本申請(qǐng)涉及系留飛行平臺(tái)領(lǐng)域，特別涉及一種系留飛行平臺(tái)的供電裝置及系留飛行平臺(tái)。

背景技術(shù)：

系留飛行平臺(tái)一般采用多電源混合供電方式來供電。一般地，在系留飛行平臺(tái)處于地面時(shí)，由市電直接供電，當(dāng)系留飛行平臺(tái)停駐高空時(shí)，由市電通過系留飛行平臺(tái)的系留線進(jìn)行供電，當(dāng)系留飛行平臺(tái)上升和下降過程中，由系留飛行平臺(tái)上的備用電池組進(jìn)行供電。目前的技術(shù)中，都是由人工進(jìn)行上切供電方式的切換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N系留飛行平臺(tái)的供電裝置及系留飛行平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系留飛行平臺(tái)的供電方式的無縫切換，使系留飛行平臺(tái)上的負(fù)載處于不間斷供電狀態(tài)。

根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N系留飛行平臺(tái)的供電裝置，包括：

UPS電源單元；

市電端口，用于輸入交流市電；

升壓單元，與市電端口相連，用于對(duì)輸入的交流市電進(jìn)行升壓；

降壓單元，通過系留飛行平臺(tái)的系留線與升壓單元相連，用于對(duì)升壓后的交流市電進(jìn)行降壓；

切換單元，用于將系留飛行平臺(tái)在由市電通過市電端口直接對(duì)負(fù)載及UPS電源單元供電的第一供電狀態(tài)，由市電端口通過升壓單元和降壓單元對(duì)負(fù)載及UPS電源單元供電的第二供電狀態(tài)，以及由UPS電源單元對(duì)負(fù)載供電的第三供電狀態(tài)之間切換；

速度采集單元，用于采集系留飛行平臺(tái)的速度信息；

長度采集單元，用于采集系留飛行平臺(tái)的系留線的長度信息；

控制單元，用于根據(jù)速度采集單元采集的速度信息和/或長度采集單元采集的長度信息來控制切換單元，使得系留飛行平臺(tái)在地面狀態(tài)時(shí)處于第一供電狀態(tài)，停駐高空狀態(tài)時(shí)處于第二供電狀態(tài)，上升和下降狀態(tài)時(shí)處于第三供電狀態(tài)。

在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述控制單元當(dāng)長度采集單元采集到系留線的長度為零且不再變化時(shí)，控制切換單元將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)；所述控制單元當(dāng)長度采集單元采集到系留線的長度非零且不再變化時(shí)，控制切換單元將系留飛行平臺(tái)切換為第二供電狀態(tài)；所述控制單元當(dāng)長度采集單元采集到系留線的長度變化時(shí)，控制切換單元將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。

在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述控制單元當(dāng)速度采集單元采集到系留飛行平臺(tái)的豎直速度為零且長度采集單元采集到系留線的長度為零時(shí)，控制切換單元將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)；所述控制單元當(dāng)速度采集單元采集到系留飛行平臺(tái)的豎直速度為零且長度采集單元采集到系留線的長度非零時(shí)，控制切換單元將系留飛行平臺(tái)切換為第二供電狀態(tài)；所述控制單元當(dāng)速度采集單元采集到系留飛行平臺(tái)的豎直速度為非零時(shí)，控制切換單元將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。

在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述切換單元包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元以及整流單元；所述整流單元的輸入端通過第一開關(guān)單元與市電端口相連，整流單元的輸入端通過第二開關(guān)單元與降壓單元的輸出端相連，整流單元的輸出端與系留飛行平臺(tái)的負(fù)載相連；UPS電源單元通過第三開關(guān)單元分別與整流單元的輸出端、系留飛行平臺(tái)的負(fù)載相連；控制單元控制閉合第一開關(guān)單元、第三開關(guān)單元以及斷開第二開關(guān)單元將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)，控制單元控制閉合第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元以及斷開第一開關(guān)單元將系留飛行平臺(tái)切換為第二供電狀態(tài)，控制單元控制閉合第三開關(guān)單元、斷開第一開關(guān)單元和第二開關(guān)單元將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。

