无人机的驱动装置的制造方法
无人机的驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机的驱动装置。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，无人机已广泛应用于航空模型、气象、军事等领域。目前的无人机一般采用有刷电机进行驱动。现有的无人机的驱动力相对不足，且由于部件要求的电压不同，加入不同的电压值的电源，因而造成了电源没能得到有效的利用，且部件太多会占用过多的空间，不利于无人机轻巧化的发展。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要的目的在于:提供一种能够为无人机提供足够动力，并能够有效利用电源和空间的无人机的驱动装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供一种无人机的驱动装置，该无人机的驱动装置包括:用于为无人机提供驱动力的三相直流无刷电机，输出直流电源的电源模块，用于将所述电源模块输出的直流电源转换为三相梯形波并为所述三相直流无刷电机供电的功率模块，用于驱动所述功率模块的高低边驱动模块，用于检测所述三相直流无刷电机的相位并输出换相信号的相位检测模块，根据用户输入的指令及所述相位检测模块输出的换相信号控制所述高低边驱动模块工作的控制模块；
[0005]其中，所述功率模块包括输入端、输出端及驱动端，所述电源模块的输出端与所述功率模块的输入端连接，所述功率模块的输出端与所述三相直流无数电机的电源端连接；所述相位检测模块的换向信号输出端与所述控制模块的换相信号输入端连接，所述控制模块的控制信号输出端与所述高低边驱动模块的控制信号输入端连接，所述高低边驱动模块的驱动信号输出端与所述功率模块的驱动端连接。
[0006]优选地，所述电源模块包括用于将电压转换为适用于所述高低边驱动模块使用的第一 DC/DC转换单元，所述第一 DC/DC转换单元的输出端与所述高低边驱动模块的电源端连接。
[0007]优选地，所述电源模块还包括用于将所述第一 DC/DC转换单元输出的电压转换为适用于所述控制模块的第二 DC/DC转换单元，所述第二 DC/DC转换单元的输入端与所述第二 DC/DC转换单元的输出端连接，所述第二 DC/DC转换单元的输出端与所述控制模块的电源端连接。
[0008]优选地，所述控制模块还包括用于接收用户输入的控制指令的控制指令输入端，所述控制指令输入端设有用于滤除干扰信号的控制指令隔离模块，所述控制指令隔离模块的输入端接收用户输入的控制指令，所述控制指令隔离模块的输出端与所述控制模块的控制指令输入端连接。
[0009]优选地，无人机的驱动装置还包括三个用于滤除所述三相直流无刷电机在运转中出现的干扰信号的高次谐波滤波模块，所述三所述高次谐波滤波模块分别设于所述三相直流无刷电机的三个相脚。
[0010]本实用新型提供的无人机的驱动装置，该驱动装置由控制模块根据相位检测模块的相位检测结果，控制高低边驱动模块进行自举，以推动功率模块工作，从而驱动三相直流无刷电机的工作，为无人机提供充足且可靠的驱动力。此外，三相直流无刷电机的驱动电源由功率模块将直流电源转换而成，且该直流电源还可以为驱动装置中的其他部件进行供电，从而有效地提高了电源的利用率，并有效地节省了驱动装置空间。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型无人机的驱动装置第一实施例的模块示意图；
[0012]图2为本实用新型无人机的驱动装置第二实施例的模块示意图；
[0013]图3为本实用新型无人机的驱动装置第三实施例的模块示意图。
[0014]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0015]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]本实用新型提供一种无人机的驱动装置。
