本實用新型涉及電源領(lǐng)域，具體來說，涉及一種電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

系留無人機是一種供電系統(tǒng)放在地面上，通過地面電纜把幾百伏高壓直流電輸送到幾十米甚至近百米的系留無人機上，隨后該系留無人機中的機載電源把地面?zhèn)鬏數(shù)母邏恨D(zhuǎn)換成動力及控制系統(tǒng)使用的低壓直流穩(wěn)壓電源，因此，這種電壓轉(zhuǎn)換器的性能是評估系留無人機產(chǎn)品性能的一個重要指標。

而現(xiàn)有技術(shù)中，電壓轉(zhuǎn)換器重量過重，轉(zhuǎn)換效率偏低耗損嚴重，如針對12KW能源需求的系留無人機，其電源轉(zhuǎn)換器的重量超過12千克，該電源轉(zhuǎn)換器與系留無人機總重量的比重超過40％，此外，除去機體機械結(jié)構(gòu)的重量，留給該系留無人機功能載荷的空間將變得非常有限，因此，現(xiàn)有技術(shù)電源轉(zhuǎn)換器重量偏重，將直接影響無人機系統(tǒng)的整體性能，同時，如：在一個直徑為1.8米的無人機上，該電源轉(zhuǎn)換器的體積超過系留無人機體積的30％，除去其他模塊的體積，預(yù)留給系留式無人機的功能載荷的使用空間也將變得非常有限，此外，由于電源轉(zhuǎn)換器太重，系留式無人機的任務(wù)載荷量就會被削減，整個無人機能耗也會居高不下，另外動力系統(tǒng)長期處于高負荷運轉(zhuǎn)，對系統(tǒng)壽命也有較大影響。

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，本實用新型提出一種電源系統(tǒng)，能夠使電源在保證轉(zhuǎn)換效率及功率需求的同時，減小電源系統(tǒng)的體積及重量，從而滿足了系留式無人機對電源的要求。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種電源系統(tǒng)。

該電源系統(tǒng)包括：多個封裝的電壓轉(zhuǎn)換器，并且多個電壓轉(zhuǎn)換器并聯(lián)設(shè)置，以及電壓轉(zhuǎn)換器包括輸入端和輸出端，

其中，輸入端包括：用于開啟或者關(guān)閉電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)單元；用于接收電壓輸入的電壓接收端；用于接收程控信號的信號接收端；用于發(fā)送程控信號的信號發(fā)送端；

輸出端包括：用于輸出固定電壓的電壓輸出端。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：與電壓接收端連接，用于對輸入電流進行濾波的輸入濾波電路。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，電壓接收端包括：與輸入濾波電路連接，用于連接電壓正極的正極輸入端口；與輸入濾波電路連接，用于連接電壓負極的負極輸入端口。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，輸入濾波電路進一步包括：用于進行對輸入濾波電路進行保護的輸入保護電路。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：分別與信號接收端、信號發(fā)送端和開關(guān)單元連接，用于負責(zé)程控信號的輸入和輸出的控制單元。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：與電壓輸出端連接，用于對輸出電流進行濾波的輸出濾波電路。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，電壓輸出端包括：與輸出濾波電路連接，用于連接電壓正極的正極輸出端口；與輸出濾波電路連接，用于連接電壓負極的負極輸出端口。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：與輸出濾波電路連接的動力系統(tǒng)。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：分別與信號接收端、信號發(fā)送端和開關(guān)單元連接的總線接口電路。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，電源系統(tǒng)應(yīng)用于系留式無人機。

本實用新型通過將多個封裝的電源轉(zhuǎn)換器并聯(lián)設(shè)計，從而能夠使電源在保證轉(zhuǎn)換效率及功率需求的基礎(chǔ)上，進一步減小電源系統(tǒng)的體積及重量，從而滿足系留式無人機對電源系統(tǒng)的要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電源轉(zhuǎn)換器的示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例的電源系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1-2所示，根據(jù)本實用新型的實施例，提供了一種電源系統(tǒng)。

