一种低能耗循环回温供电吊舱的制作方法



1.本技术涉及无人机技术领域,特别涉及一种低能耗循环回温供电吊舱。


背景技术:



2.目前,无人机技术经过多年的发展,已经发展成为重要的空中力量。现有技术中的无人机主要应用于军用和民用领域,比如快递运输、灾难搜救等。
3.在无人机系统中,散热问题一直是无人机技术发展过程中亟待解决的难题之一。众所周知,无人机机舱内的系统结构复杂,ecu和发电机、发动机等在无人机运行过程中会产生大量的热量,然而,目前并无针对性的散热措施,在无人机正常运行时,如果不及时对供电吊舱散热,急速的升温会造成整体供电吊舱温度过热,温度的过高会造成无人机信号不稳定,以致影响无人机运行的稳定性和可靠性。因此本领域技术人员有必要适时提供一种散热性能强、稳定性好的供电吊舱。


技术实现要素:



4.本技术的目的是提供一种低能耗循环回温供电吊舱,可以提高散热性能,从而保证运行的稳定性和可靠性。
5.为实现上述目的,本技术提供一种低能耗循环回温供电吊舱,包括导风罩、舱体和尾罩,所述导风罩、所述舱体和所述尾罩依次连通,所述导风罩上设有主进风口和辅进风口,所述尾罩设有主出风口和辅出风口,所述主出风口与所述主进风口相对设置,所述辅出风口与所述辅进风口相对设置,还包括与所述主进风口连接的导风管
6.所述主进风口进入的气流沿所述导风管流向所述尾罩以及所述辅进风口进入的气流经所述舱体流向所述尾罩后,由所述主出风口和所述辅出风口流出。
7.在一些实施例中,所述主进风口设于所述导风罩的中部,所述主出风口设于所述尾罩的中部,且所述主进风口和所述主出风口均呈圆形结构。
8.在一些实施例中,所述辅进风口设于所述导风罩的顶部,所述辅出风口设于所述尾罩的顶部,或所述辅进风口设于所述导风罩的底部,所述辅出风口设于所述尾罩的底部。
9.在一些实施例中,所述辅进风口和所述辅出风口二者结构相同。
10.在一些实施例中,所述导风管靠近所述主进风口的一端设有风门板,所述风门板上设有多个进风孔,所述风门板用于调节所述导风管的进风量。
11.在一些实施例中,所述舱体包括头舱、中间舱和尾舱,所述供电吊舱还包括:
12.第一兜风耳,设于所述头舱,用于供外部气流从所述头舱的侧面进入所述头舱;
13.第二兜风耳,设于所述尾舱,用于供外部气流从所述尾舱的侧面进入所述尾舱。
14.在一些实施例中,所述头舱内设有第一挡风板,所述第一挡风板具有第一挡风槽,由所述第一兜风耳进入的气流在所述第一挡风槽处聚集并流向所述头舱内的发动机处;
15.所述尾舱内设有第二挡风板,所述第二挡风板具有第二挡风槽,由所述第二兜风耳进入的气流在所述第二挡风槽处聚集并流向所述尾舱内的发动机处。
16.在一些实施例中,所述头舱内还设有第一导风板,所述第一导风板朝向所述第一挡风板设置,所述第一导风板具有若干第一导风槽,气流经若干所述第一导风槽后流向所述中间舱;
17.所述尾舱内还设有第二导风板,所述第二导风板朝向所述第二挡风板设置,所述第二导风板具有若干第二导风槽,气流经若干所述第二导风槽后流出所述尾舱。
18.在一些实施例中,所述第一导风板和所述第二导风板均包括:
19.弧形板;
20.第一折板,设于所述弧形板中部;
21.两个第二折板,分别设于所述弧形板的两端;
22.其中,所述第一折板和两个所述第二折板设于所述弧形板的同侧,任一所述第二折板和所述第一折板二者形成所述第一导风槽或所述第二导风槽。
23.在一些实施例中,还包括:
24.第一排气管,连接所述导风管,并从所述头舱的侧壁伸出,用于实现排风;
25.第二排气管,连接所述导风管,并从所述尾舱的侧壁伸出,用于实现排风。
26.相对于上述背景技术,本技术实施例所提供的低能耗循环回温供电吊舱,包括导风罩、舱体和尾罩,其中,导风罩、舱体和尾罩依次连通,导风罩上设有主进风口和辅进风口,尾罩设有主出风口和辅出风口,主出风口与主进风口相对设置,辅出风口与辅进风口相对设置,进一步地,供电吊舱还包括导风管,导风管与主进风口连接。这样一来,主进风口进入的气流沿导风管流向尾罩,以及辅进风口进入的气流经舱体流向尾罩后,由主出风口和辅出风口流出,也就是说,由主进风口和辅进风口二者进入的气流流入舱体内,经主进风口流入导风管的气流与舱体内的空气进行热交换,经辅进风口流入舱体内的气流直接冷却舱体内的空气,最终从尾罩流出,从而实现对舱体的散热。相较于传统供电吊舱,本技术实施例所提供的低能耗循环回温供电吊舱,通过主进风口和辅进风口向舱体内导入气流,以供舱体内的工作部件散热,这样可以提高供电吊舱的散热性能,增加供电吊舱内工作部件的冷却效果,从而可以提高系统运行的稳定性和可靠性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本技术实施例中低能耗循环回温供电吊舱的结构示意图;
