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JP7594391B2 - Multicopter - Google Patents

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JP7594391B2
JP7594391B2 JP2020151799A JP2020151799A JP7594391B2 JP 7594391 B2 JP7594391 B2 JP 7594391B2 JP 2020151799 A JP2020151799 A JP 2020151799A JP 2020151799 A JP2020151799 A JP 2020151799A JP 7594391 B2 JP7594391 B2 JP 7594391B2
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本開示は、回転翼によって必要な揚力を得て飛行する回転翼機であるマルチコプタに関し、特に、エンジンと発電機と電池で構成されるハイブリッドシステムを有するマルチコプタに関する。 The present disclosure relates to a multicopter, which is a rotorcraft that flies by obtaining the necessary lift through rotors, and in particular to a multicopter having a hybrid system composed of an engine, a generator, and a battery.

ハイブリッドシステムを有するマルチコプタに関する技術として、特許文献1には、エンジンと、エンジンに接続された発電機と、発電機で発電された電力を貯留する電池(バッテリ)と、を有する無人航空機が開示されている。 As a technology relating to a multicopters having a hybrid system, Patent Document 1 discloses an unmanned aerial vehicle having an engine, a generator connected to the engine, and a battery for storing the electricity generated by the generator.

特表2019-501057号公報Special table 2019-501057 publication 特表2019-502237号公報Special table 2019-502237 publication

電池は、ある温度未満で使用されると満足な性能が得られない一方で、ある温度以上で使用されると満足な性能が得られる一方で劣化し易くなって、その寿命が減少するおそれがある。そのため、電池の温度を適切に制御して、電池の性能向上と劣化防止を両立させることが望まれる。ここで、特許文献1においては、電池の温度制御に関しては何ら開示されていない。また、特許文献2 では、加熱部材を用いて電池の温度制御を行うことが開示されているに過ぎず、ハイブリッドシステムを有するマルチコプタ(無人飛行機)における電池の温度制御に関しては開示されていない。 When a battery is used below a certain temperature, it does not perform satisfactorily, whereas when it is used above a certain temperature, it performs satisfactorily but is prone to degradation and may shorten its lifespan. Therefore, it is desirable to appropriately control the temperature of the battery to improve the performance of the battery while preventing degradation. Here, Patent Document 1 does not disclose anything about temperature control of the battery. Moreover, Patent Document 2 only discloses temperature control of the battery using a heating member, and does not disclose temperature control of the battery in a multicopter (unmanned aircraft) having a hybrid system.

そこで、本開示は上記した課題を解決するためになされたものであり、ハイブリッドシステムを有するマルチコプタであって、電池の性能向上と劣化防止を両立できるマルチコプタを提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a multicopter having a hybrid system that can achieve both improved battery performance and prevention of deterioration.

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、エンジンと、前記エンジンを動力源として発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を充電可能な電池とから構成されるハイブリッドシステムを有するマルチコプタにおいて、前記電池の温度を測定する電池温度測定部と、前記電池温度測定部により測定された前記電池の温度に基づいて、前記電池の温度を制御する電池温度制御部と、前記電池を充電または放電させる充放電制御を行う充放電制御部と、前記電池を加熱する加熱部と、を有し、前記電池温度制御部は、前記充放電制御部による前記充放電制御の実行開始後、所定時間が経過した後に、前記電池温度測定部により測定された前記電池の温度が所定温度未満である場合には、前記加熱部による前記電池の加熱を行い、前記所定時間は、前記電池に流れる電流値が大きいほど短くなること、を特徴とする。 One form of the present disclosure made to solve the above problems is a multicopter having a hybrid system composed of an engine, a generator that generates electricity using the engine as a power source, and a battery that can be charged with the electricity generated by the generator. The multicopter has a battery temperature measurement unit that measures the temperature of the battery, a battery temperature control unit that controls the temperature of the battery based on the temperature of the battery measured by the battery temperature measurement unit, a charge/discharge control unit that performs charge/discharge control to charge or discharge the battery, and a heating unit that heats the battery. The battery temperature control unit heats the battery using the heating unit if the temperature of the battery measured by the battery temperature measurement unit is less than a predetermined temperature after a predetermined time has elapsed after the charge/discharge control unit starts to execute the charge/discharge control, and the predetermined time becomes shorter as the current value flowing through the battery becomes larger .

この態様によれば、電池の温度を測定しながら積極的に電池の充電と放電を行うように制御することにより、電池の温度を適切な温度に保つことができるので、電池の性能向上と劣化防止を両立できる。
また、充放電制御部により充放電制御を行うだけで電池の温度を所定温度以上にできない場合には、加熱部による電池の加熱も行うことにより、電池の温度を所定温度以上にできる。そのため、より確実に、電池の性能向上と劣化防止を両立できる。
一方、充放電制御部により充放電制御を行うだけで電池の温度が所定温度にできる場合には充放電制御のみを優先して行うことにより、加熱部の作動頻度を低くすることができる。そのため、マルチコプタにおける消費電力を低減できる。
According to this aspect, by actively controlling the charging and discharging of the battery while measuring the battery temperature, the battery temperature can be maintained at an appropriate temperature, thereby achieving both improved battery performance and prevention of deterioration.
In addition, when the battery temperature cannot be raised to a predetermined temperature or higher by only controlling the charge and discharge using the charge and discharge control unit, the battery temperature can be raised to the predetermined temperature or higher by also heating the battery using the heating unit. This makes it possible to more reliably improve the performance of the battery while preventing deterioration.
On the other hand, if the temperature of the battery can be kept at a predetermined temperature simply by performing charge/discharge control using the charge/discharge control unit, the frequency of operation of the heating unit can be reduced by giving priority to only the charge/discharge control, thereby reducing the power consumption of the multicopter.

上記の態様においては、前記電池の充電残量を測定する充電残量測定部と、前記マルチコプタの高度を測定する高度測定部と、を有し、前記電池温度制御部は、前記充電残量測定部により測定された前記充電残量と、前記高度測定部により測定された前記高度とに基づいて、目標電池温度を算出し、前記電池温度測定部により測定された前記電池の温度が前記目標電池温度未満である場合に、前記充放電制御部により前記充放電制御を行、または/および、前記加熱部による前記電池の加熱を行い、前記目標電池温度は、前記充電残量と前記高度と前記目標電池温度との関係が規定されるマップを用いて算出され、前記マップでは、前記充電残量が少なく、かつ、前記高度が高いほど、前記目標電池温度が高くなるように規定されていること、が好ましい。 In the above aspect, the battery includes a remaining charge measuring unit that measures the remaining charge of the battery, and an altitude measuring unit that measures the altitude of the multicopter , and the battery temperature control unit calculates a target battery temperature based on the remaining charge measured by the remaining charge measuring unit and the altitude measured by the altitude measuring unit, and when the temperature of the battery measured by the battery temperature measuring unit is lower than the target battery temperature, the charge and discharge control unit performs the charge and discharge control, and/or the heating unit heats the battery, and the target battery temperature is calculated using a map that specifies the relationship between the remaining charge, the altitude, and the target battery temperature, and the map specifies that the target battery temperature is higher as the remaining charge is smaller and the altitude is higher .

この態様によれば、充電残量とマルチコプタの高度に基づいて算出された目標電池温度よりも電池の温度が低い場合には、充放電制御を行う、または/および、加熱部を作動させることにより、電池の温度を目標電池温度以上に上昇させることができる。そのため、例えば、充電残量が少なく、かつ、マルチコプタの高度が高いほど、目標電池温度を高くして、電池の温度を目標電池温度以上に上昇させることにより、電池の性能を上げて、電池が放電できる電力を多くすることができる。したがって、充電残量が少なく、かつ、マルチコプタの高度が高い場合に、万が一、エンジンが停止して発電機による発電が停止した際であっても、電池が放電する電力のみを用いてマルチコプタを緊急着陸させることができる。 According to this aspect, when the temperature of the battery is lower than the target battery temperature calculated based on the remaining charge and the altitude of the multicopter , the charge/discharge control is performed and/or the heating unit is operated to raise the temperature of the battery to or above the target battery temperature. Therefore, for example, the lower the remaining charge and the higher the altitude of the multicopter , the higher the target battery temperature is set to raise the temperature of the battery to or above the target battery temperature, thereby improving the performance of the battery and increasing the amount of power that the battery can discharge. Therefore, when the remaining charge is low and the altitude of the multicopter is high, even if the engine stops and power generation by the generator stops, the multicopter can make an emergency landing using only the power discharged by the battery.

上記の態様においては、前記マルチコプタの高度を測定する高度測定部と、パラシュートと、を有し、前記電池温度制御部は、前記高度測定部により測定された前記高度が、閉じた状態の前記パラシュートを開いて前記マルチコプタを降下させることが可能なパラシュート開可能高度未満である場合に、前記充放電制御部により前記充放電制御を行う、または/および、前記加熱部による前記電池の加熱を行うこと、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the battery temperature control unit has an altitude measurement unit that measures the altitude of the multicopter and a parachute, and when the altitude measured by the altitude measurement unit is less than a parachute opening altitude at which the parachute in a closed state can be opened to descend the multicopter , the battery temperature control unit performs the charge and discharge control using the charge and discharge control unit and/or heats the battery using the heating unit .