[0017]参考图1至3，图1为本实用新型无人机的驱动装置第一实施例的模块示意图；图2为本实用新型无人机的驱动装置第二实施例的模块示意图；图3为本实用新型无人机的驱动装置第三实施例的模块示意图。本实施例提供的一种无人机的驱动装置。该无人机的驱动装置包括:用于为无人机提供驱动力的三相直流无刷电机1，可输出不同电压值的电源模块2，用于将所述电源模块2输出的直流电源转换成三相梯形波并为所述三相直流无刷电机I供电的功率模块3，用于驱动所述功率模块3的高低边驱动模块4，用于实时检测所述三相直流无刷电机I相位的相位检测模块5，根据所述相位检测模块5的检测结果输出换相信号至所述高低边驱动模块4的控制模块6。其中，所述电源模块2为所述功率模块3、高低边驱动模块4及控制模块6供电，所述功率模块3的输出端与所述三相直流无刷电机I的电源端连接。所述相位检测模块5的检测结果输出端与所述控制模块6的检测结果输入端连接。所述控制模块6的换相信号输出端与所述高低边驱动模块4的换相信号输入端连接，所述高低边驱动模块4的驱动信号输出端与所述功率模块3的驱动端连接。
[0018]三相直流无刷电机I启动工作从而给无人机提供动力。应当说明的是，三相直流无刷电机I包括三个相脚。进一步地，为了避免三相直流无刷电机I在运转中出现电感尖峰干扰，无人机的驱动装置还包括高次谐波滤波模块。在本实施例中，共设有三个高次谐波滤波模块，三高次谐波滤波模块分别设在三相直流无刷电机I的三个相脚，从而能够抑制电感尖峰干扰。应当说明的是，高次谐波滤波模块通过电阻电容滤波网络对干扰信号进行滤除。
[0019]电源模块2输出直流电源，为三相直流无刷电机I提供电源。在本实施例中，电源模块2为12S锂聚合物电池。为了提高电源模块2的利用率，节省电路板的空间，在本实施例中，电源模块2不仅可以为三相直流无刷电机I供电，其还可以为高低边驱动模块4。由于电源模块2输出的直流电压相对较高，一般为DC50V。为了能够正常地为高低边驱动模块4供电，本实施例中的电源模块2包括用于将电压转换为适用于所述高低边驱动模块4使用的第一 DC/DC转换单元21。所述第一 D C/DC转换单元21的输出端与所述高低边驱动模块4的电源端连接。为更进一步提高电源模块2的利用率，在其他的变形实施例中，电源模块2还可以为无人机的驱动装置还包括控制模块6供电。具体地，电源模块2还包括用于将所述第一 DC/DC转换单元21输出的电压转换为适用于所述控制模块6的第二 DC/DC转换单元22，所述第二 DC/DC转换单元22的输入端与所述第二 DC/DC转换单元22的输出端连接，所述第二 DC/DC转换单元22的输出端与所述控制模块6的电源端连接。第二 DC/DC转换单元21将第一 DC/DC转换单元21输出的直流电压进一步变换成适合控制模块6使用的直流电压。
[0020]功率模块3用于将直流电源转成为负荷三相直流无刷电机I使用的梯形波驱动三相电源。具体地，功率模块3由高压N MOSFET组成。功率模块3的输入端与电源模块2的电源输出端连接，功率模块3的输出端与三相直流无刷电机I的电源端连接。
[0021]控制模块6包括控制指令输入端、检测结果输入端及换相信号输出端。控制模块6的检测结果输入端与相位检测模块5的检测结果输出端连接。相位检测模块5实时检测三相直流无刷电机I转子的相位。具体地，相位检测模块5利用电阻网络，将三相直流无刷电机I相波形转换成小幅值梯形波和过零点比较基准，从而实现对三相直流无刷电机I的相位的检测。控制模块6根据接收到相位检测模块5的检测结果，并根据该检测结果准确地计算出换相点。根据该换相点向高低边驱动模块4发送换相信号。高低边驱动模块4接收到换相信号并自举，进而驱动功率模块3，从而推动三相直流无刷电机I进行可靠运行。此外，控制模块6的控制指令输入端用于接收用户输入的控制指令，该控制指令可以为启动驱动装置或停止驱动装置的控制指令。控制模块6根据接收到的控制指令启动或者停止工作。