29.图2为图1所示低能耗循环回温供电吊舱的主视图;
30.图3为图1所示低能耗循环回温供电吊舱中舱体的结构示意图;
31.图4为图3所示舱体中第一兜风耳或第二兜风耳的结构示意图;
32.图5为图4所示第一兜风耳或第二兜风耳的另一角度结构示意图;
33.图6为第一兜风耳和第二兜风耳在舱体上的位置示意图;
34.图7为图1所示低能耗循环回温供电吊舱中舱体剖面结构示意图;
35.图8为图7所示舱体上第一挡风板或第二挡风板的结构示意图;
36.图9为图7所示舱体上第一导风板或第二导风板的结构示意图;
37.图10为第一挡风板、第二挡风板、第一导风板和第二导风板在舱体上的位置示意图。
38.其中:
39.1-导风罩、11-主进风口、12-辅进风口;
40.2-舱体、21-头舱、22-中间舱、23-尾舱;
41.3-尾罩、31-主出风口、32-辅出风口;
42.4-导风管、41-风门板;
43.51-第一兜风耳、52-第二兜风耳;
44.61-第一挡风板、62-第二挡风板;
45.71-第一导风板、72-第二导风板、73-弧形板、74-第一折板、75-第二折板;
46.81-第一排气管、82-第二排气管。
具体实施方式
47.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
48.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
49.需要说明的是,下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。
50.请参考图1至图10,图1为本技术实施例中低能耗循环回温供电吊舱的结构示意图;图2为图1所示低能耗循环回温供电吊舱的主视图;图3为图1所示低能耗循环回温供电吊舱中舱体的结构示意图;
51.图4为图3所示舱体中第一兜风耳或第二兜风耳的结构示意图;图5为图4所示第一兜风耳或第二兜风耳的另一角度结构示意图;图6为第一兜风耳和第二兜风耳在舱体上的位置示意图;图7为图1所示低能耗循环回温供电吊舱中舱体剖面结构示意图;图8为图7所示舱体上第一挡风板或第二挡风板的结构示意图;图9为图7所示舱体上第一导风板或第二导风板的结构示意图;图10为第一挡风板、第二挡风板、第一导风板和第二导风板在舱体上的位置示意图。
52.本技术实施例所提供的低能耗循环回温供电吊舱,包括导风罩1、舱体2和尾罩3,其中,导风罩1、舱体2和尾罩3依次连通。
53.需要说明的是,供电吊舱的舱体2由吊舱框架结构和蒙皮组成,导风罩1和尾罩3分别安装于舱体2的头部和尾部。其中,舱体2根据径向骨架被分割为三个腔室,分别为头舱21、中间舱22和尾舱23。
54.进一步地,导风罩1上设有主进风口11和辅进风口12,尾罩3设有主出风口31和辅出风口32,主出风口31与主进风口11相对设置,辅出风口32与辅进风口12相对设置,与此同时,供电吊舱还包括导风管4,导风管4与主进风口11连接,导风管4延伸至舱体2的尾部。
55.这样一来,主进风口11进入的气流沿导风管4流向尾罩3,以及辅进风口12进入的气流经舱体2流向尾罩3后,均由主出风口31和辅出风口32流出,也就是说,由主进风口11和辅进风口12二者进入的气流流入舱体2内,经主进风口11流入导风管4的气流与舱体2内的空气进行热交换,经辅进风口12流入舱体2内的气流直接冷却舱体2内的空气,最终从尾罩3流出,从而实现舱体2的散热。
56.相较于传统供电吊舱,本技术实施例所提供的低能耗循环回温供电吊舱,通过主进风口11和辅进风口12向舱体2内导入冷却气流,以供舱体2内的工作部件散热,这样可以提高供电吊舱的散热性能,增加供电吊舱内工作部件的冷却效果,从而可以提高系统运行的稳定性和可靠性。
57.在一些实施例中,主进风口11设于导风罩1的中部,主出风口31设于尾罩3的中部,且主进风口11和主出风口31均呈圆形结构。