この態様によれば、マルチコプタの飛行時に、マルチコプタの高度がパラシュート開可能高度未満である場合に、充放電制御を行う、または/および、加熱部を作動させることにより、電池の温度を上昇させて、予め、電池の性能を上げておくことができる。そのため、マルチコプタがパラシュートの開可能高度未満の高度で飛行し、かつ、充電残量が少ない状態で、エンジンが停止した際であっても、電池から放電される電力のみでマルチコプタの機体をパラシュート開可能高度以上の高度に上昇させて、パラシュートを開いてマルチコプタを着陸させることができる。 According to this aspect, when the altitude of the multicopter is below the parachute opening altitude during flight, the battery temperature is increased by performing charge/discharge control and/or activating the heating unit, thereby improving the performance of the battery in advance. Therefore, even if the multicopter flies at an altitude below the parachute opening altitude and the engine is stopped with a low remaining charge, the body of the multicopter can be raised to an altitude equal to or higher than the parachute opening altitude using only the power discharged from the battery, and the parachute can be opened to land the multicopter .

上記の態様においては、前記電池の充電残量を測定する充電残量測定部と、前記マルチコプタの高度を測定する高度測定部と、前記エンジンを駆動させるために使用する燃料の残量を測定する燃料残量測定部と、前記マルチコプタの位置を取得する位置取得部と、を有し、前記電池温度制御部は、前記充電残量測定部により測定された前記充電残量と、前記高度測定部により測定された前記高度と、前記燃料残量測定部により測定された前記燃料の残量とに基づいて、飛行可能距離を算出し、算出した前記飛行可能距離と、前記位置取得部により取得された前記マルチコプタの位置から目的地までの距離である目標飛行距離と、を比較し、前記飛行可能距離が前記目標飛行距離未満である場合に、前記充放電制御部により前記充放電制御を行う、または/および、前記加熱部による前記電池の加熱を行うこと、が好ましい。 In the above aspect, the vehicle includes a charge remaining amount measuring unit that measures the remaining amount of charge of the battery, an altitude measuring unit that measures the altitude of the multicopter , a fuel remaining amount measuring unit that measures the remaining amount of fuel used to drive the engine, and a position acquiring unit that acquires the position of the multicopter . The battery temperature control unit calculates a possible flight distance based on the remaining amount of charge measured by the charge remaining amount measuring unit, the altitude measured by the altitude measuring unit, and the remaining amount of fuel measured by the fuel remaining amount measuring unit, compares the calculated possible flight distance with a target flight distance, which is the distance from the position of the multicopter acquired by the position acquiring unit to the destination, and if the possible flight distance is less than the target flight distance, performs the charge and discharge control by the charge and discharge control unit , and/or heats the battery by the heating unit . This is preferable.

この態様によれば、マルチコプタの飛行時に、飛行可能距離が目標飛行距離未満となった場合に、充放電制御を行う、または/および、加熱部を作動させることにより、電池の温度を上昇させて、電池の性能を上げておく、すなわち、電池容量を増やしておく。そのため、例えば緊急事態によりマルチコプタを目的地まで飛行させる余裕がない場合であっても、電池の温度を上昇させて電池容量を増やすことにより、飛行可能距離を延ばして、マルチコプタを目的地まで到達させることができる。 According to this aspect, when the flight distance of the multicopter falls short of the target flight distance, charge/discharge control is performed and/or the heating unit is operated to raise the battery temperature and improve the battery performance, i.e., to increase the battery capacity. Therefore, even if there is no time to fly the multicopter to the destination due to an emergency, for example, the flight distance can be extended and the multicopter can reach the destination by raising the battery temperature and increasing the battery capacity.

本開示のマルチコプタによれば、ハイブリッドシステムを有するマルチコプタにおいて、電池の性能向上と劣化防止を両立できる。 According to the multicopter disclosed herein, in a multicopter having a hybrid system, it is possible to achieve both improved battery performance and prevention of deterioration.

本実施形態のマルチコプタの側面図である。FIG. 2 is a side view of the multicopter of the present embodiment. 図1のマルチコプタの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the multicopter of FIG. 1 . 電池温度と内部抵抗との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between battery temperature and internal resistance. 電池温度とサイクル数(充放電の回数)と電池容量との関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the battery temperature, the number of cycles (the number of charge/discharge cycles), and the battery capacity. 第1-1実施例で行われる制御の内容を示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart showing the contents of the control performed in the 1-1 embodiment. 第1-2実施例で行われる制御の内容を示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart showing the contents of the control performed in the first and second embodiments. 第2実施例で行われる制御の内容を示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart showing the contents of control performed in the second embodiment. 充電残量と高度と目標電池温度との関係を規定したマップを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a map defining the relationship between the remaining charge, altitude, and target battery temperature. 第3実施例で行われる制御の内容を示すフローチャート図である。FIG. 13 is a flowchart showing the contents of control performed in the third embodiment. 第4実施例で行われる制御の内容を示すフローチャート図である。FIG. 13 is a flowchart showing the contents of control performed in the fourth embodiment. 充電残量と飛行余裕率と目標電池温度との関係を規定したマップを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a map defining the relationship between the remaining charge, flight margin rate, and target battery temperature.

以下、本開示のマルチコプタの実施形態の一例であるマルチコプタ1について説明する。マルチコプタ1は、回転翼によって必要な揚力を得て飛行する回転翼機であり、複数のロータを搭載した回転翼機である。なお、マルチコプタには、自律飛行が可能な無人航空機(ドローン)も含まれる。 Hereinafter, a multicopter 1, which is an example of an embodiment of a multicopter according to the present disclosure, will be described. The multicopter 1 is a rotorcraft that flies by obtaining necessary lift from rotors, and is a rotorcraft equipped with multiple rotors. Note that the multicopter also includes an unmanned aerial vehicle (drone) capable of autonomous flight.

<マルチコプタの概要>
まず、本実施形態のマルチコプタ1の全体の概要について説明する。
<Overview of Multicopter>
First, an overview of the entire multicopter 1 of this embodiment will be described.

(マルチコプタの構成)
図1に示すように、本実施例のマルチコプタ1は、機体11とエンジン発電ユニット12を有する。
(Multicopter configuration)
As shown in FIG. 1 , the multicopter 1 of this embodiment has an airframe 11 and an engine generator unit 12 .

機体11は、プロペラ21とモータ22と機体本体部23とアーム24を備えている。 The aircraft 11 is equipped with a propeller 21, a motor 22, an aircraft main body 23, and an arm 24.

プロペラ21は、複数設けられている。そして、この複数のプロペラ21を回転させることにより、マルチコプタ1は飛行する。なお、プロペラ21の数は、4つ以上の偶数であればいかなる数でもよい。 There are multiple propellers 21. The multicopter 1 flies by rotating these multiple propellers 21. The number of propellers 21 may be any even number equal to or greater than four.

モータ22(すなわち、プロペラ駆動用のモータ)は、各々のプロペラ21に設けられるようにして複数設けられており、各々のプロペラ21を回転させる。このモータ22は、機体本体部23とアーム24により繋がっている。そして、モータ22は、図2に示すように、機体本体部23に設けられるESC36(Electric Speed Controller)(インバータ(不図示))とパワーコントロールユニット35とを介して、機体本体部23に設けられる電池31やエンジン発電ユニット12に備わる発電機42に電気的に接続されている。これにより、発電機42にて発電された電力や電池31から放電される電力が、パワーコントロールユニット35とESC36とを介して、モータ22に供給される。 A plurality of motors 22 (i.e., motors for driving the propellers) are provided for each of the propellers 21, and rotate each of the propellers 21. The motors 22 are connected to the aircraft body 23 by an arm 24. As shown in FIG. 2, the motors 22 are electrically connected to the battery 31 provided in the aircraft body 23 and the generator 42 provided in the engine generator unit 12 via an ESC 36 (electric speed controller) (inverter (not shown)) and a power control unit 35 provided in the aircraft body 23. As a result, the power generated by the generator 42 and the power discharged from the battery 31 are supplied to the motors 22 via the power control unit 35 and the ESC 36.

機体本体部23には、図2に示すように、電池31(バッテリ)と、燃料タンク32と、制御部33と、フライトコントローラ34と、パワーコントロールユニット35と、ESC36などが設けられている。 As shown in FIG. 2, the aircraft body 23 is provided with a battery 31, a fuel tank 32, a control unit 33, a flight controller 34, a power control unit 35, an ESC 36, and the like.

電池31は、電力を充放電可能な充放電部(二次電池、蓄電池)である。図2に示すように、電池31は、パワーコントロールユニット35を介して、発電機42と電気的に接続されており、発電機42により発電された電力を充電する。また、電池31は、パワーコントロールユニット35とESC36とを介して、モータ22と電気的に接続されており、モータ22に供給する電力を放電する。 The battery 31 is a charge/discharge unit (secondary battery, storage battery) that can charge and discharge power. As shown in FIG. 2, the battery 31 is electrically connected to the generator 42 via the power control unit 35, and charges the battery 31 with power generated by the generator 42. The battery 31 is also electrically connected to the motor 22 via the power control unit 35 and the ESC 36, and discharges the power to be supplied to the motor 22.

燃料タンク32は、エンジン発電ユニット12に備わるエンジン41を駆動させるために使用する燃料(例えば、ガソリン)を貯留している。 The fuel tank 32 stores fuel (e.g., gasoline) used to drive the engine 41 provided in the engine generator unit 12.

制御部33は、小型のコンピュータとして構成されており、マルチコプタ1の全体を制御する。例えば、制御部33は、エンジン41の駆動を制御して、発電機42での発電を制御する。 The control unit 33 is configured as a small computer and controls the entire multicopter 1. For example, the control unit 33 controls the driving of the engine 41 and controls the power generation by the generator 42.

