关于极客桥 GBI2020-Ⅰ型照明无人机设计中的关键特性

2020 年的春节，一场无硝烟的抗疫战争拉开了序幕。在新冠病毒爆发后，火神山和雷神山医院的建造让我们惊叹于中国速度，而速度的背后体现的是创新的技术与产品。其间，极客无人机照明为鏖战在现场的施工者提供了大范围、无死角照明保障，在短短十天内为建造符合防疫要求的医院贡献了自己的一份力量。

传统夜间作业照明方案，不仅存在照明死角等问题，而且成本昂贵，安装极为不便，减缓了夜间施工进度。本着“真心点亮医院建设工地，出一份光明之力”的初心，极客桥第一时间将六架总价值近百万元，具有革命性创新的照明无人机无偿捐赠给抗疫一线，成为火神山抗疫夜空中最亮的那颗星。

极客桥 GBI2020-Ⅰ型照明无人机

极客桥 GBI2020-Ⅰ型照明无人机，可在到达现场 3 分钟内完成部署，提供不间断长时间照明。升空高度 50 米，单机模式能有效照亮约 6000 平方米，光通量 10 万流明，可多机操作、可无限叠加。系统操作简便，有一键起降功能，可适应 -30°C-60°环境温度。一体机箱重约 15 公斤，飞行组件重约 1.3 公斤，螺旋桨采用防伤人设计，安全可靠，其带拖轮设计，携带更方便。此外，与受限于高度和位置的普通固定照明相比，照明无人机因具有高度和可移动优势，其光照无死角、无浪费，可大量降低光污染，提升光效率，降低能耗 80%以上。

即便是行业高端无人机产品，其抗风等级也多为 4-6 级，而极客无人机抗风等级达到了 7 级，翘楚业内。同时，高达 10 级的抗雨能力，更是同行产品中的佼佼者。另外，极客桥无人机仅 1.3 公斤重的飞行组件，与其它动辄 10 公斤以上的大中型无人机相比，具有无可比拟的安全性优势，而一台小身段的无人机，却能发挥出如此卓越的性能，让极客桥照明无人机无愧于“小飞机大能量”的称号。

轻便快捷、操控灵活、安全实用和卓越的环境适应性，让极客桥无人机具备了全天候服务各行业复杂需求的能力，成为“召之即来，来即能战”的应急事件处置中的空中照明保障。

极客桥高空照明装备组件：

外置电池

轻便发电机

外置电源

Vicor DCM4623 电源转换模块

基于 Vicor DCM4623 体积小 47.91mm x 22.8mm x 7.21mm，-55℃~125℃宽工作温度，1244W/in3 的功率密度，高达 92%转换效率的特性，使极客桥照明无人机能够实现轻量化设计，1.3 公斤的机体组件配以 30 克的电源模块助力极客桥无人机成为行业佼佼者。该系列是一款隔离稳压 DC-DC 转换器，可在非稳压宽范围输入，产生隔离输出。凭借其高频零电压开关（ZVS）拓扑结构，DCM 转换器为其各种输入电压范围提供高效率。DCM 模块转换器可独立使用，也可和下游负载点（PoL）产品一起使用，支持高效配电，为一系列非稳压电源到负载点提供卓越的电源系统性能和连接性。DCM 系列包括多种规格，支持±1％精度的稳压调节。采用 VIA 封装的 DCM 模块可利用集成的 EMI 滤波、精确的稳压输出和副边地的控制接口提供更高级的功能。

浙江极客桥智能装备股份有限公司胡克飞总经理表示：“无人机轻量化一直是极客桥系统工程师寻求产品突破的方向，在众多电源转换方案的选型和评估中，Vicor DCM4623 电源转换模块的多项硬性指标因满足无人机对重量、体积等方面的严苛要求而脱颖而出，系统评估后，其电气指标更是优于市面其他产品。利用 Vicor 的 ChiP 封装技术在散热和密度上的优势，DCM4623 模块可提供具有非常低顶部和底部热阻的灵活热管理方案，找到与系统匹配的最佳环路参数，系统的稳定性和可靠性得到了极大提高。”

DCM4623 在极客桥无人机设计中的关键特性：

轻量化：1.3 公斤的机体组件和 30 克的电源模块组合；

高效率：》92%的转换效率；

低纹波：《0.1%输出纹波；

高达 600W 功率，43.5A 的可持续电流；

高开关频率（MHz），ZVS 拓扑；

高达 1244W/in3 的功率密度；

-55~125°工作温度；

过压、过流、欠压、短路及过热保护；

小尺寸：47.91x22.8 x 7.21mm；

ChiP 封装；

系统集成测试

在产品开发验证阶段，Vicor 支持团队和极客桥设计团队共同研究、设计、发现并解决若干系统关键问题，使系统可靠性更强，环境适应性更突出。

Vicor DCM4623 滤波、保护功能为无人机系统中的用电设备提供安全可靠的保障；

无人机系统中有很多设备对电磁兼容要求极高，Vicor DCM4623 很好的满足了电磁兼容特性，解决了用户的后顾之忧；

Vicor DCM4623 设计效率高达 92%，独特的双面散热设计，极大简化散热器尺寸及重量。前期设计中为追求极致重量，只采用单面散热，但在高温测试中为保证可靠性而改进为双面散热，并优化了无人机机体的散热设计；

Vicor 模块使用中需要合适的外围电路设计，进一步保障可靠性。Vicor 团队和用户共同设计，找到最匹配环路稳定性的设计，避免了潜在风险，为严苛的可靠性验证提供设计保证。

严苛环境及可靠性测试

24 小时 60 天不间断飞行测试；

7 级抗风测试；

高温、低温等极端天气测试；

高原可靠性测试；

以上测试不论对无人机还是机载模块电源都是极大的考验，Vicor 电源模块经受住了这些严苛测试，系统可靠性经过了严格验证。

未来

有了 Vicor 和用户的长期共生战略关系，不仅无人机专家可让模块化电源专家实时了解系统新需求，同时 Vicor 还可让用户了解电源的最新信息。相信随着双方合作的进一步深入，更多创新的极客桥照明无人机将应用于电力抢修、市政抢修、海上作业、警察执勤、消防救援等夜间照明工作中。
       责任编辑:pj