58.需要说明的是,整个导风罩1和尾罩3优选采用半球形结构,将主进风口11设于导风罩1的中部、主出风口31设于尾罩3的中部,主进风口11和主出风口31同轴设置,可以实现最大效率的气流流动,从而提高散热效率。
59.在一些实施例中,辅进风口12设于导风罩1的顶部,辅出风口32设于尾罩3的顶部,或辅进风口12设于导风罩1的底部,辅出风口32设于尾罩3的底部。
60.此外,辅进风口12和辅出风口32二者结构相同。具体地,辅进风口12设于导风罩1的顶部,辅出风口32设于尾罩3的顶部,且辅进风口12和辅出风口32二者的结构包括但不限于矩形开口、圆形开口以及矩形和圆形组合结构。
61.在一些实施例中,导风管4靠近主进风口11的一端设有风门板41,风门板41上设有多个进风孔,风门板41用于调节导风管4的进风量。风门板41的内侧可以设置挡风板,利用挡风板遮挡预设数量的进风孔可以达到调节进风量的目的。
62.这样一来,主进风口11进入的气流通过风门板41进入导风管4吹向舱体2的尾部,从而对舱体2尾部的工作部件进行风冷散热。
63.在一些实施例中,供电吊舱还包括第一兜风耳51和第二兜风耳52,第一兜风耳51设于头舱21,第一兜风耳51用于供外部气流从头舱21的侧面进入头舱21;第二兜风耳52设于尾舱23,第二兜风耳52用于供外部气流从尾舱23的侧面进入尾舱23。
64.也就是说,在主进风口11和辅进风口12二者导入冷却气流的基础上,供电吊舱还在头舱21上设置第一兜风耳51以及在尾舱23上设置第二兜风耳52,从而便于外部冷却气流从第一兜风耳51和第二兜风耳52进入舱体2内,以供舱体2内的工作部件进一步散热。
65.第一兜风耳51和第二兜风耳52主要在飞行过程中起到增大侧向气流进入量,从而增加发动机冷却效果。
66.在一些实施例中,头舱21内设有第一挡风板61,第一挡风板61具有第一挡风槽,由第一兜风耳51进入的气流在第一挡风槽处聚集并流向头舱21内的发动机处;尾舱23内设有第二挡风板62,第二挡风板62具有第二挡风槽,由第二兜风耳52进入的气流在第二挡风槽处聚集并流向尾舱23内的发动机处。
67.需要注意的是,在本技术实施例中,燃油箱与锂电池放置于供电吊舱的中间舱22,两个发动机组分别设置于头舱21和尾舱23内。由第一兜风耳51进入舱体2内的气流在第一挡风槽处聚集并流向头舱21内的发动机处,以供头舱21内的发动机散热;由第二兜风耳52
进入的气流在第二挡风槽处聚集并流向尾舱23内的发动机处,以供尾舱23内的发动机散热。
68.具体地说,第一挡风板61和第二挡风板62的结构可以相同,第一挡风板61和第二挡风板62的结构均可以设置为组合板结构,该组合板结构可以包括两个呈预设夹角设置的折流板,两个折流板的端部可以连接,也可以不连接,且组合板结构的两侧分别设有两个侧板,两个侧板分别与两个折流板连接,所谓折流板是指供气流按照指定方向流动的板。这样一来,由两个折流板和两个侧板共同形成挡风槽,以供气流在挡风槽内聚集。
69.这样一来,从侧面进入头舱21和尾舱23的气流会分别被第一挡风板61和第二挡风板62阻挡,从而使气体在附近形成涡流,进而增加对应舱体2内发动机的散热效果。
70.在一些实施例中,头舱21内还设有第一导风板71,第一导风板71朝向第一挡风板61设置,第一导风板71具有若干第一导风槽,气流经若干第一导风槽后流向中间舱22;尾舱23内还设有第二导风板72,第二导风板72朝向第二挡风板62设置,第二导风板72具有若干第二导风槽,气流经若干第二导风槽后流出尾舱23。
71.也就是说,第一导风板71和第二导风板72起到导流的作用,第一导风板71和第二导风板72的结构相同。
72.在一些实施例中,第一导风板71和第二导风板72均包括弧形板73、第一折板74和两个第二折板75,其中,第一折板74设于弧形板73中部;两个第二折板75分别设于弧形板73的两端;其中,第一折板74和两个第二折板75设于弧形板73的同侧,任一第二折板75和第一折板74二者形成第一导风槽或第二导风槽。
73.作为优选的,第一折板74和第二折板75均为l型板,也即,任一导风槽通过弧形板73以及设于弧形板73上的两个l型板形成,气流沿该导风槽流向指定位置。