本実施形態では、制御部33には、電池温度制御部33aと充放電制御部33bが設けられている。電池温度制御部33aは、後述する電池温度測定部61により測定された電池温度tbattery(すなわち、電池31の温度)に基づいて、電池温度tbatteryを制御する。また、充放電制御部33bは、電池31を充電または放電させる充放電制御を行う。なお、電池温度制御部33aと充放電制御部33bは、制御部33とは別に設けられていてもよい。 In this embodiment, the control unit 33 is provided with a battery temperature control unit 33a and a charge/discharge control unit 33b. The battery temperature control unit 33a controls the battery temperature tbattery based on the battery temperature tbattery (i.e., the temperature of the battery 31) measured by a battery temperature measurement unit 61 described later. The charge/discharge control unit 33b performs charge/discharge control to charge or discharge the battery 31. Note that the battery temperature control unit 33a and the charge/discharge control unit 33b may be provided separately from the control unit 33.

フライトコントローラ34は、マルチコプタ1の飛行の制御を行う装置である。このフライトコントローラ34は、制御部33とESC36へ推力指示の信号を送る一方で、制御部33から充電率(State Of Charge、充電残量)の情報に関する信号を受け取る。また、フライトコントローラ34は、後述するコントローラ51から操縦者の操作指示の信号を受け取る。 The flight controller 34 is a device that controls the flight of the multicopter 1. This flight controller 34 sends thrust command signals to the control unit 33 and the ESC 36, while also receiving signals related to information on the state of charge (remaining charge) from the control unit 33. The flight controller 34 also receives signals of operational commands from the pilot from the controller 51, which will be described later.

パワーコントロールユニット35は、モータ22へ供給される電力を制御する装置である。このパワーコントロールユニット35は、発電機42で発電された電力を受給したり、電池31との間で電力の供給および受給を行ったり、ESC36へ電力を供給したりする。また、パワーコントロールユニット35は、制御部33から充放電切替指示の信号を受け取る。 The power control unit 35 is a device that controls the power supplied to the motor 22. This power control unit 35 receives power generated by the generator 42, supplies and receives power to and from the battery 31, and supplies power to the ESC 36. The power control unit 35 also receives a signal from the control unit 33 instructing it to switch between charging and discharging.

ESC36は、モータ22の回転数を制御する装置である。このESC36は、パワーコントロールユニット35から供給される電力を、駆動電力として、モータ22に供給する。また、ESC36は、フライトコントローラ34から推力指示の信号を受け取る。 The ESC 36 is a device that controls the rotation speed of the motor 22. The ESC 36 supplies the power supplied from the power control unit 35 to the motor 22 as drive power. The ESC 36 also receives a thrust command signal from the flight controller 34.

エンジン発電ユニット12は、図1と図2に示すように、エンジン41と発電機42(すなわち、ジェネレータ)を備えている。 As shown in Figures 1 and 2, the engine generator unit 12 includes an engine 41 and an electric generator 42 (i.e., a generator).

エンジン41は、発電機42の動力源であって、例えば、小型のディーゼルエンジンやレシプロエンジンなどである。すなわち、エンジン41は、モータ22または電池31へ供給する電力を発電機42で発電するために駆動する。また、エンジン41は、制御部33から、発電電力指示の信号を受け取る。 The engine 41 is the power source for the generator 42, and is, for example, a small diesel engine or a reciprocating engine. That is, the engine 41 drives the generator 42 to generate electricity to be supplied to the motor 22 or the battery 31. The engine 41 also receives a signal from the control unit 33 instructing the generator 42 to generate electric power.

また、マルチコプタ1は、図2に示すように、コントローラ51を有する。コントローラ51は、マルチコプタ1の操縦者が持つ操作部であり、例えば、ジョイスティックである。 The multicopter 1 also has a controller 51, as shown in FIG. 2. The controller 51 is an operation unit held by the pilot of the multicopter 1, and is, for example, a joystick.

また、本実施形態のマルチコプタ1は、図1と図2に示すように、電池温度測定部61と、発熱被膜62と、充電残量測定部63と、高度測定部64と、パラシュート65と、燃料残量測定部66と、位置取得部67を有する。 As shown in Figures 1 and 2, the multicopter 1 of this embodiment also has a battery temperature measurement unit 61, a heat generating coating 62, a charge level measurement unit 63, an altitude measurement unit 64, a parachute 65, a fuel level measurement unit 66, and a position acquisition unit 67.

電池温度測定部61は、電池温度tbatteryを測定する機器(すなわち、温度センサ)である。発熱被膜62は、電池31を加熱する加熱部であり、特殊バインダー内に、各種導通顔料を配合・分散した乾燥性被膜であり、被膜に電極を介して電力を供給することで、被膜全体を発熱させることが可能である。 The battery temperature measuring unit 61 is a device (i.e., a temperature sensor) that measures the battery temperature tbattery. The heat generating coating 62 is a heating unit that heats the battery 31, and is a dry coating in which various conductive pigments are mixed and dispersed in a special binder. By supplying power to the coating via electrodes, it is possible to heat the entire coating.

充電残量測定部63は、電池31の充電残量SOC(すなわち、電池31に残っている充電量)を測定する機器である。高度測定部64は、マルチコプタ1の高度altmを測定する機器である。パラシュート65は、通常時は不図示の収容部に閉じた状態で収容されており、緊急着陸時に図1にて破線で示すように開いた状態になる。 The remaining charge measuring unit 63 is a device that measures the remaining charge SOC of the battery 31 (i.e., the amount of charge remaining in the battery 31). The altitude measuring unit 64 is a device that measures the altitude altm of the multicopter 1. The parachute 65 is normally stored in a closed state in a storage unit not shown, and is opened in the event of an emergency landing as shown by the dashed line in FIG. 1.

燃料残量測定部66は、エンジン41を駆動させて発電機42により発電を行うために使用される燃料タンク32の燃料の残量を測定する機器である。位置取得部67は、マルチコプタ1の水平方向(高さ方向に直交する方向)の位置を取得する機器(例えば、GPS機器)である。 The fuel level measuring unit 66 is a device that measures the amount of fuel remaining in the fuel tank 32 that is used to drive the engine 41 and generate electricity with the generator 42. The position acquisition unit 67 is a device (e.g., a GPS device) that acquires the horizontal position (direction perpendicular to the height direction) of the multicopter 1.

また、本実施形態のマルチコプタ1は、発電機42と電池31を備えるハイブリッドシステムを有する。詳しくは、ハイブリッドシステムとして、モータ22と電池31とエンジン41と発電機42によりシリーズハイブリッドシステムが構成されている。すなわち、マルチコプタ1においては、エンジン41が発電機42での発電のみに使用され、モータ22がプロペラ21の駆動に使用され、さらに電力を回収するための電池31を有するシステムが構成されている。このようにして、マルチコプタ1は、エンジン41の駆動により発電機42にて発電し、発電した電力でモータ22を駆動してプロペラ21を駆動することにより、飛行する。また、マルチコプタ1は、エンジン41の駆動により発電機42にて発電した際の余剰電力を、電池31に一旦蓄え、必要に応じてモータ22の駆動に用いる。 The multicopter 1 of this embodiment also has a hybrid system including a generator 42 and a battery 31. More specifically, the hybrid system is configured as a series hybrid system including the motor 22, the battery 31, the engine 41, and the generator 42. That is, in the multicopter 1, the engine 41 is used only for generating electricity with the generator 42, the motor 22 is used to drive the propeller 21, and a system is configured with the battery 31 for recovering electricity. In this way, the multicopter 1 flies by generating electricity with the generator 42 driven by the engine 41, and driving the propeller 21 with the generated electricity. In addition, the multicopter 1 temporarily stores surplus electricity generated by the generator 42 driven by the engine 41 in the battery 31, and uses it to drive the motor 22 as needed.

(マルチコプタの作用)
このような構成のマルチコプタ1は、モータ22に電力を供給し、複数のプロペラ21を回転させることにより飛行する。そして、プロペラ21の回転数を制御し、プロペラ21の回転によって得られる揚力をマルチコプタ1自体の重力とバランスさせることで、マルチコプタ1のホバリング飛行や前進・後進・左右移動飛行を実現させることができる。また、プロペラ21により発生させる揚力を大きくしてマルチコプタ1の上昇飛行を実現させることができ、プロペラ21により発生させる揚力を小さくしてマルチコプタ1の下降飛行を実現させることができる。また、各々のプロペラ21の回転数を制御して、複数のプロペラ21の回転によって発生する揚力に不均衡を生じさせることにより、マルチコプタ1の前進・後進・左右移動飛行を実現することができる。そして、相対回転するプロペラ21の回転数に差を設けることにより、旋回(回転)飛行を実現することができる。また、ブレーキの挙動として、マルチコプタ1の移動時(前進・後進・左右移動飛行時)に機体11が傾斜する方向とは逆方向に機体11を傾斜させる逆傾斜動作を行うことにより、マルチコプタ1を停止させることができる。
(Multicopter action)
The multicopter 1 having such a configuration flies by supplying power to the motor 22 and rotating the multiple propellers 21. By controlling the rotation speed of the propellers 21 and balancing the lift obtained by the rotation of the propellers 21 with the gravity of the multicopter 1 itself, the multicopter 1 can realize hovering flight, forward, backward, and left and right movement flight. In addition, the lift generated by the propellers 21 can be increased to realize the upward flight of the multicopter 1, and the lift generated by the propellers 21 can be decreased to realize the downward flight of the multicopter 1. In addition, by controlling the rotation speed of each propeller 21 and causing an imbalance in the lift generated by the rotation of the multiple propellers 21, the multicopter 1 can realize forward, backward, and left and right movement flight. By providing a difference in the rotation speed of the propellers 21 that rotate relative to each other, a turning (rotational) flight can be realized. In addition, as a braking behavior, the multicopter 1 can be stopped by performing a reverse tilt operation in which the aircraft 11 tilts in the opposite direction to the direction in which the aircraft 11 tilts when the multicopter 1 is moving (forward, backward, or left and right flight).