[0022]本实用新型提供的无人机的驱动装置，该驱动装置由控制模块6根据相位检测模块5的相位检测结果，控制高低边驱动模块4进行自举，以推动功率模块3工作，从而驱动三相直流无刷电机I的工作，为无人机提供充足且可靠的驱动力。此外，三相直流无刷电机I的驱动电源由功率模块3将直流电源转换而成，且该直流电源还可以为驱动装置中的其他部件进行供电，从而有效地提高了电源的利用率，并有效地节省了驱动装置空间。
[0023]基于上述实施例，为避免控制模块6中的控制指令输入端受到杂波信号的干扰，在本实施例中，无人机的驱动装置还包括用于滤除干扰信号的输入指令隔离模块7，所述输入指令隔离模块7的输入端接收用户输入的指令，所述输入指令隔离模块7的输出端与所述控制模块6连接。
[0024]以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种无人机的驱动装置，其特征在于，包括:用于为无人机提供驱动力的三相直流无刷电机，可输出不同电压值的电源模块，用于将所述电源模块输出的直流电源转换成三相梯形波并为所述三相直流无刷电机供电的功率模块，用于驱动所述功率模块的高低边驱动模块，用于实时检测所述三相直流无刷电机相位的相位检测模块，根据所述相位检测模块输出的检测结果输出换相信号至所述高低边驱动模块的控制模块； 其中，所述电源模块为所述功率模块、高低边驱动模块及控制模块供电，所述功率模块的输出端与所述三相直流无刷电机的电源端连接；所述相位检测模块的检测结果输出端与所述控制模块的检测结果输入端连接，所述控制模块的换相信号输出端与所述高低边驱动模块的换相信号输入端连接，所述高低边驱动模块的驱动信号输出端与所述功率模块的驱动端连接。2.如权利要求1所述的无人机的驱动装置，其特征在于，所述电源模块包括用于将电压转换为适用于所述高低边驱动模块使用的第一 DC/DC转换单元，所述第一 DC/DC转换单元的输出端与所述高低边驱动模块的电源端连接。3.如权利要求2所述的无人机的驱动装置，其特征在于，所述电源模块还包括用于将所述第一 DC/DC转换单元输出的电压转换为适用于所述控制模块的第二 DC/DC转换单元，所述第二 DC/DC转换单元的输入端与所述第二 DC/DC转换单元的输出端连接，所述第二 DC/DC转换单元的输出端与所述控制模块的电源端连接。4.如权利要求1~3任一项所述的无人机的驱动装置，其特征在于，所述控制模块还包括用于接收用户输入控制指令的控制指令输入端，所述控制指令输入端设有用于滤除干扰信号的控制指令隔离模块，所述控制指令隔离模块的输入端接收用户输入的控制指令，所述控制指令隔离模块的输出端与所述控制模块的控制指令输入端连接。5.如权利要求1~3任一项所述的无人机的驱动装置，其特征在于，还包括三个用于滤除所述三相直流无刷电机在运转中出现的干扰信号的高次谐波滤波模块，三所述高次谐波滤波模块分别设于所述三相直流无刷电机的三个相脚。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无人机的驱动装置，其包括：为无人机提供驱动力的三相直流无刷电机，电源模块，将电源模块输出的直流电源转换成三相梯形波并为三相直流无刷电机供电的功率模块，用于驱动功率模块的高低边驱动模块，用于实时检测三相直流无刷电机相位的相位检测模块，根据相位检测模块输出的检测结果输出换相信号至高低边驱动模块的控制模块。电源模块为功率模块、高低边驱动模块及控制模块供电，功率模块的输出端与三相直流无刷电机的电源端连接。相位检测模块的检测结果输出端与控制模块的检测结果输入端连接，控制模块的换相信号输出端与高低边驱动模块的换相信号输入端连接，高低边驱动模块的驱动信号输出端与功率模块的驱动端连接。
【IPC分类】H02P6/00
【公开号】CN204696966
【申请号】CN201520338608
【发明人】林其枞