74.在一些实施例中,供电吊舱还包括第一排气管81和第二排气管82,其中,第一排气管81连接导风管4,第一排气管81从头舱21的侧壁伸出,第一排气管81用于实现排风;第二排气管82连接导风管4,第二排气管82从尾舱23的侧壁伸出,第二排气管82用于实现排风。
75.综上,由主进风口11进入的气流,经导风管4流入,小部分换热后的气流经第一排气管81和第二排气管82排出,大部分换热后的气流经主出风口31和辅出风口32流出;由辅进风口12进入的气流,进入舱体2内后,进行热交换,之后,由主出风口31和辅出风口32流出;由第一兜风耳51和第二兜风耳52进入的气流,进入舱体2内后,分别通过设置于发动机侧面的第一挡风板61和第二挡风板62对气流进行阻拦使得气流进行聚集并对发动机进行冷却后,由主出风口31和辅出风口32流出。上述过程可以实现对于舱体2内工作部件,尤其是发动机组的散热。
76.下面具体说明舱体2内工作部件的设置。
77.具体地说,供电吊舱主要由导风罩1、舱体2、尾罩3、2台db403发动机总成、2台发电机总成、2台电机控制器、1台锂电池组、2套悬置系统、1套燃油箱、2套发动机线束总成等组成。
78.燃油箱与锂电池放置于供电吊舱的中间舱22,且燃油箱布置在锂电池组下方,锂电池组悬挂固定在吊舱框架结构上的主梁上,燃油箱固定在吊舱框架结构下的主梁上;在中间舱22中,两台发电机控制器分别布置在燃油箱与锂电池组的两侧,并以竖立状态通过螺栓固定在中间舱22的两径向骨架上。两套柴油发电机组对称布置在控制器两侧,即头舱
21和尾舱23中,发电机与柴油发动机曲轴通过离合器盘连接,以减小发电机与发动机连接中因扭转振动对发动机产生的损害,两套ecu分别布置在发电机上方,通过螺栓悬挂固定在吊舱框架结构前后端支架上,两台发电机组均采用三点固定的方式固定在吊舱框架结构上。
79.整个供电吊舱的供电控制精准,燃油箱在运行过程中,由于设置在中间位置,对于重心的影响小,发电机与控制器的位置间距远,发电机的震动不影响控制器的正常运行,并减少发电机对电池组和控制器的电磁影响。并且ecu和发电机在风口的冷却作用下保持温度的稳定,不再会急速升温造成整体供电吊舱温度过热。减少因温度的过高或者过低造成的无人机信号的不稳定性,增加温度的可控度,减少因天气因素而导致的无人机收发信号和自身信号的连续控制的稳定度。
80.发电机总成即启发一体电机,是依据电机的可逆运行原理,将电机一机两用,作为起动机和发电机使用。在发动机起动阶段电机作为电动机运行,将电能转化为机械能,带动发动机运行至怠速,起动成功后,发动机能够反过来带动电机运行,将机械能转化成电能,此时电机作为发电机运行。
81.发电机总成结构上为永磁同步电机,该电机由永磁体励磁产生同步旋转磁场,永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应,感应三相对称电流。此时转子将机械能转化成电能,永磁同步电机做发电机用;此外,当定子侧通入三相对称电流,由于三相定子在空间位置上相差120度,所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场,转子旋转磁场中受到电磁力作用运动,此时电能转化成动能,永磁同步电机作电动机用。
82.起发一体使得apu动力系统体积以及重量减轻,效率得到提高。永磁电机采用高剩磁、高矫顽力、高磁能积的永磁体进行励磁,具有功率密度高、起动转矩大、过载能力强的优点。
83.在该结构中,能量需求单元及发动机可以完全解耦运行,使得发动机工况在很大程度上得到优化,可以工作在经济区。保证发电功率、系统动力性能和燃油经济性以及排放性的前提下,需要合理调整发动机和发电机之间的能量流动,在设计apu起动发电系统时,应根据发动机的万有特性曲线确定发动机运行高效区,同时避免发动机转速波动太大,从而减小油耗,提高燃油经济性。
84.需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
85.以上对本技术所提供的低能耗循环回温供电吊舱进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方案及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以对本技术进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。