<電池温度制御の説明>
次に、電池温度tbatteryを制御する電池温度制御について説明する。
<Explanation of battery temperature control>
Next, the battery temperature control for controlling the battery temperature tbattery will be described.

図3に示すように、電池31の内部抵抗は、電池温度tbatteryが高いほど小さくなる。そのため、電池31の性能、すなわち、電池容量は、電池温度tbatteryが高いほど向上する。なお、電池容量とは、所謂、放電容量であって、規定された条件化で放電(または、充電)できる電力の量である。 As shown in FIG. 3, the internal resistance of the battery 31 decreases as the battery temperature tbattery increases. Therefore, the performance of the battery 31, i.e., the battery capacity, improves as the battery temperature tbattery increases. Note that the battery capacity is the so-called discharge capacity, which is the amount of power that can be discharged (or charged) under specified conditions.

その一方で、図4に示すように、電池温度tbatteryが高い場合には、電池容量が多くなるが、電池31が劣化し易くなるので、充放電が多く行われて充放電のサイクル数が多くなったときに電池容量が少なくなり、電池31の寿命が短くなるおそれがある。 On the other hand, as shown in FIG. 4, when the battery temperature tbattery is high, the battery capacity is high, but the battery 31 is more susceptible to deterioration, so when the battery is frequently charged and discharged and the number of charge/discharge cycles increases, the battery capacity decreases and the life of the battery 31 may be shortened.

そのため、電池温度tbatteryを適切な温度に制御して、電池31の性能向上と劣化防止を両立させることが望ましい。 Therefore, it is desirable to control the battery temperature tbattery to an appropriate temperature to improve the performance of the battery 31 while preventing deterioration.

そこで、本実施形態で行われる電池温度制御(すなわち、電池温度tbatteryの制御)について説明する。 Here, we will explain the battery temperature control (i.e., control of the battery temperature tbattery) performed in this embodiment.

[第1-1実施例]
まず、第1-1実施例について説明する。
[Example 1-1]
First, Example 1-1 will be described.

(制御の内容の説明)
本実施例では、電池温度制御として、電池温度tbatteryを監視し、許容温度未満にならないように電池温度tbatteryを制御する。そして、電池温度tbatteryを制御する際には、まず、充放電制御を行って電池温度tbatteryを上昇させることを優先し、電池温度tbatteryの上昇の不足分を発熱被膜62による電池31の加熱により補うようにする。具体的には、電池温度制御部33aは、図5に示す制御を行う。
(Explanation of the contents of control)
In this embodiment, the battery temperature control is performed by monitoring the battery temperature tbattery and controlling the battery temperature tbattery so that it does not fall below an allowable temperature. When controlling the battery temperature tbattery, first, priority is given to increasing the battery temperature tbattery by performing charge/discharge control, and any insufficient increase in the battery temperature tbattery is compensated for by heating the battery 31 with the heat generating coating 62. Specifically, the battery temperature control unit 33a performs the control shown in FIG. 5.

図5に示すように、電池温度制御部33aは、飛行制御中であるか否か、すなわち、マルチコプタ1が飛行中であるか否かを判断する(ステップS1)。 As shown in FIG. 5, the battery temperature control unit 33a determines whether flight control is in progress, i.e., whether the multicopter 1 is flying (step S1).

そして、電池温度制御部33aは、飛行制御中であると判断した場合(ステップS1:YES)には、電池温度測定部61により測定された電池温度tbatteryを取り込み(ステップS2)、発熱フラグの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS3)。 If the battery temperature control unit 33a determines that flight control is in progress (step S1: YES), it retrieves the battery temperature tbattery measured by the battery temperature measurement unit 61 (step S2) and determines whether the value of the heat generation flag is "0" (step S3).

なお、発熱フラグの値は、発熱被膜62による電池31の加熱が停止されている場合に「0」に設定され、発熱被膜62による電池31の加熱が実行されている場合に「1」に設定される。 The value of the heat generation flag is set to "0" when heating of the battery 31 by the heat generation coating 62 has stopped, and is set to "1" when heating of the battery 31 by the heat generation coating 62 is being performed.

そして、電池温度制御部33aは、発熱フラグの値が「0」である場合(ステップS3:YES)、すなわち、発熱被膜62による電池31の加熱が停止されている場合には、電池温度tbatteryが所定温度TA(例えば、25℃)未満であるか否かを判断する(ステップS4)。 Then, if the value of the heat generation flag is "0" (step S3: YES), i.e., if heating of the battery 31 by the heat generating coating 62 has stopped, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is less than a predetermined temperature TA (e.g., 25°C) (step S4).

ここで、所定温度TAは、マルチコプタ1の安定な飛行に貢献できる電池31の性能として満足な性能を得ることができる適切な温度範囲の下限値である。 Here, the predetermined temperature TA is the lower limit of an appropriate temperature range that can provide satisfactory performance of the battery 31 that can contribute to stable flight of the multicopter 1.

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが所定温度TA未満であると判断した場合(ステップS4:YES)には、充放電優先フラグの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS5)。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is less than the predetermined temperature TA (step S4: YES), it determines whether the value of the charge/discharge priority flag is "0" (step S5).

なお、充放電優先フラグの値は、発熱被膜62による電池31の加熱よりも充放電制御部33bによる充放電制御(以下、単に「充放電制御」という。)が優先して実行されていない場合に「0」に設定され、発熱被膜62による電池31の加熱よりも充放電制御が優先して実行されている場合に「1」に設定される。 The value of the charge/discharge priority flag is set to "0" when charge/discharge control by the charge/discharge control unit 33b (hereinafter simply referred to as "charge/discharge control") is not given priority over heating of the battery 31 by the heat-generating coating 62, and is set to "1" when charge/discharge control is given priority over heating of the battery 31 by the heat-generating coating 62.

そして、電池温度制御部33aは、充放電優先フラグの値が「0」である場合(ステップS5:YES)には、充放電制御による飛行(充放電制御を実行しながらマルチコプタ1を飛行させること)をPCU(すなわち、制御部33)側に優先要求し(ステップS6)、発熱被膜62による電池31の加熱よりも充放電制御を優先して実行することの可否を判断する(ステップS7)。 If the value of the charge/discharge priority flag is "0" (step S5: YES), the battery temperature control unit 33a makes a priority request to the PCU (i.e., the control unit 33) to fly using charge/discharge control (fly the multicopter 1 while executing charge/discharge control) (step S6), and determines whether or not to execute charge/discharge control in priority over heating the battery 31 by the heat-generating coating 62 (step S7).

そして、電池温度制御部33aは、充放電制御を優先して実行することが可である(認められる)と判断した場合(ステップS7:YES)には、充放電制御を優先して実行する(ステップS8)。 Then, if the battery temperature control unit 33a determines that it is possible (approved) to give priority to charge/discharge control (step S7: YES), it gives priority to charge/discharge control (step S8).

このようにして、本実施形態では、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが所定温度TA未満である場合に、電池31の性能として満足な性能を得るために、充放電制御部33bにより充放電制御を行って、電池温度tbatteryを上昇させるようにして、電池温度tbatteryを制御する。 In this manner, in this embodiment, when the battery temperature tbattery is below the predetermined temperature TA, the battery temperature control unit 33a controls the battery temperature tbattery by performing charge/discharge control using the charge/discharge control unit 33b to increase the battery temperature tbattery in order to obtain satisfactory performance for the battery 31.

その後、電池温度制御部33aは、充放電制御の実行開始後、所定時間A経過したら(ステップS9:YES)、充放電優先フラグの値を「1」に設定して(ステップS10)、処理を終了する。なお、所定時間Aは、電池31に流れる電流値が大きいほど短くなる(電流が多いほど発熱量が多くなるため)。また、電池温度制御部33aは、ステップS9の処理に代えて、電池温度tbatteryの変化ΔTを計測し、計測した電池温度tbatteryの変化ΔTが所定の閾値よりも小さくなった時点で、ステップS10に移行して処理を行ってもよい。 After that, when a predetermined time A has elapsed since the start of charge/discharge control (step S9: YES), the battery temperature control unit 33a sets the value of the charge/discharge priority flag to "1" (step S10) and ends the process. Note that the greater the current value flowing through the battery 31, the shorter the predetermined time A (because the greater the current, the greater the amount of heat generated). Alternatively, instead of processing step S9, the battery temperature control unit 33a may measure the change ΔT in the battery temperature tbattery, and when the measured change ΔT in the battery temperature tbattery becomes smaller than a predetermined threshold, the battery temperature control unit 33a may proceed to processing step S10.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS7において、充放電制御を優先して実行することが不可である(認められない)と判断した場合(ステップS7:NO)には、発熱被膜62による電池31の加熱を実行し(ステップS11)、すなわち、発熱被膜62の作動を制御することにより、電池温度tbatteryを制御する。次に、電池温度制御部33aは、発熱フラグの値を「1」に設定する(ステップS12)。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S7 that it is not possible (not permitted) to prioritize charge/discharge control (step S7: NO), it heats the battery 31 using the heat generating coating 62 (step S11), i.e., it controls the operation of the heat generating coating 62 to control the battery temperature tbattery. Next, the battery temperature control unit 33a sets the value of the heat generation flag to "1" (step S12).