在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述系留飛行平臺(tái)的負(fù)載包括重要負(fù)載和常規(guī)負(fù)載；所述切換單元包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、第四開關(guān)單元以及整流單元；所述整流單元的輸入端通過第一開關(guān)單元與市電端口相連，整流單元的輸入端通過第二開關(guān)單元與降壓單元的輸出端相連，整流單元的輸出端通過第四開關(guān)單元與常規(guī)負(fù)載相連，整流單元的輸出端還與重要負(fù)載相連；UPS電源單元通過第三開關(guān)單元分別與整流單元的輸出端、重要負(fù)載相連；控制單元控制閉合第一開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、第四開關(guān)單元以及斷開第二開關(guān)單元將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)，控制單元控制閉合第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、第四開關(guān)單元以及斷開第一開關(guān)單元將系留飛行平臺(tái)切換為第二供電狀態(tài)，控制單元控制閉合第三開關(guān)單元、斷開第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元和第四開關(guān)單元將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。

在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述控制單元還包括故障檢測(cè)單元，故障檢測(cè)單元用于檢測(cè)供電裝置的故障，當(dāng)檢測(cè)到由市電通過市電端口直接對(duì)負(fù)載供電或由市電端口通過升壓單元和降壓單元對(duì)負(fù)載供電發(fā)生故障時(shí)，控制單元控制切換單元將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。

在一較優(yōu)實(shí)施例中，系留飛行平臺(tái)的供電裝置還包括遠(yuǎn)程遙控單元，用于分別向控制單元發(fā)送第一供電狀態(tài)指令、第二供電狀態(tài)指令或第三供電狀態(tài)指令，其中，第一供電狀態(tài)指令、第二供電狀態(tài)指令、第三供電狀態(tài)指令分別用于使控制單元控制切換單元將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)、第二供電狀態(tài)、第三供電狀態(tài)。

根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N系留飛行平臺(tái)包括上述任一實(shí)施例中公開的系留飛行平臺(tái)的供電裝置。

在一較優(yōu)實(shí)施例中，所述系留飛行平臺(tái)包括系留艇或球及設(shè)置于系留艇或球下方的吊艙。

在一較優(yōu)的實(shí)施例中，所述系留飛行平臺(tái)進(jìn)一步包括負(fù)載，設(shè)置于所述吊艙內(nèi)。

本申請(qǐng)的有益效果是：

依上述實(shí)施的系留飛行平臺(tái)的供電裝置及系留飛行平臺(tái)，由于引入速度采集單元和長度采集單元采集系留飛行平臺(tái)的信息以判斷系留飛行平臺(tái)的飛行狀態(tài)，控制單元再根據(jù)系留飛行平臺(tái)的飛行狀態(tài)控制切換單元，將系留飛行平臺(tái)切換為相應(yīng)的供電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)系留飛行平臺(tái)處于不同狀態(tài)時(shí)的供電狀態(tài)自動(dòng)無縫切換，使系留飛行平臺(tái)上的負(fù)載處于不間斷供電狀態(tài)，降低了人工切換帶來的隱患。

附圖說明

圖1為本申請(qǐng)一實(shí)施例的系留飛行平臺(tái)的供電裝置的結(jié)構(gòu)示意；

圖2為本申請(qǐng)另一實(shí)施例的系留飛行平臺(tái)的供電裝置的結(jié)構(gòu)示意。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

系留飛行平臺(tái)一般通過系留線與地面設(shè)施連接，系留線一般起到三個(gè)作用，一是用于承力，使得地面設(shè)施對(duì)系留飛行平臺(tái)進(jìn)行錨泊；二是用于供電，使得地面設(shè)施通過系留線對(duì)系留飛行平臺(tái)的負(fù)載進(jìn)行供電；三是用于通訊，即系留飛行平臺(tái)與地面設(shè)施通過系留線進(jìn)行信號(hào)傳輸。所述系留飛行平臺(tái)為系留浮空器，系留浮空器一般包括系留艇或球及設(shè)置于系留艇或球下方的吊艙，吊艙內(nèi)設(shè)置有負(fù)載。

