmjz-200a的1端连接；
17.所述的直流接触器ⅱmjz-200a的3端与开关式电磁继电器ⅱjka-52的7端连接，直流接触器ⅱmjz-200a的4端与开关式电磁继电器ⅱjka-52的3端连接，直流接触器ⅱmjz-200a的3端和4端之间还连接有机场电源接通指示灯zsd-1和机场接通指示灯zsd-1；
18.所述的开关式电磁继电器ⅱjka-52的5端与整流继电器jn-1的3端连接，开关式电磁继电器ⅱjka-52的2端与整流继电器jn-1的1端连接，整流继电器jn-1的2端通过蓄电池接通开关jk-1接地，整流继电器jn-1的4端接地；
19.所述的直流接触器ⅱmjz-200a的3端与机场电源插头座pj250a/t的正端连接，开关式电磁继电器ⅱjka-52的8端和机场电源插头座pj250a/t的负端1连接，机场电源插头座pj250a/t的负端2接地。
20.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
21.(ⅰ)本实用新型提供的一种大中型固定翼无人机的电源系统，利用差动式低限保护器对发电机的电压检测及发电机控制盒励磁控制降低了电源的抖动范围，开关式电磁继电器在蓄电池中使蓄电池与地面电源的切换更加可靠。本实用新型技术方案使电源系统更加稳定，有效改善了电源切换所引起的抖动、迟滞等问题，提高了电源系统的可靠性。经装机试验验证，此电源系统稳定可靠。
22.(ⅱ)本实用新型电路简单、成本低廉、安全稳定，应用前景广阔。
附图说明
23.图1是本实用新型直流电源系统结构图
24.图2是本实用新型蓄电池系统结构图；
5m的2端连接，直流发电机gsn-3000m的正线端+通过dz2线缆与差动式低限保护器cj-400d的检测端f连接，直流发电机gsn-3000m的负端-与滤波器lbq-3的1端相连；直流发电机gsn-3000m输出28.5v额定电压，输出功率为3kw，发电机控制盒fkh-5m对直流发电机gsn-3000m进行电压调节和控制，差动低限保护器cj-400d对直流发电机gsn-3000m进行反流保护，滤波器lbq-3滤除电网的高频干扰。
44.发电机控制盒fkh-5m的1端和4端与熔断器jb-10的一端连接，熔断器jb-10的另一端与差动式低限保护器cj-400d的检测端f相连，发电机控制盒fkh-5m的7端和发电机复位接通开关kn1-213的2端相连，发电机控制盒fkh-5m的9端和发电机复位接通开关kn1-213的5端相连，发电机控制盒fkh-5m的15端和发电机复位接通开关kn1-213的1端相连，发电机复位接通开关kn1-213的6端与差动式低限保护器cj-400d的dc端连接，发电机复位接通开关kn1-213的3端与差动式低限保护器cj-400d的正线端+连接，差动式低限保护器cj-400d的负端-接地；
45.发电机控制盒fkh-5m的16端、18端和19端和20端接地；
46.所述的差动式低限保护器cj-400d的g端与开关式电磁继电器ⅰ47.jka-52的线圈一端连接，线圈的另一端接地，开关式电磁继电器666jka-52的1端与发电机断电指示灯zsd-1连接，发电机断电指示灯zsd-1的另一端接地；
48.所述的滤波器lbq-3的4端与差动式低限保护器cj-400d的dc端相连，所述的滤波器lbq-3的3端与直流电流表分流器qfl-1连接，再经惯性保险丝gb-150送入配电单元ⅲ，所述的直流电流表分流器qfl-1的两端分别与直流电流指示器zaz-1连接。
49.发电机接通复位开关kn1-213先置于“复位”位置，即2、6接触、1、5接触，线缆dz19与线缆dz16导通，线缆dz17与线缆dz18导通，通过控制盒实现直流发电机gsn-3000m的复位；