また、電池温度制御部33aは、ステップS4において、電池温度tbatteryが所定温度TA未満であると判断した場合(ステップS4:YES)に、ステップS5において、充放電優先フラグの値が「1」に設定されていると判断した場合(ステップS5:NO)には、充放電制御を実行しながら、発熱被膜62による電池31の加熱も実行し(ステップS11)、発熱フラグの値を「1」に設定する(ステップS12)。 In addition, if the battery temperature control unit 33a determines in step S4 that the battery temperature tbattery is less than the predetermined temperature TA (step S4: YES), and if the battery temperature control unit 33a determines in step S5 that the value of the charge/discharge priority flag is set to "1" (step S5: NO), it heats the battery 31 using the heat-generating coating 62 while performing charge/discharge control (step S11), and sets the value of the heat-generating flag to "1" (step S12).

このようにして、本実施形態では、電池温度制御部33aは、充放電制御部33bにより充放電制御を行っているときに、電池温度測定部61により測定された電池温度tbatteryが所定温度TA未満である場合には、発熱被膜62を作動させる。これにより、充放電制御を行って電池温度tbatteryを上昇させることを優先しながら、電池温度tbatteryの上昇の不足分を発熱被膜62による電池31の加熱により補う。 In this manner, in this embodiment, when the battery temperature tbattery measured by the battery temperature measurement unit 61 is below the predetermined temperature TA while the charge/discharge control unit 33b is performing charge/discharge control, the battery temperature control unit 33a activates the heat generating coating 62. As a result, while prioritizing the increase in the battery temperature tbattery through charge/discharge control, the heat generating coating 62 compensates for the insufficient increase in the battery temperature tbattery by heating the battery 31.

また、電池温度制御部33aが、ステップS4において、電池温度tbatteryが所定温度TA以上であると判断した場合(ステップS4:NO)には、電池31の性能として満足な性能が得られていると考えられるので、制御部33によりマルチコプタ1の通常の飛行制御が行なわれる(ステップS13)。 In addition, if the battery temperature control unit 33a determines in step S4 that the battery temperature tbattery is equal to or higher than the predetermined temperature TA (step S4: NO), it is assumed that the performance of the battery 31 is satisfactory, and normal flight control of the multicopter 1 is performed by the control unit 33 (step S13).

また、電池温度制御部33aは、ステップS3において、発熱フラグの値が「1」であると判断した場合(ステップS3:NO)、すなわち、発熱被膜62による電池31の加熱が実行されていると判断した場合には、電池温度tbatteryが所定温度TB以上であるか否かを判断する(ステップS14)。なお、所定温度TBは、所定温度TAよりも高い温度であり、例えば30℃である。 If the battery temperature control unit 33a determines in step S3 that the value of the heat generation flag is "1" (step S3: NO), that is, if it determines that the battery 31 is being heated by the heat generating coating 62, it determines whether the battery temperature tbattery is equal to or higher than a predetermined temperature TB (step S14). The predetermined temperature TB is a temperature higher than the predetermined temperature TA, for example, 30°C.

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが所定温度TB以上であると判断した場合(ステップS14:YES)には、発熱被膜62による電池31の加熱を停止し(ステップS15)、すなわち、発熱被膜62の停止を制御することにより、電池温度tbatteryを制御する。次に、電池温度制御部33aは、発熱フラグの値を「0」に設定する(ステップS16)。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is equal to or higher than the predetermined temperature TB (step S14: YES), it stops heating the battery 31 by the heat generating coating 62 (step S15), i.e., it controls the battery temperature tbattery by controlling the stopping of the heat generating coating 62. Next, the battery temperature control unit 33a sets the value of the heat generation flag to "0" (step S16).

このようにして、電池温度tbatteryが高くなり過ぎないようにして、電池31の劣化を防止する。 In this way, the battery temperature tbattery is prevented from becoming too high, thereby preventing deterioration of the battery 31.

次に、電池温度制御部33aは、充放電制御による飛行をPCU側に優先要求することを解除し(ステップS17)、充放電優先フラグの値を「0」に設定する(ステップS18)。そして、制御部33によりマルチコプタ1の通常の飛行制御が行なわれる(ステップS13)。 Next, the battery temperature control unit 33a cancels the priority request to the PCU for flight under charge/discharge control (step S17) and sets the value of the charge/discharge priority flag to "0" (step S18). Then, the control unit 33 performs normal flight control of the multicopter 1 (step S13).

一方、電池温度制御部33aは、ステップS14において、電池温度tbatteryが所定温度TB未満であると判断した場合(ステップS14:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S14 that the battery temperature tbattery is less than the predetermined temperature TB (step S14: NO), it ends the process.

また、電池温度制御部33aが、ステップS1において、飛行制御中でないと判断した場合(ステップS1:NO)には、制御部33によりマルチコプタ1の地上制御(マルチコプタ1が飛行しておらず着地している状態のときに行う制御)が行われる(ステップS15)。 In addition, if the battery temperature control unit 33a determines in step S1 that flight control is not in progress (step S1: NO), the control unit 33 performs ground control of the multicopter 1 (control performed when the multicopter 1 is not flying and has landed) (step S15).

(本実施例の作用効果)
本実施例によれば、電池温度制御部33aは、電池温度測定部61により測定された電池温度tbatteryに基づいて、電池温度tbatteryを制御する。
(Effects of this embodiment)
According to this embodiment, the battery temperature control unit 33 a controls the battery temperature tbattery based on the battery temperature tbattery measured by the battery temperature measurement unit 61 .

このようにして、電池温度tbatteryを測定しながら制御することにより、電池温度tbatteryを適切な温度に保つことができるので、電池31の性能向上と劣化防止を両立できる。 In this way, by controlling the battery temperature tbattery while measuring it, the battery temperature tbattery can be kept at an appropriate temperature, thereby improving the performance of the battery 31 while preventing deterioration.

また、電池温度制御部33aは、電池31を充電または放電させる充放電制御を行うことにより、電池温度tbatteryを制御する。 The battery temperature control unit 33a also controls the battery temperature tbattery by performing charge/discharge control to charge or discharge the battery 31.

このようにして、電池31を充電させたり放電させたりすることにより、電池温度tbatteryを適切な温度に保つことができる。そのため、より確実に、電池31の性能向上と劣化防止を両立できる。 In this way, by charging and discharging the battery 31, the battery temperature tbattery can be maintained at an appropriate temperature. This makes it possible to more reliably improve the performance of the battery 31 while preventing deterioration.

また、電池温度制御部33aは、発熱被膜62の作動および停止を制御することにより、電池温度tbatteryを制御する。 The battery temperature control unit 33a also controls the battery temperature tbattery by controlling the activation and deactivation of the heating coating 62.

このようにして、発熱被膜62を作動させて電池31を加熱したり、発熱被膜62を停止させて電池31を加熱することを止めたりすることにより、発熱被膜62を用いて電池温度tbatteryを適切な温度に保つことができる。そのため、より確実に、電池31の性能向上と劣化防止を両立できる。 In this way, the battery temperature tbattery can be maintained at an appropriate temperature by activating the heating coating 62 to heat the battery 31, or by stopping the heating coating 62 to stop heating the battery 31. This makes it possible to more reliably improve the performance of the battery 31 while preventing deterioration.

また、電池温度制御部33aは、充放電制御部33bにより充放電制御を行っているときに、電池温度測定部61により測定された電池温度tbatteryが所定温度TA未満である場合には、発熱被膜62を作動させて電池31を加熱する。 In addition, when the charge/discharge control unit 33b is performing charge/discharge control, if the battery temperature tbattery measured by the battery temperature measurement unit 61 is less than a predetermined temperature TA, the battery temperature control unit 33a activates the heat generating coating 62 to heat the battery 31.

このようにして、充放電制御部33bにより充放電制御を行うだけで電池温度tbatteryを所定温度TA以上にできない場合には、発熱被膜62による電池31の加熱も行うことにより、電池温度tbatteryを所定温度TA以上にできる。 In this way, if the battery temperature tbattery cannot be raised to the predetermined temperature TA or higher by simply performing charge/discharge control using the charge/discharge control unit 33b, the battery 31 can also be heated by the heat-generating coating 62 to raise the battery temperature tbattery to the predetermined temperature TA or higher.

一方、充放電制御部33bにより充放電制御を行うだけで電池温度tbatteryを所定温度TA以上にできる場合には充放電制御のみを優先して行うことにより、発熱被膜62の作動頻度を低くすることができる。そのため、マルチコプタ1における消費電力を低減できる。 On the other hand, if the battery temperature tbattery can be raised to a predetermined temperature TA or higher simply by performing charge/discharge control using the charge/discharge control unit 33b, the frequency of operation of the heating coating 62 can be reduced by prioritizing only the charge/discharge control. This allows the power consumption of the multicopter 1 to be reduced.

[第1-2実施例]
次に、第1-2実施例について説明する。
[Example 1-2]
Next, a first embodiment will be described.

(制御の内容の説明)
本実施例では、電池温度tbatteryを上昇させる制御を行う際には、充放電制御部33bによる充放電制御を行うこと、または/および、発熱被膜62を作動させることにより、電池31を加熱する。具体的には、電池温度制御部33aは、図6に示す制御を行う。
(Explanation of the contents of control)
In this embodiment, when control is performed to increase the battery temperature tbattery, the battery 31 is heated by performing charge/discharge control by the charge/discharge control unit 33b and/or by activating the heat generating coating 62. Specifically, the battery temperature control unit 33a performs the control shown in FIG.

図6に示すように、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryを取り込み(ステップS101)、加熱フラグの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS102)。 As shown in FIG. 6, the battery temperature control unit 33a receives the battery temperature tbattery (step S101) and determines whether the value of the heating flag is "0" (step S102).

なお、加熱フラグの値は、電池31の加熱が停止されている場合に「0」に設定され、電池31の加熱が実行されている場合に「1」に設定される。 The value of the heating flag is set to "0" when heating of the battery 31 is stopped, and is set to "1" when heating of the battery 31 is being performed.