【申请人】深圳市华业农用航空科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月25日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机的驱动装置。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，无人机已广泛应用于航空模型、气象、军事等领域。目前的无人机一般采用有刷电机进行驱动。现有的无人机的驱动力相对不足，且由于部件要求的电压不同，加入不同的电压值的电源，因而造成了电源没能得到有效的利用，且部件太多会占用过多的空间，不利于无人机轻巧化的发展。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要的目的在于:提供一种能够为无人机提供足够动力，并能够有效利用电源和空间的无人机的驱动装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供一种无人机的驱动装置，该无人机的驱动装置包括:用于为无人机提供驱动力的三相直流无刷电机，输出直流电源的电源模块，用于将所述电源模块输出的直流电源转换为三相梯形波并为所述三相直流无刷电机供电的功率模块，用于驱动所述功率模块的高低边驱动模块，用于检测所述三相直流无刷电机的相位并输出换相信号的相位检测模块，根据用户输入的指令及所述相位检测模块输出的换相信号控制所述高低边驱动模块工作的控制模块；
[0005]其中，所述功率模块包括输入端、输出端及驱动端，所述电源模块的输出端与所述功率模块的输入端连接，所述功率模块的输出端与所述三相直流无数电机的电源端连接；所述相位检测模块的换向信号输出端与所述控制模块的换相信号输入端连接，所述控制模块的控制信号输出端与所述高低边驱动模块的控制信号输入端连接，所述高低边驱动模块的驱动信号输出端与所述功率模块的驱动端连接。
[0006]优选地，所述电源模块包括用于将电压转换为适用于所述高低边驱动模块使用的第一 DC/DC转换单元，所述第一 DC/DC转换单元的输出端与所述高低边驱动模块的电源端连接。
[0007]优选地，所述电源模块还包括用于将所述第一 DC/DC转换单元输出的电压转换为适用于所述控制模块的第二 DC/DC转换单元，所述第二 DC/DC转换单元的输入端与所述第二 DC/DC转换单元的输出端连接，所述第二 DC/DC转换单元的输出端与所述控制模块的电源端连接。
[0008]优选地，所述控制模块还包括用于接收用户输入的控制指令的控制指令输入端，所述控制指令输入端设有用于滤除干扰信号的控制指令隔离模块，所述控制指令隔离模块的输入端接收用户输入的控制指令，所述控制指令隔离模块的输出端与所述控制模块的控制指令输入端连接。
[0009]优选地，无人机的驱动装置还包括三个用于滤除所述三相直流无刷电机在运转中出现的干扰信号的高次谐波滤波模块，所述三所述高次谐波滤波模块分别设于所述三相直流无刷电机的三个相脚。
[0010]本实用新型提供的无人机的驱动装置，该驱动装置由控制模块根据相位检测模块的相位检测结果，控制高低边驱动模块进行自举，以推动功率模块工作，从而驱动三相直流无刷电机的工作，为无人机提供充足且可靠的驱动力。此外，三相直流无刷电机的驱动电源由功率模块将直流电源转换而成，且该直流电源还可以为驱动装置中的其他部件进行供电，从而有效地提高了电源的利用率，并有效地节省了驱动装置空间。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型无人机的驱动装置第一实施例的模块示意图；
[0012]图2为本实用新型无人机的驱动装置第二实施例的模块示意图；
[0013]图3为本实用新型无人机的驱动装置第三实施例的模块示意图。
[0014]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0015]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]本实用新型提供一种无人机的驱动装置。
