本發(fā)明屬于無人機技術領域，具體涉及一種可在嚴寒天氣下飛行的無人機。

背景技術：

無人機,其通常也稱之為無駕駛飛行器或是遙控引導的交通工具,不論是未來,或是在不同的商業(yè)以及民間的使用上正在市場上大行其道。其應用范圍覆蓋熱影像或是攝影影像、包裹運送、農(nóng)耕、農(nóng)作物調查、電影拍攝之航空特技飛行、搜救任務、建筑工業(yè)、電纜線檢查、水庫、管線、野生動物計數(shù)、投遞醫(yī)療設備到遠方或是其它無法到達的地區(qū)、由動物保護團體所實施之非法盜獵行為之決定、牲畜監(jiān)控、野火空照、管線安全、家庭安全、道路巡邏、反侵權行為、搜救行為、投放救生設備給多個游泳者、損壞評估、透過云層、雨、霧、以及白天或是黑夜狀況的天氣影像實時調查等諸多領域。

由于無人機的工作環(huán)境較為復雜，有時需要在溫度較低甚至極寒的條件下進行飛行作業(yè)，無人機的電池會由于溫度原因發(fā)生電能下降等問題。與此同時，殘余電能與溫度之間有很大的關系，溫度過低的情況下殘余電能消耗地非常快，電能消耗的快慢直接影響無人機在寒冷環(huán)境下的飛行安全與時間，因此需要保證無人機電池的溫度恒定，保證無人機電能的正常供應，以確保無人機在寒冷條件下的飛行時間與安全。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中存在的無人機電池在溫度較低甚至極寒的條件下耗電量非?？?，影響飛行的安全與時間的問題，本發(fā)明提供了一種可在嚴寒天氣下飛行的無人機。本發(fā)明要解決的技術問題通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種可在嚴寒天氣下飛行的無人機，包括機身、與機身連接的機臂、機臂末端固定的旋翼和機身下部固定的起落架，所述機身上部固定有電池盒，所述電池盒包括盒體、鋰電池和蓄電池；所述盒體為方形，由上殼體和下殼體組成，所述上殼體和下殼體的內(nèi)壁設置有保溫層，所述上殼體的保溫層上固定有電加熱層，所述保溫層由保溫材料構成，所述電加熱層由第一絕緣層、石墨烯薄膜層和第二絕緣層構成；

進一步地，所述電池盒上殼體的外表面敷設有太陽能薄膜，所述太陽能薄膜將太陽能轉換為電能存儲在蓄電池中；所述鋰電池和蓄電池固定在所述下殼體上；

所述下殼體的保溫層上還固定有溫度傳感器、微控制器和控制開關，所述溫度傳感器和控制開關均與微控制器連接，并由蓄電池提供電源，所述溫度傳感器用于檢測盒體內(nèi)的溫度，所述控制開關與石墨烯薄膜層通過導線連接，用于控制石墨烯薄膜層的通斷電；所述微控制器用于在盒體溫度超過其設置溫度范圍時，控制所述控制開關的開啟與關閉。

進一步地，所述電加熱層與保溫層之間，以及保溫層和盒體之間通過粘結劑粘結固定。

進一步地，所述下殼體上固定有用于固定鋰電池的固定裝置，所述固定裝置包括4個固定單元，所述固定單元內(nèi)設有緊固螺栓結構，所述固定單元可沿水平方向以及豎直方向自由移動。

進一步地，所述保溫層為二氧化硅氣凝膠保溫材料，比表面積為600㎡/g，導熱系數(shù)0.013-0.016w/(m·k)。

進一步地，所述保溫層的厚度為2-6mm。

進一步地，所述盒體的材質為ptfe、pp耐腐蝕的塑料。

本發(fā)明的有益效果：

1.通過在盒體敷設電加熱層，并通過微控制器控制電加熱層的通斷電，可以使盒體內(nèi)部的溫度保持在設定的溫度范圍內(nèi)，電池在寒冷溫度下可以正常供電，解決了無人機在寒冷條件下的飛行時間與安全問題；

2.通過在盒體的內(nèi)壁設置保溫層，有利于將加熱層的溫度更高效地存儲在盒體內(nèi)給電池保溫；

3.電加熱層通過采用導線給石墨烯薄膜加熱，由于石墨烯具有非常優(yōu)良的導電性能，能夠在通電情況下迅速發(fā)熱，將電池盒體內(nèi)的溫度升高；且石墨烯薄膜加熱是通過太陽能電池板產(chǎn)生的電能，沒有利用無人機自身的鋰電池，所以也不會影響無人機鋰電池自身的續(xù)航；