そして、電池温度制御部33aは、加熱フラグの値が「0」である場合(ステップS102:YES)、すなわち、電池31の加熱が停止されている場合には、電池温度tbatteryが所定温度TA(例えば、25℃)未満であるか否かを判断する(ステップS103)。 Then, if the value of the heating flag is "0" (step S102: YES), i.e., if heating of the battery 31 has been stopped, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is less than a predetermined temperature TA (e.g., 25°C) (step S103).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが所定温度TA未満であると判断した場合(ステップS103:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を実行し(ステップS104)、加熱フラグの値を「1」に設定して(ステップS105)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is lower than the predetermined temperature TA (step S103: YES), it performs charging/discharging control (or/and heating coating 62) to heat the battery 31 (step S104), sets the value of the heating flag to "1" (step S105), and ends the process.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS103において、電池温度tbatteryが所定温度TA以上であると判断した場合(ステップS103:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S103 that the battery temperature tbattery is equal to or higher than the predetermined temperature TA (step S103: NO), it ends the process.

また、電池温度制御部33aは、ステップS102において、加熱フラグの値が「1」である場合(ステップS102:NO)、すなわち、電池31の加熱が実行されている場合には、電池温度tbatteryが所定温度TB(例えば、30℃)以上であるか否かを判断する(ステップS106)。 In addition, in step S102, if the value of the heating flag is "1" (step S102: NO), i.e., if heating of the battery 31 is being performed, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is equal to or higher than a predetermined temperature TB (e.g., 30°C) (step S106).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが所定温度TB以上であると判断した場合(ステップS106:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を停止し(ステップS107)、加熱フラグの値を「0」に設定して(ステップS108)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is equal to or higher than the predetermined temperature TB (step S106: YES), it stops heating the battery 31 through charge/discharge control (or/and the heating coating 62) (step S107), sets the value of the heating flag to "0" (step S108), and ends the process.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS106において、電池温度tbatteryが所定温度TB未満であると判断した場合(ステップS106:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S106 that the battery temperature tbattery is less than the predetermined temperature TB (step S106: NO), it ends the process.

(本実施例の作用効果)
本実施例によれば、前記の実施例にて説明した作用効果の他に、さらに以下の作用効果を奏する。
(Effects of this embodiment)
According to this embodiment, in addition to the effects described in the above embodiment, the following effects are further achieved.

本実施例によれば、電池温度制御部33aは、発熱被膜62の作動および停止の制御を行わないで、充放電制御部33bによる充放電制御のみを行うことにより、電池温度tbatteryを制御してもよい。 According to this embodiment, the battery temperature control unit 33a may control the battery temperature tbattery by only performing charge/discharge control by the charge/discharge control unit 33b, without controlling the activation and deactivation of the heat generating coating 62.

このようにして、発熱被膜62の作動および停止の制御を行わないことにより、マルチコプタ1の消費電力を低減できる。 In this way, the power consumption of the multicopter 1 can be reduced by not controlling the activation and deactivation of the heating coating 62.

また、電池温度制御部33aは、充放電制御部33bによる充放電制御を行わないで、発熱被膜62の作動および停止のみを制御することにより、電池温度tbatteryを制御してもよい。 The battery temperature control unit 33a may also control the battery temperature tbattery by only controlling the activation and deactivation of the heat generating coating 62, without performing charge and discharge control by the charge and discharge control unit 33b.

このようにして、充放電制御部33bによる充放電制御を行わないことにより、充放電制御と比較して、確実かつ瞬時に電池温度tbatteryを上昇させることができる。 In this way, by not performing charge/discharge control by the charge/discharge control unit 33b, the battery temperature tbattery can be increased more reliably and instantly compared to charge/discharge control.

さらに、電池温度制御部33aは、充放電制御部33bによる充放電制御を行うとともに、発熱被膜62の作動および停止を制御することにより、電池温度tbatteryを制御してもよい。 Furthermore, the battery temperature control unit 33a may control the battery temperature tbattery by controlling the operation and stopping of the heat generating coating 62 while controlling the charge and discharge by the charge and discharge control unit 33b.

これにより、効率的に、電池温度tbatteryを制御できる。 This allows the battery temperature tbattery to be controlled efficiently.

[第2実施例]
次に、第2実施例について説明する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described.

(制御の内容の説明)
本実施例では、電池温度制御として、充電残量SOCと高度altmに応じて電池温度tbatteryを制御し、万が一、エンジン41が停止した場合には電池31の電力のみでマルチコプタ1を着陸させるようにする。具体的には、電池温度制御部33aは、図7に示す制御を行う。
(Explanation of the contents of control)
In this embodiment, the battery temperature control is performed by controlling the battery temperature tbattery according to the remaining charge SOC and the altitude altm, and in the unlikely event that the engine 41 stops, the multicopter 1 is landed using only the power of the battery 31. Specifically, the battery temperature control unit 33a performs the control shown in FIG.

図7に示すように、電池温度制御部33aは、充電残量測定部63で測定される充電残量SOCと、高度測定部64で測定される高度altmを取り込み(ステップS201)、電池温度測定部61で測定される電池温度tbatteryを取り込む(ステップS202)。 As shown in FIG. 7, the battery temperature control unit 33a receives the remaining charge SOC measured by the remaining charge measurement unit 63 and the altitude altm measured by the altitude measurement unit 64 (step S201), and receives the battery temperature tbattery measured by the battery temperature measurement unit 61 (step S202).

次に、電池温度制御部33aは、充電残量SOCと高度altmに応じた目標電池温度ktbatteryを算出する(ステップS203)。 Next, the battery temperature control unit 33a calculates the target battery temperature ktbattery according to the remaining charge SOC and the altitude altm (step S203).

ここで、目標電池温度ktbatteryは、図8のマップを用いて算出される。なお、図8において、温度T4、温度T3、温度T2、温度T1の順に温度が高い(温度T1<温度T2<温度T3<温度T4)とする。 Here, the target battery temperature ktbattery is calculated using the map in FIG. 8. In FIG. 8, the temperatures are highest in the order of temperature T4, temperature T3, temperature T2, and temperature T1 (temperature T1<temperature T2<temperature T3<temperature T4).

このようにして、本実施形態では、電池温度制御部33aは、充電残量測定部63により測定された充電残量SOCと、高度測定部64により測定された高度altmとに基づいて、目標電池温度ktbatteryを算出する。 In this way, in this embodiment, the battery temperature control unit 33a calculates the target battery temperature ktbattery based on the remaining charge SOC measured by the remaining charge measurement unit 63 and the altitude altm measured by the altitude measurement unit 64.

図7の説明に戻って、次に、電池温度制御部33aは、加熱フラグの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS204)。 Returning to the explanation of FIG. 7, the battery temperature control unit 33a then determines whether the value of the heating flag is "0" (step S204).

そして、電池温度制御部33aは、加熱フラグの値が「0」である場合(ステップS204:YES)、すなわち、電池31の加熱が停止されている場合には、電池温度tbatteryが目標電池温度ktbattery未満であるか否かを判断する(ステップS205)。 Then, if the value of the heating flag is "0" (step S204: YES), i.e., if heating of the battery 31 has been stopped, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is less than the target battery temperature ktbattery (step S205).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが目標電池温度ktbattery未満であると判断した場合(ステップS205:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を実行し(ステップS206)、加熱フラグの値を「1」に設定して(ステップS207)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is lower than the target battery temperature ktbattery (step S205: YES), it performs charging/discharging control (or/and heating coating 62) to heat the battery 31 (step S206), sets the value of the heating flag to "1" (step S207), and ends the process.

このようにして、本実施形態では、電池温度制御部33aは、電池温度測定部61により測定された電池温度tbatteryが、充電残量SOCと高度altmに基づいて算出された目標電池温度ktbattery未満である場合に、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させる。 In this manner, in this embodiment, the battery temperature control unit 33a performs charge/discharge control and/or activates the heating coating 62 when the battery temperature tbattery measured by the battery temperature measurement unit 61 is less than the target battery temperature ktbattery calculated based on the remaining charge SOC and the altitude altm.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS205において、電池温度tbatteryが目標電池温度ktbattery以上であると判断した場合(ステップS205:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S205 that the battery temperature tbattery is equal to or higher than the target battery temperature ktbattery (step S205: NO), it ends the process.

また、電池温度制御部33aは、ステップS204において、加熱フラグの値が「1」である場合(ステップS204:NO)、すなわち、電池31の加熱が実行されている場合には、電池温度tbatteryが(目標電池温度ktbattery+温度α)以上であるか否かを判断する(ステップS208)。 In addition, in step S204, if the value of the heating flag is "1" (step S204: NO), i.e., if heating of the battery 31 is being performed, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is equal to or higher than (target battery temperature ktbattery + temperature α) (step S208).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが(目標電池温度ktbattery+温度α)以上であると判断した場合(ステップS208:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を停止し(ステップS209)、加熱フラグの値を「0」に設定して(ステップS210)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is equal to or higher than (target battery temperature ktbattery + temperature α) (step S208: YES), it stops heating the battery 31 through charge/discharge control (or/and the heating coating 62) (step S209), sets the value of the heating flag to "0" (step S210), and ends the process.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS208において、電池温度tbatteryが(目標電池温度ktbattery+温度α)未満であると判断した場合(ステップS208:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S208 that the battery temperature tbattery is less than the target battery temperature ktbattery + temperature α (step S208: NO), it ends the process.

(本実施例の作用効果)
本実施例によれば、前記の実施例にて説明した作用効果の他に、さらに以下の作用効果を奏する。
(Effects of this embodiment)
According to this embodiment, in addition to the effects described in the above embodiment, the following effects are further achieved.