[0017]参考图1至3，图1为本实用新型无人机的驱动装置第一实施例的模块示意图；图2为本实用新型无人机的驱动装置第二实施例的模块示意图；图3为本实用新型无人机的驱动装置第三实施例的模块示意图。本实施例提供的一种无人机的驱动装置。该无人机的驱动装置包括:用于为无人机提供驱动力的三相直流无刷电机1，可输出不同电压值的电源模块2，用于将所述电源模块2输出的直流电源转换成三相梯形波并为所述三相直流无刷电机I供电的功率模块3，用于驱动所述功率模块3的高低边驱动模块4，用于实时检测所述三相直流无刷电机I相位的相位检测模块5，根据所述相位检测模块5的检测结果输出换相信号至所述高低边驱动模块4的控制模块6。其中，所述电源模块2为所述功率模块3、高低边驱动模块4及控制模块6供电，所述功率模块3的输出端与所述三相直流无刷电机I的电源端连接。所述相位检测模块5的检测结果输出端与所述控制模块6的检测结果输入端连接。所述控制模块6的换相信号输出端与所述高低边驱动模块4的换相信号输入端连接，所述高低边驱动模块4的驱动信号输出端与所述功率模块3的驱动端连接。
[0018]三相直流无刷电机I启动工作从而给无人机提供动力。应当说明的是，三相直流无刷电机I包括三个相脚。进一步地，为了避免三相直流无刷电机I在运转中出现电感尖峰干扰，无人机的驱动装置还包括高次谐波滤波模块。在本实施例中，共设有三个高次谐波滤波模块，三高次谐波滤波模块分别设在三相直流无刷电机I的三个相脚，从而能够抑制电感尖峰干扰。应当说明的是，高次谐波滤波模块通过电阻电容滤波网络对干扰信号进行滤除。
[0019]电源模块2输出直流电源，为三相直流无刷电机I提供电源。在本实施例中，电源模块2为12S锂聚合物电池。为了提高电源模块2的利用率，节省电路板的空间，在本实施例中，电源模块2不仅可以为三相直流无刷电机I供电，其还可以为高低边驱动模块4。由于电源模块2输出的直流电压相对较高，一般为DC50V。为了能够正常地为高低边驱动模块4供电，本实施例中的电源模块2包括用于将电压转换为适用于所述高低边驱动模块4使用的第一 DC/DC转换单元21。所述第一 D C/DC转换单元21的输出端与所述高低边驱动模块4的电源端连接。为更进一步提高电源模块2的利用率，在其他的变形实施例中，电源模块2还可以为无人机的驱动装置还包括控制模块6供电。具体地，电源模块2还包括用于将所述第一 DC/DC转换单元21输出的电压转换为适用于所述控制模块6的第二 DC/DC转换单元22，所述第二 DC/DC转换单元22的输入端与所述第二 DC/DC转换单元22的输出端连接，所述第二 DC/DC转换单元22的输出端与所述控制模块6的电源端连接。第二 DC/DC转换单元21将第一 DC/DC转换单元21输出的直流电压进一步变换成适合控制模块6使用的直流电压。
[0020]功率模块3用于将直流电源转成为负荷三相直流无刷电机I使用的梯形波驱动三相电源。具体地，功率模块3由高压N MOSFET组成。功率模块3的输入端与电源模块2的电源输出端连接，功率模块3的输出端与三相直流无刷电机I的电源端连接。
[0021]控制模块6包括控制指令输入端、检测结果输入端及换相信号输出端。控制模块6的检测结果输入端与相位检测模块5的检测结果输出端连接。相位检测模块5实时检测三相直流无刷电机I转子的相位。具体地，相位检测模块5利用电阻网络，将三相直流无刷电机I相波形转换成小幅值梯形波和过零点比较基准，从而实现对三相直流无刷电机I的相位的检测。控制模块6根据接收到相位检测模块5的检测结果，并根据该检测结果准确地计算出换相点。根据该换相点向高低边驱动模块4发送换相信号。高低边驱动模块4接收到换相信号并自举，进而驱动功率模块3，从而推动三相直流无刷电机I进行可靠运行。此外，控制模块6的控制指令输入端用于接收用户输入的控制指令，该控制指令可以为启动驱动装置或停止驱动装置的控制指令。控制模块6根据接收到的控制指令启动或者停止工作。
