申请/专利权人：中国舰船研究设计中心

申请日：2023-03-29

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN116395164B

主分类号：B64U50/35

分类号：B64U50/35;H02J50/20;H02J7/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2023.07.25#实质审查的生效;2023.07.07#公开

摘要：本发明公开了一种应用于无人机的微波无线传能与电池组合供电方法，包括：获取无人机电池额定输出电压范围和无人机负载工作电压范围，分别记为V2～V3和V4～V5；设定无人机微波无线传能系统输出端的输出电压值为V1且该值满足：V5V1V3V2≥V4；在无人机微波无线传能系统输出端增加直流升压稳压模块，用于调整无人机微波无线传能系统输出端的输出电压值使其稳定在设定值V1；将直流升压稳压模块的输出端正负极以及无人机电池的正负极均分别与无人机负载的正负极相连，实现组合供电。本发明可在不增加软硬件复杂程度的情况下，实现微波无线传能与电池对无人机的组合供电，提升电驱动无人机的续航时间里程，对微波无线传能技术在电驱动无人机的应用具有很强的指导意义。

主权项：1.一种应用于无人机的微波无线传能与电池组合供电方法，其特征在于，包括以下步骤：在各类工况下，计算无人机微波无线传能系统接收功率的变化区间；获取无人机电池额定输出电压范围和无人机负载工作电压范围，分别记为V2～V3和V4～V5；设定无人机微波无线传能系统输出端的输出电压值为V1且该值满足关系：V5V1V3V2≥V4，并结合无人机微波无线传能系统接收功率的变化区间计算无人机微波无线传能系统输出端的输出电流变化范围，根据无人机微波无线传能系统输出端的输出电流变化范围选定输出导线；在无人机微波无线传能系统输出端增加直流升压稳压模块，直流升压稳压模块的输入端与无人机微波无线传能系统输出端相连，用于调整无人机微波无线传能系统输出端的输出电压值使其稳定在设定值V1；将直流升压稳压模块的输出端正负极以及无人机电池的正负极均分别与无人机负载的正负极相连，实现组合供电；其中，在各类工况下，计算无人机微波无线传能接收功率的变化区间，包括：①理想状态设微波无线传能系统的发射功率为P1，发射天线增益为G1，微波传能的载波波长为λ，预计传输距离为d，接收天线增益为G2，整流合成效率为ηrf-dc；根据Friis传输公式计算出理想状态下的接收功率P2-1为：②飞行姿态角变化当无人机飞行姿态角发生变化，充电波束指向与接收天线主波束方向有一定夹角时，接收天线的等效面积和方向性系数会相应减少，整流电路的效率也会由于脱离最佳工作点而相应减少，此时接收天线增益为G2′，整流合成效率为ηr′f-dc，则接收功率P2-2为：③波束跟踪偏差当无人机飞行方向快速变化，充电波束指向出现跟踪误差时，则结合发射天线方向性重新计算接收天线S处的功率密度分布Sr，整流合成效率变化为ηr″f-dc，最终计算出微波无线传能接收功率P2-3为：综合三类工况，微波无线传能系统接收功率的变化范围是minP2-2,P2-3～P2-1。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国舰船研究设计中心 一种应用于无人机的微波无线传能与电池组合供电方法

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