50.随后置于“接通”位置，即2、4接触、1、3接触，线缆dz25与dz18接通，即差动式低限保护器cj-400d的正线端+与发电机控制盒fkh-5m的15端连接，实现发电机控制盒fkh-5m对差动式低限保护器cj-400d的控制；
51.另外发电机控制盒fkh-5m的1端经熔断器jb-10保护，通过线缆dz14与差动式低限保护器cj-400d的检测端f相连，实现发电机控制盒fkh-5m对直流发电机gsn-3000m电压的检测。
52.直流发电机gsn-3000m的励磁线圈端b通过dz1线缆与发电机控制盒fkh-5m的2端连接，通过调节直流发电机gsn-3000m励磁电流控制直流发电机gsn-3000m的输出电压；
53.直流发电机gsn-3000m的正线端+通过dz2线缆与差动式低限保护器cj-400d的检测端f连接，检测到直流发电机gsn-3000m的电压高于机上网路电压0.5～0.7伏时，差动低限保护器cj-400d内部的主接触器接通；
54.经差动式低限保护器cj-400d的dc端通过线缆dz15与滤波器lbq-3的正线端1相连，实现滤波功能，其中直流发电机gsn-3000m的负端-与滤波器lbq-3的负线端1相连，直流发电机gsn-3000m经保护及滤波后的电压经线缆dz6送入直流电流表分流器qfl-1后用直流电流指示器zaz-1监测当前电流值，再经惯性保险丝gb-150送入汇流条。从而实现直流发电机gsn-3000m向机上网路供电。
55.直流电源中，将差动式低限保护器cj-400d对直流发电机gsn-3000m的电压检测及
发电机控制盒fkh-5m励磁控制，有效降低了电源抖动。
56.差动式低限保护器cj-400d的g端与开关式电磁继电器ⅰjka-52的线圈一端连接，控制开关式电磁继电器ⅰjka-52的线圈通电或断电，从而控制发电机断电指示灯zsd-1亮和发电机故障指示灯亮，从而实现状态指示。
57.所述的蓄电池系统包括蓄电池组，所述的蓄电池组一端接地，另一端与直流接触器ⅰmjz-200a的2端连接，直流接触器ⅰmjz-200a的1端与电流电压表分流器qfl-6的一端连接，电流电压表分流器qfl-6的另一端与配电单元ⅲ连接，流电压表分流器qfl-6的两端与直流电压电流指示器zav-3的1端和2端连接，直流电压电流指示器zav-3的3端接地；蓄电池满足应急状态1小时的续航时间。当直流发电机不供电或电压过低时，蓄电池作为应急电源，给机上用电设备供电，当机场无地面电源时，蓄电池也可作为发动机起动、飞行前检查和准备的电源。
58.直流接触器ⅰmjz-200a的线圈端3与开关式电磁继电器ⅱjka-52的4端连接，直流接触器ⅰmjz-200a的线圈端4与开关式电磁继电器ⅱjka-52的1端连接；
59.所述的开关式电磁继电器ⅱjka-52的2端与整流继电器jn-1的常闭端2连接，整流继电器jn-1的常闭端1与蓄电池接通开关jk-1的一端连接，蓄电池接通开关jk-1的另一端接地；
60.整流继电器jn-1的线圈端3与开关式电磁继电器ⅱjka-52的5端连接，整流继电器jn-1的线圈端4接地；
61.所述的直流接触器ⅰmjz-200a的1端和直流接触器ⅱmjz-200a的1端连接，所述的直流接触器ⅱmjz-200a的线圈端3和线圈端4之间连接有机场电源接通指示灯zsd-1和机场接通指示灯zsd-1；
62.所述的直直流接触器ⅱmjz-200a的线圈端3与开关式电磁继电器ⅱjka-52的7端连接，直流接触器ⅱmjz-200a的线圈端4与开关式电磁继电器ⅱjka-52的3端连接。
63.所述的直流接触器ⅱmjz-200a的2端与机场电源插头座pj250a/t的正端连接，开关式电磁继电器ⅱjka-52的8端与机场电源插头座pj250a/t的负端1连接，机场电源插头座pj250a/t的负端2接地。机上留有地面电源插座，作为地面起动发动机及地面检修时使用。
