本實(shí)用新型涉及電源領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

系留無(wú)人機(jī)是一種供電系統(tǒng)放在地面上，通過(guò)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(wú)人機(jī)上，隨后該系留無(wú)人機(jī)中的機(jī)載電源把地面?zhèn)鬏數(shù)母邏恨D(zhuǎn)換成動(dòng)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(píng)估系留無(wú)人機(jī)產(chǎn)品性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

而現(xiàn)有技術(shù)中，電壓轉(zhuǎn)換器重量過(guò)重，轉(zhuǎn)換效率偏低耗損嚴(yán)重，如針對(duì)12KW能源需求的系留無(wú)人機(jī)，其電源轉(zhuǎn)換器的重量超過(guò)12千克，該電源轉(zhuǎn)換器與系留無(wú)人機(jī)總重量的比重超過(guò)40％，此外，除去機(jī)體機(jī)械結(jié)構(gòu)的重量，留給該系留無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)系統(tǒng)的整體性能，同時(shí)，如：在一個(gè)直徑為1.8米的無(wú)人機(jī)上，該電源轉(zhuǎn)換器的體積超過(guò)系留無(wú)人機(jī)體積的30％，除去其他模塊的體積，預(yù)留給系留式無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)的任務(wù)載荷量就會(huì)被削減，整個(gè)無(wú)人機(jī)能耗也會(huì)居高不下，另外動(dòng)力系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)系統(tǒng)壽命也有較大影響。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)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(shí)，減小電源系統(tǒng)的體積及重量，從而滿足了系留式無(wú)人機(jī)對(duì)電源的要求。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種電源系統(tǒng)。

該電源系統(tǒng)包括：多個(gè)封裝的電壓轉(zhuǎn)換器，并且多個(gè)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(hào)的信號(hào)接收端；用于發(fā)送程控信號(hào)的信號(hào)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：與電壓接收端連接，用于對(duì)輸入電流進(jìn)行濾波的輸入濾波電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)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(fù)極的負(fù)極輸入端口。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，輸入濾波電路進(jìn)一步包括：用于進(jìn)行對(duì)輸入濾波電路進(jìn)行保護(hù)的輸入保護(hù)電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：分別與信號(hào)接收端、信號(hào)發(fā)送端和開關(guān)單元連接，用于負(fù)責(zé)程控信號(hào)的輸入和輸出的控制單元。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：與電壓輸出端連接，用于對(duì)輸出電流進(jìn)行濾波的輸出濾波電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)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(fù)極的負(fù)極輸出端口。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：與輸出濾波電路連接的動(dòng)力系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：分別與信號(hào)接收端、信號(hào)發(fā)送端和開關(guān)單元連接的總線接口電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電源系統(tǒng)應(yīng)用于系留式無(wú)人機(jī)。

本實(shí)用新型通過(guò)將多個(gè)封裝的電源轉(zhuǎn)換器并聯(lián)設(shè)計(jì)，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(jìn)一步減小電源系統(tǒng)的體積及重量，從而滿足系留式無(wú)人機(jī)對(duì)電源系統(tǒng)的要求。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(shí)用新型實(shí)施例的電源轉(zhuǎn)換器的示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電源系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

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

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電源系統(tǒng)包括：多個(gè)封裝的電壓轉(zhuǎn)換器，并且多個(gè)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(hào)的信號(hào)接收端；用于發(fā)送程控信號(hào)的信號(hào)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(shí)施例中，電源轉(zhuǎn)換器可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)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(shì)：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(jì)更加靈活，可選擇的方案更多；效率高，VI Chip最高效率可達(dá)97％；快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，VI Chip開關(guān)頻率最高達(dá)3.5MHz，使用很少的低ESR/ESL陶瓷電容濾波，從而減小動(dòng)態(tài)負(fù)載引起的過(guò)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(gè)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(diǎn)，此外，通過(guò)將多個(gè)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(wú)人機(jī)的功率需求，在相同功率條件下，采用多個(gè)轉(zhuǎn)換器級(jí)封裝器件占用的體積約為普通DC-DC轉(zhuǎn)換器的10％，同時(shí)，多個(gè)轉(zhuǎn)換器級(jí)封裝器件的重量卻不及普通DC-DC轉(zhuǎn)換器的10％，這樣一來(lái)就可以在保證系統(tǒng)性能的同時(shí)，為功能載荷及其他擴(kuò)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(dāng)然可以理解，該電源轉(zhuǎn)換器的個(gè)數(shù)和具體類型可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，如，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)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(shí)用新型對(duì)此不作限定。

進(jìn)一步地，為了更清楚的描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過(guò)一個(gè)電源轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)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(fù)極連接；用于接收程控信號(hào)的“SER-IN”管腳(或信號(hào)接收端)；用于發(fā)送程控信號(hào)的“SER-OUT”管腳(或信號(hào)發(fā)送端)；以及用于電源負(fù)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(fù)極。

通過(guò)本實(shí)用新型的上述方案，將多個(gè)封裝的電源轉(zhuǎn)換器并聯(lián)設(shè)計(jì)，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(jìn)一步減小電源系統(tǒng)的體積及重量，從而滿足系留式無(wú)人機(jī)對(duì)電源系統(tǒng)的要求。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：與電壓接收端連接，用于對(duì)輸入電流進(jìn)行濾波的輸入濾波電路。

在該實(shí)施例中，如圖2所示，多個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊并聯(lián)設(shè)置，并且每個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊的“+IN”管腳和“-IN”管腳與輸入濾波電路進(jìn)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(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負(fù)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)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(fù)極的負(fù)極輸入端口(或“-IN”管腳)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，輸入濾波電路進(jìn)一步包括：用于進(jìn)行對(duì)輸入濾波電路進(jìn)行保護(hù)的輸入保護(hù)電路。

在該實(shí)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(hù)電路用來(lái)防止此類不穩(wěn)定因素影響濾波電路效果，如有過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、空載保護(hù)、短路保護(hù)等，其可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：分別與信號(hào)接收端、信號(hào)發(fā)送端和開關(guān)單元連接，用于負(fù)責(zé)程控信號(hào)的輸入和輸出的控制單元。

在該實(shí)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(fù)責(zé)程控信號(hào)的輸入和輸出，當(dāng)然可以理解，該輸出控制系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，如該輸出控制系統(tǒng)可為控制器、單片機(jī)、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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：與電壓輸出端連接，用于對(duì)輸出電流進(jìn)行濾波的輸出濾波電路。

在該實(shí)施例中，如圖2所示，多個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊并聯(lián)設(shè)置，并且每個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊的“+OUT”管腳和“-OUT”管腳與輸出濾波電路進(jìn)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(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負(fù)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)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(fù)極的負(fù)極輸出端口“-OUT”管腳。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：與輸出濾波電路連接的動(dòng)力系統(tǒng)，當(dāng)然可以理解，該動(dòng)力系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，如該動(dòng)力系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)等，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：分別與信號(hào)接收端、信號(hào)發(fā)送端和開關(guān)單元連接的總線接口電路。

在該實(shí)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電源系統(tǒng)應(yīng)用于系留式無(wú)人機(jī)，當(dāng)然可以理解，可根據(jù)實(shí)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(jī)、船等，本實(shí)用新型對(duì)此不做限定。

綜上所述，借助于本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，將多個(gè)封裝的電源轉(zhuǎn)換器并聯(lián)設(shè)計(jì)，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(jìn)一步減小電源系統(tǒng)的體積及重量，從而滿足系留式無(wú)人機(jī)對(duì)電源系統(tǒng)的要求。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。