本申請(qǐng)公開了一種系留飛行平臺(tái)，其包括一種系留飛行平臺(tái)的供電裝置(以下簡稱供電裝置)。系留飛行平臺(tái)的供電裝置一般通過三種方式給系留飛行平臺(tái)的負(fù)載進(jìn)行供電，具體地，當(dāng)系留飛行平臺(tái)位于地面時(shí)，直接由市電進(jìn)行供電；當(dāng)系留飛行平臺(tái)在上升和下降過程中，則由系留飛行平臺(tái)上的儲(chǔ)蓄電池組進(jìn)行供電，當(dāng)系留飛行平臺(tái)停駐于空中時(shí)，則由市電通過系留飛行平臺(tái)的系留線進(jìn)行供電。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，供電裝置包括UPS電源單元1、市電端口3、升壓單元5、降壓單元7、切換單元9、速度采集單元11、長度采集單元13和控制單元15，在一較優(yōu)實(shí)施例中，還可以包括遠(yuǎn)程遙控單元17。市電端口3、升壓單元5一般位于地面，可以歸屬到上述的地面設(shè)施中；UPS電源單元1、降壓單元7、切換單元9和控制單元15則可以設(shè)置到系留飛行平臺(tái)中；速度采集單元11和長度采集單元13則既可以設(shè)置于地面設(shè)施中，也可以設(shè)置在系留飛行平臺(tái)中，還可以設(shè)置于連接地面設(shè)施與系留飛行平臺(tái)的系留線上；遠(yuǎn)程遙控單元17則是使得用戶可以遠(yuǎn)程控制系留飛行平臺(tái)，因此一般位于地面，并不會(huì)隨著系留飛行平臺(tái)上升到高空中。具體供電時(shí)，當(dāng)系留飛行平臺(tái)位于地面時(shí)，由市電通過市電端口3直接給系留飛行平臺(tái)的負(fù)載進(jìn)行供電，以及給UPS電源單元1充電；當(dāng)系留飛行平臺(tái)停駐高空中，則市電端口3接收的市電先通過升壓單元5進(jìn)行升壓，升壓之后的市電再通過系留線傳輸?shù)礁呖?，然后通過降壓單元7進(jìn)行降壓，之后再供給系留飛行平臺(tái)的負(fù)載以及給UPS電源單元1充電；而當(dāng)系留飛行平臺(tái)上升和下降過程中，由直接由UPS電源單元1給系留飛行平臺(tái)的負(fù)載進(jìn)行供電。下面對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行進(jìn)一步地說明。UPS電源單元1用于在系留飛行平臺(tái)上升和下降的過程中給系留飛行平臺(tái)的負(fù)載進(jìn)行供電，而當(dāng)系留飛行平臺(tái)處于地面時(shí)，UPS電源單元1則通過市電進(jìn)行充電，當(dāng)系留飛行平臺(tái)駐停空中時(shí)，則由市電通過系留飛行平臺(tái)的系留線進(jìn)行充電。

市電端口3用于輸入交流市電，當(dāng)系留飛行平臺(tái)處于地面時(shí)，市電端口3接收市電后直接用于供給系留飛行平臺(tái)的負(fù)載以及給UPS電源單元1充電，當(dāng)系留飛行平臺(tái)駐?？罩袝r(shí)，市電端口3接收的市電通過系留線傳輸?shù)娇罩性俟┙o負(fù)載以及給UPS電源單元1充電。

升壓單元5與市電端口3相連，升壓單元5用于對(duì)輸入的交流市電進(jìn)行升壓，而降壓單元7通過系留飛行平臺(tái)的系留線與升壓單元5相連，降壓單元7用于對(duì)升壓后的交流市電進(jìn)行降壓。升壓單元5和降壓單元7是用于使市電通過系留線更容易被傳輸?shù)礁呖铡?/p>