64.直流发电机产生的直流电源、地面电源、蓄电池由机上电源配电单元根据工作状态进行自主切换，并且实现机载用电设备分配电能。
65.当直流发电机不供电或电压过低时，通过差动式低限保护器cj-400d中电压检测，使接触器切换自动接通蓄电池。
66.当“蓄电池”开关jk-1接通，通过接线柱jxz接通整流继电器jn-1和开关式电磁继电器ⅱjka-52的常闭点，使直流接触器ⅱmzj-200a的线圈两端得电，常开触点闭合，实现14蓄电池12hk-30通过直流接触器ⅰmzj-200a触点导通线路，经电流电压表分流器qfl-6后，向机上网路接通供电，同时通过直流电压电流指示器zav-3监测线路电流。
67.当蓄电池接通开关jk-1，再接通10机场电源时，此时，通过5整流继电器jn-1的常闭点断开和电磁继电器jka-52常开点的闭合，使9接触器mzj-200a的线圈两端得电，常开点闭合，实现10地面电源经电流电压表分流器qfl-6后，向机上网路接通供电，同时通过直流电压电流指示器zav-3监测线路电流。
68.此时11地面电源插座上的指示灯zsd-1燃亮，此时机上蓄电池电路即自动断开。
69.蓄电池及地面电源中的开关式电磁继电器有效降低了电源切换的失效率。
70.当地面电源工作时，如图4，此时由地面电源向机上提供电能。直流电源系统ⅰ和蓄电池系统ⅱ均处于断电状态。
71.当发动机成功起动后，此时直流电源系统ⅰ作为主电源投入工作，如图5，经机上配电单元ⅲ分配给用电设备，同时，向蓄电池系统ⅱ充电。
72.当发电机电压低于机上蓄电池电压时，由蓄电池系统ⅱ向机上网路供电，并向发电机反流，当电流值达15～35a时，差动低限保护器中的接触器断开，使发电机与机上网路断开。
73.在一般情况下，对发动机起动及机上用电设备进行检查时，都尽可能地使用地面电源，以免过多地消耗机上蓄电池的电能。
74.以上所述，仅是本实用新型的较优具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，不经创造性劳动想到的变化或替换，都涵盖在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：1.一种大中型固定翼无人机的电源系统，其特征在于，包括直流电源系统(ⅰ)和蓄电池系统(ⅱ)，所述的直流电源系统(ⅰ)和蓄电池系统(ⅱ)分别和配电单元(ⅲ)连接；所述的直流电源系统(ⅰ)用于产生直流电源供无人机机载设备使用，同时，向蓄电池系统(ⅱ)充电；所述的蓄电池系统(ⅱ)用于当直流电源系统(ⅰ)不供电或电压过低时，蓄电池系统(ⅱ)作为应急电源，给无人机机载设备供电，蓄电池系统(ⅱ)也可用于发动机起动、飞行前检查和准备的电源；所述的配电单元(ⅲ)用于将直流电源系统(ⅰ)或蓄电池系统(ⅱ)产生的电能分配给机载用电设备。2.如权利要求1所述的大中型固定翼无人机的电源系统，其特征在于，所述的直流电源系统(ⅰ)包括直流发电机(1)，所述的直流发电机(1)的b端与发电机控制盒(2)的2端连接，所述的直流发电机(1)的+端与差动式低限保护器(6)的f端连接，所述的直流发电机(1)的-端与滤波器(5)的1端连接；所述的发电机控制盒(2)的1端和4端通过熔断器(11)与差动式低限保护器(6)的f端连接，所述的发电机控制盒(2)的7端与发电机复位接通开关(10)的2端连接，所述的发电机控制盒(2)的9端与发电机复位接通开关(10)的5端连接，所述的发电机控制盒(2)的15端与发电机复位接通开关(10)的1端连接；所述的发电机控制盒(2)的16、18、19和20端接地；所述的发电机复位接通开关(10)的6端与差动式低限保护器(6)的dc端