本実施例によれば、電池温度制御部33aは、充電残量測定部63により測定された充電残量SOCと、高度測定部64により測定された高度altmとに基づいて、目標電池温度ktbatteryを算出する。そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが目標電池温度ktbatteryよりも低い場合に、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させる。 According to this embodiment, the battery temperature control unit 33a calculates the target battery temperature ktbattery based on the remaining charge SOC measured by the remaining charge measurement unit 63 and the altitude altm measured by the altitude measurement unit 64. Then, when the battery temperature tbattery is lower than the target battery temperature ktbattery, the battery temperature control unit 33a performs charge/discharge control and/or activates the heating coating 62.

このようにして、充電残量SOCと高度altmに基づいて算出された目標電池温度ktbatteryよりも電池温度tbatteryが低い場合には、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させることにより、電池温度tbatteryを目標電池温度ktbattery以上に上昇させることができる。そのため、例えば、充電残量SOCが少なく、かつ、高度altmが高いほど、目標電池温度ktbatteryを高くして、電池温度tbatteryを目標電池温度ktbattery以上に上昇させることにより、電池31の性能を上げて、電池31が放電できる電力を多くすることができる。したがって、充電残量SOCが少なく、かつ、高度altmが高い場合に、万が一、エンジン41が停止して発電機42による発電が停止した際であっても、電池31が放電する電力のみを用いてマルチコプタ1を緊急着陸させることができる。 In this way, when the battery temperature tbattery is lower than the target battery temperature ktbattery calculated based on the remaining charge SOC and the altitude altm, the charge/discharge control is performed and/or the heating coating 62 is activated, thereby raising the battery temperature tbattery to the target battery temperature ktbattery or higher. Therefore, for example, the lower the remaining charge SOC and the higher the altitude altm, the higher the target battery temperature ktbattery is set to raise the battery temperature tbattery to the target battery temperature ktbattery or higher, thereby improving the performance of the battery 31 and increasing the amount of power that the battery 31 can discharge. Therefore, when the remaining charge SOC is low and the altitude altm is high, even if the engine 41 stops and power generation by the generator 42 stops, the multicopter 1 can be made to make an emergency landing using only the power discharged by the battery 31.

[第3実施例]
次に、第3実施例について説明する。
[Third Example]
Next, a third embodiment will be described.

(制御の内容の説明)
本実施例では、電池温度制御として、マルチコプタ1がパラシュート開可能高度未満の高度で飛行している場合に、電池温度tbatteryを電池31の性能が向上する温度に制御しておき、万が一、エンジン41が停止した場合には電池31の電力のみでマルチコプタ1をパラシュート開可能高度以上の高度まで上昇させて、パラシュート65を開いて着陸させるようにする。具体的には、電池温度制御部33aは、図9に示す制御を行う。
(Explanation of the contents of control)
In this embodiment, as the battery temperature control, when the multicopter 1 is flying at an altitude below the parachute opening altitude, the battery temperature tbattery is controlled to a temperature that improves the performance of the battery 31, and in the unlikely event that the engine 41 stops, the multicopter 1 is raised to an altitude equal to or higher than the parachute opening altitude using only the power of the battery 31, and the parachute 65 is opened to land the multicopter. Specifically, the battery temperature control unit 33a performs the control shown in FIG.

図9に示すように、電池温度制御部33aは、高度altmと、電池温度tbatteryを取り込む(ステップS301)。 As shown in FIG. 9, the battery temperature control unit 33a inputs the altitude altm and the battery temperature tbattery (step S301).

次に、電池温度制御部33aは、高度altmがパラシュート開可能高度以上であるか否かを判断する(ステップS302)。 Next, the battery temperature control unit 33a determines whether the altitude altm is equal to or higher than the altitude at which the parachute can be opened (step S302).

ここで、パラシュート開可能高度は、閉じた状態のパラシュート65を開いてマルチコプタ1を降下させることが可能な高度である。 The parachute opening altitude is the altitude at which the closed parachute 65 can be opened to allow the multicopter 1 to descend.

そして、電池温度制御部33aは、高度altmがパラシュート開可能高度未満であると判断した場合(ステップS302:NO)には、加熱フラグの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS310)。 If the battery temperature control unit 33a determines that the altitude altm is less than the parachute opening altitude (step S302: NO), it determines whether the value of the heating flag is "0" (step S310).

そして、電池温度制御部33aは、加熱フラグの値が「0」である場合(ステップS310:YES)すなわち、電池31の加熱が停止されている場合には、電池温度tbatteryが所定温度TC未満であるか否かを判断する(ステップS311)。なお、所定温度TCは、所定温度TAや所定温度TBよりも高い温度であり、例えば60℃である。所定温度TCは、電池31が劣化し易くなる温度である。 If the value of the heating flag is "0" (step S310: YES), i.e., if heating of the battery 31 has stopped, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is lower than the predetermined temperature TC (step S311). Note that the predetermined temperature TC is a temperature higher than the predetermined temperature TA and the predetermined temperature TB, for example, 60°C. The predetermined temperature TC is the temperature at which the battery 31 is prone to deterioration.

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが所定温度TC未満であると判断した場合(ステップS311:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を実行し(ステップS305)、加熱フラグの値を「1」に設定して(ステップS306)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is lower than the predetermined temperature TC (step S311: YES), it performs charging/discharging control (or/and heating coating 62) to heat the battery 31 (step S305), sets the value of the heating flag to "1" (step S306), and ends the process.

このようにして、本実施形態では、電池温度制御部33aは、高度altmが、パラシュート開可能高度未満である場合に、電池温度tbatteryが所定温度TC未満であれば、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させる。 In this manner, in this embodiment, when the altitude altm is below the parachute opening altitude, if the battery temperature tbattery is below the predetermined temperature TC, the battery temperature control unit 33a performs charge/discharge control and/or activates the heating coating 62.

一方、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが所定温度TC以上であると判断した場合(ステップS311:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is equal to or higher than the predetermined temperature TC (step S311: NO), it ends the process.

また、電池温度制御部33aは、ステップS310において、加熱フラグの値が「1」である場合(ステップS310:NO)、すなわち、電池31の加熱が実行されている場合には、電池温度tbatteryが(所定温度TC+温度α)以上であるか否かを判断する(ステップS312)。 In addition, in step S310, if the value of the heating flag is "1" (step S310: NO), i.e., if heating of the battery 31 is being performed, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is equal to or higher than (predetermined temperature TC + temperature α) (step S312).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが(所定温度TC+温度α)以上であると判断した場合(ステップS312:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を停止し(ステップS308)、加熱フラグの値を「0」に設定して(ステップS309)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is equal to or higher than (predetermined temperature TC + temperature α) (step S312: YES), it stops heating the battery 31 by charge/discharge control (or/and the heating coating 62) (step S308), sets the value of the heating flag to "0" (step S309), and ends the process.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS312において、電池温度tbatteryが(所定温度TC+温度α)未満であると判断した場合(ステップS312:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S312 that the battery temperature tbattery is less than (predetermined temperature TC + temperature α) (step S312: NO), it ends the process.

また、電池温度制御部33aは、ステップS302において、高度altmがパラシュート開可能高度以上であると判断した場合(ステップS302:YES)には、加熱フラグの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS303)。 In addition, if the battery temperature control unit 33a determines in step S302 that the altitude altm is equal to or higher than the parachute opening altitude (step S302: YES), it determines whether the value of the heating flag is "0" (step S303).

そして、電池温度制御部33aは、加熱フラグの値が「0」である場合(ステップS303:YES)には、電池温度tbatteryが所定温度TA(例えば、25℃)未満であるか否かを判断する(ステップS304)。 If the value of the heating flag is "0" (step S303: YES), the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is less than a predetermined temperature TA (e.g., 25°C) (step S304).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが所定温度TA未満であると判断した場合(ステップS304:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を実行し(ステップS305)、加熱フラグの値を「1」に設定して(ステップS306)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is lower than the predetermined temperature TA (step S304: YES), it performs charging/discharging control (or/and heating coating 62) to heat the battery 31 (step S305), sets the value of the heating flag to "1" (step S306), and ends the process.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS304において、電池温度tbatteryが所定温度TA以上であると判断した場合(ステップS304:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S304 that the battery temperature tbattery is equal to or higher than the predetermined temperature TA (step S304: NO), it ends the process.

また、電池温度制御部33aは、ステップS303において、加熱フラグの値が「1」である場合(ステップS303:NO)、すなわち、電池31の加熱が実行されている場合には、電池温度tbatteryが(所定温度TA+温度α)以上であるか否かを判断する(ステップS307)。 In addition, in step S303, if the value of the heating flag is "1" (step S303: NO), i.e., if heating of the battery 31 is being performed, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is equal to or higher than (predetermined temperature TA + temperature α) (step S307).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが(所定温度TA+温度α)以上であると判断した場合(ステップS307:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を停止し(ステップS308)、加熱フラグの値を「0」に設定して(ステップS309)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is equal to or higher than (predetermined temperature TA + temperature α) (step S307: YES), it stops heating the battery 31 through charge/discharge control (or/and the heating coating 62) (step S308), sets the value of the heating flag to "0" (step S309), and ends the process.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS307において、電池温度tbatteryが(所定温度TA+温度α)未満であると判断した場合(ステップS307:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S307 that the battery temperature tbattery is less than (predetermined temperature TA + temperature α) (step S307: NO), it ends the process.

(本実施例の作用効果)
本実施例によれば、前記の実施例にて説明した作用効果の他に、さらに以下の作用効果を奏する。
(Effects of this embodiment)
According to this embodiment, in addition to the effects described in the above embodiment, the following effects are further achieved.