切換單元9用于將系留飛行平臺(tái)在由市電通過市電端口3直接對(duì)負(fù)載及UPS電源單元1供電的第一供電狀態(tài)，由市電端口3通過升壓單元5和降壓單元7對(duì)負(fù)載及UPS電源單元1供電的第二供電狀態(tài)，以及由UPS電源單元1對(duì)負(fù)載供電的第三供電狀態(tài)之間切換。在一實(shí)施例中，切換單元9包括第一開關(guān)單元SW1、第二開關(guān)單元SW2、第三開關(guān)單元SW3以及整流單元ADC；具體地，整流單元ADC的輸入端通過第一開關(guān)單元SW1與市電端口3相連，整流單元ADC的輸入端通過第二開關(guān)單元SW2與降壓單元7的輸出端相連，整流單元ADC的輸出端與系留飛行平臺(tái)的負(fù)載相連；UPS電源單元1通過第三開關(guān)單元SW3分別與整流單元ADC的輸出端、系留飛行平臺(tái)的負(fù)載相連。當(dāng)閉合第一開關(guān)單元SW1、第三開關(guān)單元SW3以及斷開第二開關(guān)單元SW2時(shí)系留飛行平臺(tái)處于第一供電狀態(tài)；當(dāng)閉合第二開關(guān)單元SW2、第三開關(guān)單元SW3以及斷開第一開關(guān)單元SW1時(shí)系留飛行平臺(tái)處于第二供電狀態(tài)；當(dāng)閉合第三開關(guān)單元SW3、斷開第一開關(guān)單元SW1和第二開關(guān)單元SW2時(shí)系留飛行平臺(tái)處于第三供電狀態(tài)。

速度采集單元11用于采集系留飛行平臺(tái)的速度信息；長度采集單元13用于采集系留飛行平臺(tái)的系留線的長度信息。在一實(shí)施例中，速度采集單元11和長度采集單元13設(shè)置于系留線上。

控制單元15用于根據(jù)速度采集單元11采集的速度信息和/或長度采集單元13采集的長度信息來控制切換單元9，使得系留飛行平臺(tái)在地面狀態(tài)時(shí)處于第一供電狀態(tài)，停駐高空狀態(tài)時(shí)處于第二供電狀態(tài)，上升和下降狀態(tài)時(shí)處于第三供電狀態(tài)。在一較優(yōu)實(shí)施例中，當(dāng)長度采集單元13采集到系留線的長度為零且不再變化時(shí)，控制單元15控制切換單元9將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)；當(dāng)長度采集單元13采集到系留線的長度非零且不再變化時(shí)，控制單元15控制切換單元9將系留飛行平臺(tái)切換為第二供電狀態(tài)；當(dāng)長度采集單元13采集到系留線的長度變化時(shí)，控制單元15控制切換單元9將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。在另一較優(yōu)實(shí)施例中，當(dāng)速度采集單元11采集到系留飛行平臺(tái)的豎直速度為零且長度采集單元13采集到系留線的長度為零時(shí)，控制單元15控制切換單元9將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)；當(dāng)速度采集單元11采集到系留飛行平臺(tái)的在豎直方向的速度為零且長度采集單元13采集到系留線的長度非零時(shí)，控制單元15控制切換單元9將系留飛行平臺(tái)切換為第二供電狀態(tài)；當(dāng)速度采集單元11采集到系留飛行平臺(tái)在豎直方向上的速度為非零時(shí)，控制單元15控制切換單元9將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。具體地，控制單元15控制閉合第一開關(guān)單元SW1、第三開關(guān)單元SW3以及斷開第二開關(guān)單元SW2將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)，控制單元15控制閉合第二開關(guān)單元SW2、第三開關(guān)單元SW3以及斷開第一開關(guān)單元SW1將系留飛行平臺(tái)切換為第二供電狀態(tài)，控制單元15控制閉合第三開關(guān)單元SW3、斷開第一開關(guān)單元SW1和第二開關(guān)單元SW2將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。

在一較優(yōu)實(shí)施例中，控制單元15還包括故障檢測(cè)單元15a，故障檢測(cè)單元15a用于檢測(cè)供電裝置的故障，當(dāng)檢測(cè)到由市電通過市電端口3直接對(duì)負(fù)載供電或由市電端口通過升壓單元5和降壓單元9對(duì)負(fù)載供電發(fā)生故障時(shí)，控制單元15控制切換單元9將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。