根據(jù)本實用新型實施例的電源系統(tǒng)包括：多個封裝的電壓轉(zhuǎn)換器，并且多個電壓轉(zhuǎn)換器并聯(lián)設(shè)置，以及電壓轉(zhuǎn)換器包括輸入端和輸出端，其中，輸入端包括：用于開啟或者關(guān)閉電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)單元；用于接收電壓輸入的電壓接收端；用于接收程控信號的信號接收端；用于發(fā)送程控信號的信號發(fā)送端；輸出端包括：用于輸出固定電壓的電壓輸出端。

在該實施例中，電源轉(zhuǎn)換器可根據(jù)實際需求進行選擇，如電源轉(zhuǎn)換器可為VICOR公司推出的VI Chip(Converter housed in Package封裝轉(zhuǎn)換器)模塊，該VI Chip模塊具有如下優(yōu)勢：體積小，VI Chip是目前大功率密度器件中體積最小的，尺寸約為1/16磚；靈活性好，VI Chip使電源設(shè)計更加靈活，可選擇的方案更多；效率高，VI Chip最高效率可達97％；快速動態(tài)響應(yīng)快，VI Chip開關(guān)頻率最高達3.5MHz，使用很少的低ESR/ESL陶瓷電容濾波，從而減小動態(tài)負載引起的過沖電壓值，由于上述電源轉(zhuǎn)換器采用了ChiP BCM(母線轉(zhuǎn)換器模塊)的磚式封裝技術(shù)，從而使得單個的電壓轉(zhuǎn)換器具有體積小、重量輕、效率高和功率密度大等優(yōu)點，此外，通過將多個上述的電壓轉(zhuǎn)換器并聯(lián)連接，從而能夠滿足多種系留式無人機的功率需求，在相同功率條件下，采用多個轉(zhuǎn)換器級封裝器件占用的體積約為普通DC-DC轉(zhuǎn)換器的10％，同時，多個轉(zhuǎn)換器級封裝器件的重量卻不及普通DC-DC轉(zhuǎn)換器的10％，這樣一來就可以在保證系統(tǒng)性能的同時，為功能載荷及其他擴展工作提供了更多的重量及空間的富余，從而提升了系統(tǒng)性能，當然可以理解，該電源轉(zhuǎn)換器的個數(shù)和具體類型可以根據(jù)實際需求進行設(shè)置，如，根據(jù)本實用新型的實施例，該電源轉(zhuǎn)換器可為隔離母線轉(zhuǎn)換器、DC‐DC(Direct Current-Direct Current，直流-直流)電源轉(zhuǎn)換器，本實用新型對此不作限定。

進一步地，為了更清楚的描述本實用新型的技術(shù)方案，下面通過一個電源轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)進行詳細的描述，其他的電源轉(zhuǎn)換器與該描述的電源轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)類似，如圖1所示，其中，該電源轉(zhuǎn)換器的輸入端(或“1”端)包括：用于開啟或者關(guān)閉電壓轉(zhuǎn)換器的“EN”管腳(或開關(guān)單元)；用于接收電壓輸入的“+IN”管腳(或第一電壓接收端)和“-IN”管腳(或第二電壓接收端)，其中，該“+IN”管腳用于與外部高壓電壓的正極連接，該“-IN”管腳用于與外部高壓電壓的負極連接；用于接收程控信號的“SER-IN”管腳(或信號接收端)；用于發(fā)送程控信號的“SER-OUT”管腳(或信號發(fā)送端)；以及用于電源負極(如地線)的接入的““-IN”管腳，而該電源輸出端包括：用于輸出固定電壓的“+OUT”管腳(或第一電壓輸出端)和“-OUT”管腳(或第二電壓輸出端)，其中，該“+OUT”管腳用于將外部高壓電壓轉(zhuǎn)換后的直流低電壓輸出至正極；該“-OUT”管腳用于將外部高壓電壓轉(zhuǎn)換后的直流低電壓輸出至負極。

