無人機應急電源指無人機飛行中主電源發生故障時，為機載用電設備提供電能的供電電源。無人機應急電源由20節(jie)鎳(nie)鎘(ge)電(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)組(zu)成(cheng)。現(xian)代(dai)戰(zhan)爭(zheng)對(dui)武(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei)的(de)要(yao)求(qiu)空(kong)前(qian)嚴(yan)酷(ku)，具(ju)體(ti)到(dao)無(wu)人(ren)機(ji)係(xi)統(tong)
，則(ze)包(bao)括(kuo)了(le)大(da)力(li)縮(suo)短(duan)準(zhun)備(bei)時(shi)間(jian)
，提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)檢(jian)測(ce)精(jing)度(du)，提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)整(zheng)體(ti)可(ke)靠(kao)性(xing)，增(zeng)強(qiang)係(xi)統(tong)采(cai)集(ji)情(qing)報(bao)信(xin)息(xi)的(de)質(zhi)量(liang)等(deng)諸(zhu)多(duo)方(fang)麵(mian)。但(dan)是(shi)
，目(mu)前(qian)無(wu)人(ren)機(ji)應(ying)急(ji)電(dian)源(yuan)大(da)都(dou)采(cai)用(yong)及(ji)時(shi)維(wei)護(hu)，提(ti)前(qian)一(yi)天(tian)充(chong)電(dian)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)保(bao)證(zheng)其(qi)戰(zhan)鬥(dou)力(li)
，耗(hao)時(shi)長(chang)。另(ling)外(wai)，人(ren)工(gong)維(wei)護(hu)偶(ou)爾(er)造(zao)成(cheng)的(de)疏(shu)漏(lou)也(ye)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)，這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)影(ying)響(xiang)戰(zhan)鬥(dou)力(li)發(fa)揮(hui)的(de)嚴(yan)重(zhong)隱(yin)患(huan)。

 

 

無wu人ren機ji應ying急ji電dian源yuan之zhi所suo以yi要yao提ti前qian一yi天tian采cai用yong小xiao電dian流liu充chong電dian是shi因yin為wei它ta的de充chong放fang電dian是shi一yi個ge複fu雜za的de電dian化hua學xue變bian化hua過guo程cheng，為wei了le保bao證zheng壽shou命ming
，隻zhi能neng犧xi牲sheng充chong電dian的de速su度du。影ying響xiang充chong電dian過guo程cheng的de因yin素su很hen多duo
，如ru電dian解jie液ye濃nong度du、極板活性物的活度
、環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)都(dou)可(ke)以(yi)對(dui)充(chong)電(dian)速(su)度(du)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。這(zhe)使(shi)得(de)簡(jian)單(dan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)對(dui)提(ti)高(gao)充(chong)電(dian)效(xiao)率(lv)無(wu)法(fa)起(qi)到(dao)顯(xian)著(zhu)作(zuo)用(yong)。無(wu)人(ren)機(ji)應(ying)急(ji)電(dian)源(yuan)的(de)最(zui)佳(jia)充(chong)電(dian)電(dian)壓(ya)在(zai)整(zheng)個(ge)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)是(shi)時(shi)間(jian)的(de)變(bian)指(zhi)數(shu)函(han)數(shu)，在(zai)不(bu)同(tong)階(jie)段(duan)將(jiang)呈(cheng)現(xian)不(bu)同(tong)的(de)變(bian)化(hua)規(gui)律(lv)。充(chong)電(dian)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian)如(ru)圖(tu)1所示。

從圖1中可以看出，無人機應急電源的充電過程可分為A-B段
、B-C段、C-D段。其中A-B段是充電的初始階段
，電量基本用完，這一階段可采用恒定小電流充電；B-C段是電壓變化最為劇烈的一段，如果采用恒流充電，電流大，易損壞電池，電流小，不能充分發掘時間；C-D段的電壓從最高點開始下降，可采用涓流充電。

 

 

無人機應急電源依據其具體不同的使用狀況，其充電電流有很大的不同，即使同一套無人機係統同時配發相同容量、相(xiang)同(tong)型(xing)號(hao)的(de)電(dian)源(yuan)也(ye)不(bu)例(li)外(wai)。裝(zhuang)備(bei)現(xian)用(yong)的(de)充(chong)電(dian)技(ji)術(shu)沒(mei)有(you)考(kao)慮(lv)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)變(bian)化(hua)
，無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)對(dui)無(wu)人(ren)機(ji)應(ying)急(ji)電(dian)源(yuan)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)充(chong)電(dian)，隻(zhi)能(neng)以(yi)相(xiang)對(dui)較(jiao)小(xiao)的(de)電(dian)流(liu)實(shi)施(shi)充(chong)電(dian)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)充(chong)電(dian)速(su)度(du)慢(man)，而(er)且(qie)充(chong)電(dian)後(hou)期(qi)析(xi)氣(qi)嚴(yan)重(zhong)