连接，所述的发电机复位接通开关(10)的3端与差动式低限保护器(6)的+端连接；所述的差动式低限保护器(6)的-端接地，所述的差动式低限保护器(6)的g端与开关式电磁继电器ⅰ(8)的7端连接，所述的差动式低限保护器(6)的dc端与滤波器(5)的4端连接；所述的滤波器(5)的3端通过直流电流表分流器(3)和惯性保险丝(4)与配电单元(ⅲ)连接，所述的直流电流表分流器(3)的两端与直流电流指示器(9)连接；所述的开关式电磁继电器ⅰ(8)的8端接地，所述的开关式电磁继电器ⅰ(8)的1端与发电机断电指示灯(7)连接，发电机断电指示灯(7)的另一端接地；所述的直流发电机的型号为gsn-3000m；发电机控制盒型号为fkh-5m；差动式低限保护器型号为cj-400d；滤波器型号为lbq-3；熔断器型号为jb-10；发电机复位接通开关型号为kn1-213；开关式电磁继电器型号为666jka-52；惯性保险丝型号为gb-150；直流电流表分流器型号为qfl-1；直流电流指示器型号为zaz-1。3.如权利要求2所述的大中型固定翼无人机的电源系统，其特征在于，所述的蓄电池系统(ⅱ)包括蓄电池组(14)，所述的蓄电池组(14)一端接地，另一端与直流接触器ⅰ(13)的2端连接，所述的直流接触器ⅰ(13)的1端通过电流电压表分流器(12)与配电单元(ⅲ)连接，电流电压表分流器(12)与配电单元(ⅲ)连接的一端与直流电压电流指示器(18)的1 端连接，电流电压表分流器(12)与直流接触器ⅰ(13)连接的一端与直流电压电流指示器(18)的2端连接，直流电压电流指示器(18)的3端接地；所述的直流接触器ⅰ(13)的3端与开关式电磁继电器ⅱ(15)的4端连接，直流接触器ⅰ(13)的4端与开关式电磁继电器ⅱ(15)的1端连接；直流接触器ⅰ(13)的1端与直流接触器ⅱ(20)的1端连接；
所述的直流接触器ⅱ(20)的3端与开关式电磁继电器ⅱ(15)的7端连接，直流接触器ⅱ(20)的4端与开关式电磁继电器ⅱ(15)的3端连接，直流接触器ⅱ(20)的3端和4端之间还连接有机场接通指示灯(23)和机场电源接通指示灯(22)；所述的开关式电磁继电器ⅱ(15)的5端与整流继电器(16)的3端连接，开关式电磁继电器ⅱ(15)的2端与整流继电器(16)的1端连接，整流继电器(16)的2端通过蓄电池接通开关(19)接地，整流继电器(16)的4端接地；所述的直流接触器ⅱ(20)的3端与机场电源插头座(17)的正端连接，开关式电磁继电器ⅱ(15)的8端和机场电源插头座(17)的负端1连接，机场电源插头座(17)的负端2接地；所述的直流接触器ⅰ的型号为mjz-200a；直流接触器ⅱ的型号为mjz-200a；电流电压表分流器的型号为qfl-6；直流电压电流指示器的型号为zav-3；开关式电磁继电器ⅱ的型号为jka-52；整流继电器的型号为jn-1；蓄电池接通开关的型号为jk-1。
技术总结本实用新型提供一种大中型固定翼无人机的电源系统，包括直流电源系统和蓄电池系统，直流电源系统和蓄电池系统分别和配电单元连接；直流电源系统用于产生直流电源供无人机机载设备使用，同时，向蓄电池系统充电；蓄电池系统用于当直流电源系统不供电或电压过低时，蓄电池系统作为应急电源，给无人机机载设备供电，蓄电池系统也可用于发动机起动、飞行前检查和准备的电源。本实用新型技术方案使电源系统更加稳定，有效改善了电源切换所引起的抖动、迟滞等问题，提高了电源系统的可靠性。经装机试验验证，此电源系统稳定可靠。此电源系统稳定可靠。此电源系统稳定可靠。
技术研发人员：庄雪征 郭宏选 谷宝明
受保护的技术使用者：西安羚控电子科技有限公司
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/7/5
