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BPMS3000系列无人机配电管理机

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产品说明 产品特点 产品参数

    一、产品概述
          中大型无人机电源管理机由EMI滤波电路、SSPC智能功率控制开关、MCU电源管理控制电路、通讯电路、检测电路、壳体以及航空连接器等组成。
          无人机电源管理机作为无人机的一个重要的组成部分,其工作的可靠性对无人机的安全自主飞行具有非常重要的意义。通过电源管理机,实现对无人机全机电源的智能控制和管理,合理分配无人机的电能,提高无人机的飞行可靠性。电源管理机负责所需电源的切换功能管理、状态监控等。
          BPMS3000系列无人机配电管理机将飞机高压直流电源转换为DC28V低压直流电源,为飞机航电设备供电,是飞机低压母线主要电力来源。应急电源负责在高压电源故障时的整机应急系统供电,实现无人机的应急返航和着陆。应急电源与高压电源和地面电源进行并网使用,电源输入和输出经由SSPC智能功率开关进行切换和控制,满足飞机不同工作模式下的供电要求。地面调试由地面电源供电,正常飞行时由高压电源经DC-DC转换模块变换成DC28V对全机供电,DC-DC转换模块故障时由低压锂电池组供电。MCU电源管理控制电路负责接收飞控计算机的指令,电源管理系统的运行状态监控,电源系统控制、保护和显示,并对各种信号进行处理以及数据传输以及功能切换等,以满足飞机各种负载条件下的用电需求。


    二、工作原理介绍
    电源管理机组成及原理框图如图4 所示,由DC/DC电源转换模块,SSPC智能功率开关,MCU控制单元,通讯电路,检测电路,壳体以及航空连接器等组成。

    图4  电源管理器原理框图

    三、电源管理机功能
    3.1飞机地面供电
    a) 将飞机地面电源接入飞机电网。
    b) 当地面电源极性接反时,能防止地面电源接入飞机电网,对机上电网进行保护。
    c) 接通地面电源时自动关闭高压电源与飞机电网的连接,同时切换到地面电源供电,防止地面电源与机上电源并联供电。
    3.2 高压电源转换及并网
    a) 在机载高压电源供电时,由DC/DC转换模块输出28V直流电压供电接入飞机电网,此时将地面电源从飞机电网断开。
    b) 在机载高压电源供电期间,电源管理机具有输入反接保护,输入/输出过/欠压保护,负载短路保护,过流保护等保护功能。在机载高压电源发生故障时,电源管理机将故障状态向飞控计算机上报,并将机载锂电池组(应急电源)自动接入飞机电网,断开正常汇流条供电。
    c) 在机载高压电源恢复正常供电时,断开机载低压锂电池组(应急电源)供电状态,恢复到机载高压电源供电状态。通过MCU控制电路将机载高压电源供电再次接入飞机电网进行供电。
    3.3 低压锂电池组应急供电
    a) 在地面工作状态,地面电源未向飞机供电,机载高压电源未工作时,可用机载低压锂电池组向飞机电网供电。
    b) 在空中,机载高压电源供电发生故障时,机载低压锂电池组作为应急电源自动接入飞机电网进行应急汇流条供电,同时断开正常汇流条供电。
    3.4 电源转换
    a) 当地面28V电源供电正常时,电源管理机优先将地面28V电源接入飞机电网进行供电。
    b) 当地面28V电源断开时,电源管理机将输入的DC650V直流高压电源转换成28V直流电压,同时向飞机电网供电。
    c) 当DC750V直流高压电源发生故障时,电源管理机通过模块的使能端自动将高压电源关闭,同时自动将低压锂电池组接入飞机电网进行供电,断开可卸载的设备供电(正常汇流条),以保障常开负载(应急汇流条)的用电需求,保证飞机安全回收。
    d) 以上电源切换是在电源管理机接收到飞控计算机发出的运行命令后实现电源的优先级切换功能,在飞控计算机未发送启动命令时,电源管理机将关闭所有供电。
    e) 当电源管理机控制电路MCU失效后,低压电源管理器自动接通28V锂电池组为后级设备供电。
    3.5 电源保护及故障处理
    a) 电源管理机在后级用电设备出现过流或是短路故障时,电源管理机将通过SSPC智能功率开关进行保护,避免由于负载短路或长时间过载损坏电源管理器。
    b) 电源管理机在内部电源转换电路故障时,通过电源管理器将应急电源转换至飞机28V电网供电,以维持应急系统供电。


    无人机电源管理机作为无人机的一个重要的组成部分,其工作的可靠性对无人机的安全自主飞行具有非常重要的意义。通过电源管理机,实现对无人机全机电源的智能控制和管理,合理分配无人机的电能,提高无人机的飞行可靠性。电源管理机负责所需电源的切换功能管理、状态监控等。
    三、电源管理机功能
    3.1飞机地面供电
    a) 将飞机地面电源接入飞机电网。
    b) 当地面电源极性接反时,能防止地面电源接入飞机电网,对机上电网进行保护。
    c) 接通地面电源时自动关闭高压电源与飞机电网的连接,同时切换到地面电源供电,防止地面电源与机上电源并联供电。
    3.2 高压电源转换及并网
    a) 在机载高压电源供电时,由DC/DC转换模块输出28V直流电压供电接入飞机电网,此时将地面电源从飞机电网断开。
    b) 在机载高压电源供电期间,电源管理机具有输入反接保护,输入/输出过/欠压保护,负载短路保护,过流保护等保护功能。在机载高压电源发生故障时,电源管理机将故障状态向飞控计算机上报,并将机载锂电池组(应急电源)自动接入飞机电网,断开正常汇流条供电。
    c) 在机载高压电源恢复正常供电时,断开机载低压锂电池组(应急电源)供电状态,恢复到机载高压电源供电状态。通过MCU控制电路将机载高压电源供电再次接入飞机电网进行供电。
    3.3 低压锂电池组应急供电
    a) 在地面工作状态,地面电源未向飞机供电,机载高压电源未工作时,可用机载低压锂电池组向飞机电网供电。
    b) 在空中,机载高压电源供电发生故障时,机载低压锂电池组作为应急电源自动接入飞机电网进行应急汇流条供电,同时断开正常汇流条供电。
    3.4 电源转换
    a) 当地面28V电源供电正常时,电源管理机优先将地面28V电源接入飞机电网进行供电。
    b) 当地面28V电源断开时,电源管理机将输入的DC650V直流高压电源转换成28V直流电压,同时向飞机电网供电。
    c) 当DC750V直流高压电源发生故障时,电源管理机通过模块的使能端自动将高压电源关闭,同时自动将低压锂电池组接入飞机电网进行供电,断开可卸载的设备供电(正常汇流条),以保障常开负载(应急汇流条)的用电需求,保证飞机安全回收。
    d) 以上电源切换是在电源管理机接收到飞控计算机发出的运行命令后实现电源的优先级切换功能,在飞控计算机未发送启动命令时,电源管理机将关闭所有供电。
    e) 当电源管理机控制电路MCU失效后,低压电源管理器自动接通28V锂电池组为后级设备供电。
    3.5 电源保护及故障处理
    a) 电源管理机在后级用电设备出现过流或是短路故障时,电源管理机将通过SSPC智能功率开关进行保护,避免由于负载短路或长时间过载损坏电源管理器。
    b) 电源管理机在内部电源转换电路故障时,通过电源管理器将应急电源转换至飞机28V电网供电,以维持应急系统供电。

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