，對(dui)電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu)造(zao)成(cheng)損(sun)壞(huai)，不(bu)僅(jin)不(bu)能(neng)快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)


，還(hai)大(da)大(da)縮(suo)短(duan)了(le)電(dian)源(yuan)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，必(bi)須(xu)加(jia)以(yi)改(gai)善(shan)。經(jing)綜(zong)合(he)比(bi)較(jiao)，可(ke)選(xuan)用(yong)成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di)，且(qie)適(shi)應(ying)性(xing)較(jiao)強(qiang)的(de)模(mo)糊(hu)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)。

 

 

模mo糊hu控kong製zhi不bu需xu要yao掌zhang握wo被bei控kong對dui象xiang的de數shu學xue模mo型xing，特te別bie適shi合he這zhe種zhong非fei線xian性xing控kong製zhi。它ta對dui過guo程cheng參can數shu的de變bian化hua具ju有you較jiao強qiang的de適shi應ying性xing

，並bing且qie可ke加jia入ru一yi些xie人ren為wei的de經jing驗yan因yin數shu，使shi控kong製zhi過guo程cheng更geng易yi於yu按an照zhao人ren的de要yao求qiu來lai實shi現xian。可ke以yi預yu期qi這zhe種zhong模mo糊hu控kong製zhi充chong電dian器qi的de工gong作zuo原yuan理li是shi預yu先xian設she計ji一yi張zhang控kong製zhi策ce略lve表biao存cun入ru單dan片pian機ji的deROM中(zhong)。控(kong)製(zhi)時(shi)根(gen)據(ju)采(cai)樣(yang)結(jie)果(guo)計(ji)算(suan)輸(shu)入(ru)量(liang)的(de)值(zhi)，然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)量(liang)化(hua)因(yin)子(zi)將(jiang)其(qi)模(mo)糊(hu)化(hua)，以(yi)得(de)到(dao)其(qi)論(lun)域(yu)。再(zai)查(zha)表(biao)得(de)到(dao)相(xiang)應(ying)的(de)控(kong)製(zhi)量(liang)。將(jiang)該(gai)控(kong)製(zhi)量(liang)與(yu)比(bi)例(li)因(yin)子(zi)相(xiang)乘(cheng)，即(ji)可(ke)作(zuo)為(wei)輸(shu)出(chu)量(liang)
，對(dui)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)實(shi)施(shi)控(kong)製(zhi)。

 

 

模糊控製器輸入量的選擇對係統性能的影響很大，電源溫度、電源端電壓以及充電電流都可作為輸入量
，但是這些方法的工程實現難度大且效果差。根據圖1，B-C段是電壓變化最為劇烈的一段，並且持續時間較長，可將這一段電壓的變化率△U／△t作為模糊控製的輸入量，再輔以電源實時電壓與可充最高電壓之間的差值△E，便可實現較完美的控製。輸出量則以PWM波的占空比增量△ton調節的充電電流作為標準。

 

 

圖 中模糊化、模糊決策以及解模糊環節都是在微處理機模塊中完成的。在此選用Motorola公司的單片機MC68HC05SR3，其內部資源豐富，ROM 和RAM空間較大，便於實施模糊控製。另外
，它還帶有4個A／D轉換器
，十分便於對模擬量的檢測。由該單片機與相應的接口電路配合
，構成係統的控製核心。

 

 

電壓電流檢測電路是通過A／D轉換器檢測係統充電電流的
；電池端電壓
、電池溫度等參數是通過采樣電路、熱敏電阻等形成負反饋回路參與控製的。

 

 

首先
，變流電路通過脈寬調製方式把交流市電轉換為所需的直流電壓
，然後根據負反饋電路檢測係統得到的充電電壓
、電流，經微處理機模塊計算出最佳變化量，將此變化量加到充電電路中
，經PWM輸出，便得到所需的最佳充電電流。

 

tongguoduiwurenjiyingjidianyuanduandianyabianhualvdejiancededaolemohukongzhisuoyijudezuijiachongdiandianyaquxian
，yiciquxianweishuruliangshejilemohukongzhicelvebiao
，bingshixianzhinenggenzongmohukongzhi。tongguoyuchuantongchongdianfangfaduibizhengshi，zhezhongjiyumohukongzhidewurenjiyingjidianyuankuaisuchongdianfangfajuyouyixiayoudian：充電速度大大加快、dianchiwenshengdi
，chongdiananzhaozuijiaquxianbusunhuaidianyuandeng。kejian，caiyonggaijishukeyishixianwurenjiyingjidianyuanchongdianguochengdekuaisuhuahezhinenghua，duiwurenjiwuqixitongzuozhannenglidewendingfahuijuyouzhongdayiyi。