测试评估无人机电力系统架构
俄勒冈州立大学的Alastair P. Thulbeck和YueCao开发了一个建模框架,用于比较VTOL无人机的不同动力系统架构。他们在论文“无人机动力系统架构的分析和建模”中展示了他们的发现。
设计无人机的动力系统很少像选择一个合适的电池、电机和螺旋桨那么简单。对于从头开始构建的无人机,还必须考虑DC-DC转换器、DC-AC转换器、直流总线以及单一或混合电源。与推进系统的主要部件一样,这些元素的变化会对系统效率产生影响,从而影响到无人机的续航时间和飞行时间。
为了探索电力系统架构之间的差异,Thurlbeck和Cao设计了一个模型,该模型根据不同架构的组成部分来估计不同架构的性能。然后,他们使用TYTO的1780系列动力测试台(图1)测试了三个独特电力系统的真实结构来验证模型。

图1: 实验装置包括1780系列测试台、PMSM电机、DC-AC逆变器/ESC和螺旋桨
所有三种架构都包括电池电源、直流总线、直流-交流转换器和永磁同步电机(PMSM)。第一个架构是独一无二的,因为它在电池和固定直流总线之间使用了一个DC-DC转换器。第二种架构不包括DC-DC转换器,而是使用摆动DC总线。第三种架构采用混合电源,其中包含电池和燃料电池,两者都连接到DC-DC转换器和公共固定DC总线(图2)。
俄勒冈州立大学的Alastair P. Thulbeck和YueCao开发了一个建模框架,用于比较VTOL无人机的不同动力系统架构。他们在论文“无人机动力系统架构的分析和建模”中展示了他们的发现。
设计无人机的动力系统很少像选择一个合适的电池、电机和螺旋桨那么简单。对于从头开始构建的无人机,还必须考虑DC-DC转换器、DC-AC转换器、直流总线以及单一或混合电源。与推进系统的主要部件一样,这些元素的变化会对系统效率产生影响,从而影响到无人机的续航时间和飞行时间。
为了探索电力系统架构之间的差异,Thurlbeck和Cao设计了一个模型,该模型根据不同架构的组成部分来估计不同架构的性能。然后,他们使用TYTO的1780系列动力测试台(图1)测试了三个独特电力系统的真实结构来验证模型。
图1: 实验装置包括1780系列测试台、PMSM电机、DC-AC逆变器/ESC和螺旋桨
所有三种架构都包括电池电源、直流总线、直流-交流转换器和永磁同步电机(PMSM)。第一个架构是独一无二的,因为它在电池和固定直流总线之间使用了一个DC-DC转换器。第二种架构不包括DC-DC转换器,而是使用摆动DC总线。第三种架构采用混合电源,其中包含电池和燃料电池,两者都连接到DC-DC转换器和公共固定DC总线(图2)。