[0022]本实用新型提供的无人机的驱动装置，该驱动装置由控制模块6根据相位检测模块5的相位检测结果，控制高低边驱动模块4进行自举，以推动功率模块3工作，从而驱动三相直流无刷电机I的工作，为无人机提供充足且可靠的驱动力。此外，三相直流无刷电机I的驱动电源由功率模块3将直流电源转换而成，且该直流电源还可以为驱动装置中的其他部件进行供电，从而有效地提高了电源的利用率，并有效地节省了驱动装置空间。
[0023]基于上述实施例，为避免控制模块6中的控制指令输入端受到杂波信号的干扰，在本实施例中，无人机的驱动装置还包括用于滤除干扰信号的输入指令隔离模块7，所述输入指令隔离模块7的输入端接收用户输入的指令，所述输入指令隔离模块7的输出端与所述控制模块6连接。
[0024]以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种无人机的驱动装置，其特征在于，包括:用于为无人机提供驱动力的三相直流无刷电机，可输出不同电压值的电源模块，用于将所述电源模块输出的直流电源转换成三相梯形波并为所述三相直流无刷电机供电的功率模块，用于驱动所述功率模块的高低边驱动模块，用于实时检测所述三相直流无刷电机相位的相位检测模块，根据所述相位检测模块输出的检测结果输出换相信号至所述高低边驱动模块的控制模块； 其中，所述电源模块为所述功率模块、高低边驱动模块及控制模块供电，所述功率模块的输出端与所述三相直流无刷电机的电源端连接；所述相位检测模块的检测结果输出端与所述控制模块的检测结果输入端连接，所述控制模块的换相信号输出端与所述高低边驱动模块的换相信号输入端连接，所述高低边驱动模块的驱动信号输出端与所述功率模块的驱动端连接。2.如权利要求1所述的无人机的驱动装置，其特征在于，所述电源模块包括用于将电压转换为适用于所述高低边驱动模块使用的第一 DC/DC转换单元，所述第一 DC/DC转换单元的输出端与所述高低边驱动模块的电源端连接。3.如权利要求2所述的无人机的驱动装置，其特征在于，所述电源模块还包括用于将所述第一 DC/DC转换单元输出的电压转换为适用于所述控制模块的第二 DC/DC转换单元，所述第二 DC/DC转换单元的输入端与所述第二 DC/DC转换单元的输出端连接，所述第二 DC/DC转换单元的输出端与所述控制模块的电源端连接。4.如权利要求1~3任一项所述的无人机的驱动装置，其特征在于，所述控制模块还包括用于接收用户输入控制指令的控制指令输入端，所述控制指令输入端设有用于滤除干扰信号的控制指令隔离模块，所述控制指令隔离模块的输入端接收用户输入的控制指令，所述控制指令隔离模块的输出端与所述控制模块的控制指令输入端连接。5.如权利要求1~3任一项所述的无人机的驱动装置，其特征在于，还包括三个用于滤除所述三相直流无刷电机在运转中出现的干扰信号的高次谐波滤波模块，三所述高次谐波滤波模块分别设于所述三相直流无刷电机的三个相脚。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无人机的驱动装置，其包括：为无人机提供驱动力的三相直流无刷电机，电源模块，将电源模块输出的直流电源转换成三相梯形波并为三相直流无刷电机供电的功率模块，用于驱动功率模块的高低边驱动模块，用于实时检测三相直流无刷电机相位的相位检测模块，根据相位检测模块输出的检测结果输出换相信号至高低边驱动模块的控制模块。电源模块为功率模块、高低边驱动模块及控制模块供电，功率模块的输出端与三相直流无刷电机的电源端连接。相位检测模块的检测结果输出端与控制模块的检测结果输入端连接，控制模块的换相信号输出端与高低边驱动模块的换相信号输入端连接，高低边驱动模块的驱动信号输出端与功率模块的驱动端连接。
【IPC分类】H02P6/00
【公开号】CN204696966
【申请号】CN201520338608
【发明人】林其枞
【申请人】深圳市华业农用航空科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月25日
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