4.在下殼體上設置的固定鋰電池的固定裝置，防止鋰電池在無人機飛行過程中的松動。

以下將結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明無人機的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明無人機的電池盒結構示意圖；

圖3是本發(fā)明無人機的電池盒電加熱層的結構示意圖；

圖中：1、機身；2、機臂；3、旋翼；4、電池盒；5、鋰電池；6、蓄電池；7、上殼體；8、下殼體；9、保溫層；10、電加熱層；101、第一絕緣層；102、石墨烯薄膜層；103、第二絕緣層；12、溫度傳感器；13、微控制器；14、控制開關；15、固定裝置。

具體實施方式

為進一步闡述本發(fā)明達成預定目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及實施例對本發(fā)明的具體實施方式、結構特征及其功效，詳細說明如下。

實施例1：

如圖1所示的可在嚴寒天氣下飛行的無人機，包括機身1、與機身1連接的機臂2、機臂2末端固定的旋翼3和機身下部固定的起落架，機身上部固定有電池盒4，電池盒4包括盒體、鋰電池5和蓄電池6；盒體為方形，由上殼體7和下殼體8組成，上殼體7和下殼體8的內(nèi)壁設置有保溫層9，上殼體7的保溫層9上固定有電加熱層10，保溫層9由保溫材料構成，電加熱層10由第一絕緣層101、石墨烯薄膜層102和第二絕緣層103構成。通過在盒體敷設電加熱層，并通過微控制器控制電加熱層的通斷電，可以使盒體內(nèi)部的溫度保持在設定的溫度范圍內(nèi)，電池在寒冷溫度下可以正常供電，解決了無人機在寒冷條件下的飛行時間與安全問題。

電池盒上殼體的外表面敷設有太陽能薄膜11，鋰電池5和蓄電池6固定在下殼體上。太陽能薄膜11將太陽能轉換為電能存儲在蓄電6池中。電加熱層通過采用導線給石墨烯薄膜加熱，由于石墨烯具有非常優(yōu)良的導電性能，能夠在通電情況下迅速發(fā)熱，將電池盒體內(nèi)的溫度升高。

下殼體8的保溫層9上還固定有溫度傳感器12、微控制器13和控制開關14，溫度傳感器12和控制開關14均與微控制器13連接，溫度傳感器12、微控制器13和控制開關14連接蓄電池6，并由蓄電池6提供電源，溫度傳感器12用于檢測盒體內(nèi)的溫度，控制開關14與石墨烯薄膜層102通過導線連接，用于控制石墨烯薄膜層102的通斷電；微控制器13用于在盒體溫度超過其設置溫度范圍時，控制控制開關14的開啟與關閉。石墨烯薄膜加熱是通過太陽能電池板產(chǎn)生的電能，沒有利用無人機自身的鋰電池，所以也不會影響無人機鋰電池自身的續(xù)航。

電加熱層10與保溫層9之間，以及保溫層9和盒體之間通過粘結劑粘結固定，以保證電池盒殼體與電加熱層10及保溫層9之間的牢固。

實施例2：

在實施例1的基礎上，本實施例的無人機下殼體上固定有用于固定鋰電池的固定裝置15，固定裝置15包括4個固定單元，固定單元內(nèi)設有緊固螺栓結構，固定單元可沿水平方向以及豎直方向自由移動。在實際固定過程中，具體的位置根據(jù)所述無人機電池的型號大小而定。當固定單元的位置定位好之后，旋緊緊固螺栓結構，避免所述無人機電池滑動；當需要更換不同型號的無人機電池時，此時旋松所述緊固螺栓結構，固定單元根據(jù)無人機電池的實際大小調整相對卡和固定的位置，隨后在旋緊所述緊固螺栓結構進行固定。

保溫層為二氧化硅氣凝膠保溫材料，比表面積為600㎡/g，導熱系數(shù)0.013-0.016w/(m·k)。保溫層的厚度為2-6mm。二氧化硅氣凝膠具有很高的比表面積和極低的導熱系數(shù)，是一種安全、節(jié)能、環(huán)保的超級絕熱材料；且二氧化硅氣凝膠的密度僅為空氣的2.75倍，被認為是最輕的固體材料，因此，采用二氧化硅氣凝膠作為無人機的保溫材料，既具有很好的保溫隔熱效果，又不會增加無人機自身的重量。

考慮到無人機飛行過程中經(jīng)常會受到空氣中二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣形成的酸性環(huán)境的影響，將電池盒體的材質采用ptfe、pp等耐腐蝕的塑料，以防止電池受到腐蝕。

以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。