技术特征:


1.一种低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,包括导风罩(1)、舱体(2)和尾罩(3),所述导风罩(1)、所述舱体(2)和所述尾罩(3)依次连通,所述导风罩(1)上设有主进风口(11)和辅进风口(12),所述尾罩(3)设有主出风口(31)和辅出风口(32),所述主出风口(31)与所述主进风口(11)相对设置,所述辅出风口(32)与所述辅进风口(12)相对设置,还包括与所述主进风口(11)连接的导风管(4);所述主进风口(11)进入的气流沿所述导风管(4)流向所述尾罩(3)以及所述辅进风口(12)进入的气流经所述舱体(2)流向所述尾罩(3)后,由所述主出风口(31)和所述辅出风口(32)流出。2.如权利要求1所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,所述主进风口(11)设于所述导风罩(1)的中部,所述主出风口(31)设于所述尾罩(3)的中部,且所述主进风口(11)和所述主出风口(31)均呈圆形结构。3.如权利要求2所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,所述辅进风口(12)设于所述导风罩(1)的顶部,所述辅出风口(32)设于所述尾罩(3)的顶部,或所述辅进风口(12)设于所述导风罩(1)的底部,所述辅出风口(32)设于所述尾罩(3)的底部。4.如权利要求3所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,所述辅进风口(12)和所述辅出风口(32)二者结构相同。5.如权利要求1所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,所述导风管(4)靠近所述主进风口(11)的一端设有风门板(41),所述风门板(41)上设有多个进风孔,所述风门板(41)用于调节所述导风管(4)的进风量。6.如权利要求1-5任意一项所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,所述舱体(2)包括头舱(21)、中间舱(22)和尾舱(23),所述供电吊舱还包括:第一兜风耳(51),设于所述头舱(21),用于供外部气流从所述头舱(21)的侧面进入所述头舱(21);第二兜风耳(52),设于所述尾舱(23),用于供外部气流从所述尾舱(23)的侧面进入所述尾舱(23)。7.如权利要求6所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,所述头舱(21)内设有第一挡风板(61),所述第一挡风板(61)具有第一挡风槽,由所述第一兜风耳(51)进入的气流在所述第一挡风槽处聚集并流向所述头舱(21)内的发动机处;所述尾舱(23)内设有第二挡风板(62),所述第二挡风板(62)具有第二挡风槽,由所述第二兜风耳(52)进入的气流在所述第二挡风槽处聚集并流向所述尾舱(23)内的发动机处。8.如权利要求7所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,所述头舱(21)内还设有第一导风板(71),所述第一导风板(71)朝向所述第一挡风板(61)设置,所述第一导风板(71)具有若干第一导风槽,气流经若干所述第一导风槽后流向所述中间舱(22);所述尾舱(23)内还设有第二导风板(72),所述第二导风板(72)朝向所述第二挡风板(62)设置,所述第二导风板(72)具有若干第二导风槽,气流经若干所述第二导风槽后流出所述尾舱(23)。9.如权利要求8所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,所述第一导风板(71)和所述第二导风板(72)均包括:弧形板(73);
第一折板(74),设于所述弧形板(73)中部;两个第二折板(75),分别设于所述弧形板(73)的两端;其中,所述第一折板(74)和两个所述第二折板(75)设于所述弧形板(73)的同侧,任一所述第二折板(75)和所述第一折板(74)二者形成所述第一导风槽或所述第二导风槽。10.如权利要求6所述的低能耗循环回温供电吊舱,其特征在于,还包括:第一排气管(81),连接所述导风管(4),并从所述头舱(21)的侧壁伸出,用于实现排风;第二排气管(82),连接所述导风管(4),并从所述尾舱(23)的侧壁伸出,用于实现排风。

技术总结


本申请公开了一种低能耗循环回温供电吊舱,包括导风罩、舱体和尾罩,其中,导风罩、舱体和尾罩依次连通,导风罩上设有主进风口和辅进风口,尾罩设有主出风口和辅出风口,主出风口与主进风口相对设置,辅出风口与辅进风口相对设置,进一步地,供电吊舱还包括导风管,导风管与主进风口连接。上述低能耗循环回温供电吊舱,通过主进风口和辅进风口向舱体内导入气流,以供舱体内的工作部件散热,这样可以提高供电吊舱的散热性能,增加供电吊舱内工作部件的冷却效果,从而可以提高系统运行的稳定性和可靠性。可靠性。可靠性。


技术研发人员:

李屹东 崔济多 郑勇峰 汪京城 缪炜星 吴晨阳 李诗洋

受保护的技术使用者:

中航(成都)无人机系统股份有限公司

技术研发日:

2022.04.21

技术公布日:

2022/9/6

本文发布于:2024-09-21 04:36:01,感谢您对本站的认可!

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