通過本實用新型的上述方案，將多個封裝的電源轉(zhuǎn)換器并聯(lián)設(shè)計，從而能夠使電源在保證轉(zhuǎn)換效率及功率需求的基礎(chǔ)上，進一步減小電源系統(tǒng)的體積及重量，從而滿足系留式無人機對電源系統(tǒng)的要求。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：與電壓接收端連接，用于對輸入電流進行濾波的輸入濾波電路。

在該實施例中，如圖2所示，多個電源轉(zhuǎn)換模塊并聯(lián)設(shè)置，并且每個電源轉(zhuǎn)換模塊的“+IN”管腳和“-IN”管腳與輸入濾波電路進行連接，其中，該輸入濾波電路用于濾去整流輸入電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負載串聯(lián)電感器L，以及由電容，電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路等。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，電壓接收端包括：與輸入濾波電路連接，用于連接電壓正極的正極輸入端口(或“+IN”管腳)；與輸入濾波電路連接，用于連接電壓負極的負極輸入端口(或“-IN”管腳)。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，輸入濾波電路進一步包括：用于進行對輸入濾波電路進行保護的輸入保護電路。

在該實施例中，鑒于輸入濾波電路存在一些不穩(wěn)定因素，而輸入保護電路用來防止此類不穩(wěn)定因素影響濾波電路效果，如有過流保護、過壓保護、過熱保護、空載保護、短路保護等，其可根據(jù)實際需求進行設(shè)置。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：分別與信號接收端、信號發(fā)送端和開關(guān)單元連接，用于負責(zé)程控信號的輸入和輸出的控制單元。

在該實施例中，如圖2所示，輸出控制系統(tǒng)(或控制單元)分別與“SER-IN”管腳、“SER-OUT”管腳和“EN”管腳連接，該輸出控制系統(tǒng)用于負責(zé)程控信號的輸入和輸出，當然可以理解，該輸出控制系統(tǒng)可根據(jù)實際需求進行設(shè)置，如該輸出控制系統(tǒng)可為控制器、單片機、芯片、傳感器等，此外，該輸出控制系統(tǒng)還包括總線接口電路。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：與電壓輸出端連接，用于對輸出電流進行濾波的輸出濾波電路。

在該實施例中，如圖2所示，多個電源轉(zhuǎn)換模塊并聯(lián)設(shè)置，并且每個電源轉(zhuǎn)換模塊的“+OUT”管腳和“-OUT”管腳與輸出濾波電路進行連接，其中，該輸出濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負載串聯(lián)電感器L，以及由電容，電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路等。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，電壓輸出端包括：與輸出濾波電路連接，用于連接電壓正極的正極輸出端口(或“+OUT”管腳)；與輸出濾波電路連接，用于連接電壓負極的負極輸出端口“-OUT”管腳。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：與輸出濾波電路連接的動力系統(tǒng)，當然可以理解，該動力系統(tǒng)可根據(jù)實際需求進行設(shè)置，如該動力系統(tǒng)為發(fā)動機等，本實用新型對此不作限定。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括：分別與信號接收端、信號發(fā)送端和開關(guān)單元連接的總線接口電路。

在該實施例中，如圖2所示，總線接口電路分別與“SER-IN”管腳、“SER-OUT”管腳和“EN”管腳連接，其中，該總線接口電路為連接在總線上的設(shè)備與總線的連接電路。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，電源系統(tǒng)應(yīng)用于系留式無人機，當然可以理解，可根據(jù)實際需求，將電源系統(tǒng)設(shè)置于其他設(shè)備組，如該電源系統(tǒng)應(yīng)用于飛機、船等，本實用新型對此不做限定。

綜上所述，借助于本實用新型的上述技術(shù)方案，將多個封裝的電源轉(zhuǎn)換器并聯(lián)設(shè)計，從而能夠使電源在保證轉(zhuǎn)換效率及功率需求的基礎(chǔ)上，進一步減小電源系統(tǒng)的體積及重量，從而滿足系留式無人機對電源系統(tǒng)的要求。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。