遠(yuǎn)程遙控單元17用于分別向控制單元15發(fā)送第一供電狀態(tài)指令、第二供電狀態(tài)指令或第三供電狀態(tài)指令，其中，第一供電狀態(tài)指令、第二供電狀態(tài)指令、第三供電狀態(tài)指令分別用于使控制單元15控制切換單元9將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)、第二供電狀態(tài)、第三供電狀態(tài)。通過遠(yuǎn)程遙控單元17，工作人員可以在地面遙控完成系留飛行平臺(tái)的第一供電狀態(tài)、第二供電狀態(tài)和第三供電狀態(tài)之間的切換。

實(shí)施例二

與實(shí)施例一相比，實(shí)施例二中系留飛行平臺(tái)的負(fù)載包括重要負(fù)載和常規(guī)負(fù)載，具體地，重要負(fù)載也可以被稱為應(yīng)急負(fù)載，其一般指保證系留飛行平臺(tái)要維持基本的功能運(yùn)行的負(fù)載，例如可以包括閥門、鼓風(fēng)機(jī)、北斗導(dǎo)航、拉力計(jì)和飛控計(jì)算機(jī)等；常規(guī)負(fù)載則一般指維持系留飛行平臺(tái)額外功能運(yùn)行的負(fù)載，例如可以包括物聯(lián)網(wǎng)裝置等。由于系留飛行平臺(tái)的負(fù)載包括重要負(fù)載和常規(guī)負(fù)載，相應(yīng)地，本實(shí)施的系留飛行平臺(tái)的供電裝置(以下簡稱供電裝置)與實(shí)施例一相比，請(qǐng)參照?qǐng)D2，切換單元9包括第一開關(guān)單元SW1、第二開關(guān)單元SW2、第三開關(guān)單元SW3、第四開關(guān)單元SW4以及整流單元ADC；具體地，整流單元ADC的輸入端通過第一開關(guān)單元SW1與市電端口3相連，整流單元ADC的輸入端通過第二開關(guān)單元SW2與降壓單元7的輸出端相連，整流單元ADC的輸出端通過第四開關(guān)單元SW4與常規(guī)負(fù)載相連，整流單元ADC的輸出端還與重要負(fù)載相連；UPS電源單元1通過第三開關(guān)單元SW3分別與整流單元ADC的輸出端、重要負(fù)載相連。當(dāng)閉合第一開關(guān)單元SW1、第三開關(guān)單元SW3、第四開關(guān)單元SW4以及斷開第二開關(guān)單元SW2時(shí)系留飛行平臺(tái)處于第一供電狀態(tài)；當(dāng)閉合第二開關(guān)單元SW2、第三開關(guān)單元SW3、第四開關(guān)單元SW4以及斷開第一開關(guān)單元SW1時(shí)系留飛行平臺(tái)處于第二供電狀態(tài)；當(dāng)閉合第三開關(guān)單元SW3、斷開第一開關(guān)單元SW1、第二開關(guān)單元SW2和第四開關(guān)單元SW4時(shí)系留飛行平臺(tái)處于第三供電狀態(tài)。相應(yīng)地，控制單元15控制閉合第一開關(guān)單元SW1、第三開關(guān)單元SW3、第四開關(guān)單元SW4以及斷開第二開關(guān)單元SW2將系留飛行平臺(tái)切換為第一供電狀態(tài)，控制單元15控制閉合第二開關(guān)單元SW2、第三開關(guān)單元SW3、第四開關(guān)單元SW4以及斷開第一開關(guān)單元SW1將系留飛行平臺(tái)切換為第二供電狀態(tài)，控制單元15控制閉合第三開關(guān)單元SW3、斷開第一開關(guān)單元SW1、第二開關(guān)單元SW2和第四開關(guān)單元SW4將系留飛行平臺(tái)切換為第三供電狀態(tài)。

本申請(qǐng)公開的系留飛行平臺(tái)的供電裝置及系留飛行平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系留飛行平臺(tái)處于不同狀態(tài)時(shí)的供電狀態(tài)自動(dòng)無縫切換，使系留飛行平臺(tái)上的負(fù)載處于不間斷供電狀態(tài)，降低了人工切換帶來的隱患。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。