本実施例によれば、電池温度制御部33aは、高度altmがパラシュート開可能高度未満である場合に、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させる。 According to this embodiment, the battery temperature control unit 33a performs charge/discharge control and/or activates the heating coating 62 when the altitude altm is less than the parachute opening altitude.

このようにして、マルチコプタ1の飛行時に、高度altmがパラシュート開可能高度未満である場合に、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させることにより、電池温度tbatteryを上昇させて、予め、電池31の性能を上げておくことができる。そのため、マルチコプタ1がパラシュート開可能高度未満の高度で飛行し、かつ、充電残量SOCが少ない状態で、エンジン41が停止した際であっても、電池31から放電される電力のみで機体11をパラシュート開可能高度以上の高度に上昇させ、パラシュート65を開いてマルチコプタ1を着陸させることができる。 In this way, when the altitude altm is below the parachute opening altitude during flight of the multicopter 1, the battery temperature tbattery is raised by performing charge/discharge control and/or activating the heating coating 62, thereby improving the performance of the battery 31 in advance. Therefore, even if the engine 41 stops while the multicopter 1 is flying at an altitude below the parachute opening altitude and the remaining charge SOC is low, the aircraft 11 can be raised to an altitude above the parachute opening altitude using only the power discharged from the battery 31, and the parachute 65 can be opened to land the multicopter 1.

[第4実施例]
次に、第4実施例について説明する。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.

(制御の内容の説明)
本実施例では、電池温度制御として、充電残量SOCが低いほど電池温度tbatteryを上昇させる制御を行うことにより、電池31の性能を最大限に引き出しておき、非常事態における墜落を回避する。詳しくは、向かい風などで目的地までの飛行に余裕がない場合には、電池温度tbatteryを通常の制御温度よりも上昇させて、電池31の劣化が生じ得るとしても、電池31の性能を最大限に引き出すことを優先する。具体的には、電池温度制御部33aは、図10に示す制御を行う。
(Explanation of the contents of control)
In this embodiment, the battery temperature control is performed by increasing the battery temperature tbattery as the remaining charge SOC becomes lower, thereby maximizing the performance of the battery 31 and avoiding a crash in an emergency. In more detail, when there is no time to fly to the destination due to a headwind or the like, the battery temperature tbattery is increased above the normal control temperature, and priority is given to maximizing the performance of the battery 31 even if deterioration of the battery 31 may occur. Specifically, the battery temperature control unit 33a performs the control shown in FIG. 10.

図10に示すように、電池温度制御部33aは、充電残量SOCと、燃料残量fuelと、電池温度tbatteryと、高度altmを取り込む(ステップS401)。 As shown in FIG. 10, the battery temperature control unit 33a inputs the remaining charge SOC, the remaining fuel fuel, the battery temperature tbattery, and the altitude altm (step S401).

次に、電池温度制御部33aは、GPS位置情報(すなわち、位置取得部67で取得されたマルチコプタ1の位置の情報)より、目的地までの距離targetm(すなわち、目標飛行距離)を取り込む(ステップS402)。 Next, the battery temperature control unit 33a obtains the distance targetm (i.e., the target flight distance) to the destination from the GPS position information (i.e., information on the position of the multicopter 1 acquired by the position acquisition unit 67) (step S402).

次に、電池温度制御部33aは、充電残量測定部63により測定された充電残量SOCと、燃料残量測定部66により測定された燃料残量fuelと、電池温度tbatteryと、高度測定部64により測定された高度altmより、飛行可能距離flimを算出して取り込む(ステップS403)。 Next, the battery temperature control unit 33a calculates and inputs the flight distance flim based on the remaining charge SOC measured by the remaining charge measurement unit 63, the remaining fuel fuel measured by the remaining fuel measurement unit 66, the battery temperature tbattery, and the altitude altm measured by the altitude measurement unit 64 (step S403).

次に、電池温度制御部33aは、以下の数式を用いて、飛行余裕率kfliを算出する(ステップS404)。
[数1]
(kfli)(%)=(flim)/(targetm)×100
Next, the battery temperature control unit 33a calculates the flight margin factor kfli using the following formula (step S404).
[Equation 1]
(kfli) (%) = (flim)/(targetm) x 100

次に、電池温度制御部33aは、図11のマップを使用して、充電残量SOCと飛行余裕率kfliに応じた(基づいて)目標電池温度ktbatteryを算出する(ステップS405)。なお、図11において、温度T13、温度T12、温度T11の順に温度が高い(温度T11<温度T12<温度T13)とする。 Next, the battery temperature control unit 33a uses the map in FIG. 11 to calculate the target battery temperature ktbattery according to (based on) the remaining charge SOC and the flight margin kfli (step S405). Note that in FIG. 11, the temperatures are highest in the order of temperature T13, temperature T12, and temperature T11 (temperature T11<temperature T12<temperature T13).

図10の説明に戻って、次に、電池温度制御部33aは、加熱フラグの値が「0」であるか否かを判断する(ステップS406)。 Returning to the explanation of FIG. 10, the battery temperature control unit 33a then determines whether the value of the heating flag is "0" (step S406).

そして、電池温度制御部33aは、加熱フラグの値が「0」である場合(ステップS406:YES)には、電池温度tbatteryが目標電池温度ktbattery未満であるか否かを判断する(ステップS407)。 If the value of the heating flag is "0" (step S406: YES), the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is less than the target battery temperature ktbattery (step S407).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが目標電池温度ktbattery未満であると判断した場合(ステップS407:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を実行し(ステップS408)、発熱フラグの値を「1」に設定して(ステップS409)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is lower than the target battery temperature ktbattery (step S407: YES), it performs charging/discharging control (or/and heating coating 62) to heat the battery 31 (step S408), sets the value of the heat generation flag to "1" (step S409), and ends the process.

このようにして、本実施形態では、電池温度制御部33aは、算出した飛行可能距離flimと、位置取得部67により取得されたマルチコプタ1の位置から目的地までの距離targetmと、を比較し、算出した目的地に到達するまでに必要な目標電池温度ktbatteryよりも電池温度tbatteryが低いと判断した場合に、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させる。 In this way, in this embodiment, the battery temperature control unit 33a compares the calculated flight distance flim with the distance targetm from the position of the multicopter 1 acquired by the position acquisition unit 67 to the destination, and if it determines that the battery temperature tbattery is lower than the target battery temperature ktbattery required to reach the calculated destination, it performs charge/discharge control and/or activates the heating coating 62.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS407において、電池温度tbatteryが目標電池温度ktbattery以上であると判断した場合(ステップS407:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S407 that the battery temperature tbattery is equal to or higher than the target battery temperature ktbattery (step S407: NO), the processing ends.

また、電池温度制御部33aは、ステップS406において、加熱フラグの値が「1」である場合(ステップS406:NO)、すなわち、電池31の加熱が実行されている場合には、電池温度tbatteryが(目標電池温度ktbattery+温度α)以上であるか否かを判断する(ステップS410)。 In addition, in step S406, if the value of the heating flag is "1" (step S406: NO), i.e., if heating of the battery 31 is being performed, the battery temperature control unit 33a determines whether the battery temperature tbattery is equal to or higher than (target battery temperature ktbattery + temperature α) (step S410).

そして、電池温度制御部33aは、電池温度tbatteryが(目標電池温度ktbattery+温度α)以上であると判断した場合(ステップS410:YES)には、充放電制御(または/および、発熱被膜62)による電池31の加熱を停止し(ステップS411)、加熱フラグの値を「0」に設定して(ステップS412)、処理を終了する。 If the battery temperature control unit 33a determines that the battery temperature tbattery is equal to or higher than (target battery temperature ktbattery + temperature α) (step S410: YES), it stops heating the battery 31 through charge/discharge control (or/and the heating coating 62) (step S411), sets the value of the heating flag to "0" (step S412), and ends the process.

一方、電池温度制御部33aは、ステップS410において、電池温度tbatteryが(目標電池温度ktbattery+温度α)未満であると判断した場合(ステップS410:NO)には、そのまま処理を終了する。 On the other hand, if the battery temperature control unit 33a determines in step S410 that the battery temperature tbattery is less than the target battery temperature ktbattery + temperature α (step S410: NO), it ends the process.

(本実施例の作用効果)
本実施例によれば、前記の実施例にて説明した作用効果の他に、さらに以下の作用効果を奏する。
(Effects of this embodiment)
According to this embodiment, in addition to the effects described in the above embodiment, the following effects are further achieved.

本実施例によれば、電池温度制御部33aは、充電残量測定部63により測定された充電残量SOCと、高度測定部64により測定された高度altmと、燃料残量測定部66により測定された燃料残量fuelとに基づいて、飛行可能距離flimを算出する。そして、電池温度制御部33aは、算出した飛行可能距離flimと、位置取得部67により取得された現在のマルチコプタ1の位置から目的地までの距離targetmと、を比較し、飛行可能距離flimが目的地までの距離targetm未満である場合に、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させる。 According to this embodiment, the battery temperature control unit 33a calculates the possible flight distance flim based on the remaining charge SOC measured by the remaining charge measurement unit 63, the altitude altm measured by the altitude measurement unit 64, and the remaining fuel fuel measured by the remaining fuel measurement unit 66. Then, the battery temperature control unit 33a compares the calculated possible flight distance flim with the distance targetm from the current position of the multicopter 1 to the destination acquired by the position acquisition unit 67, and performs charge/discharge control and/or activates the heating coating 62 if the possible flight distance flim is less than the distance targetm to the destination.

このようにして、マルチコプタ1の飛行時に、飛行可能距離flimが目的地までの距離targetm未満となった場合に、充放電制御を行う、または/および、発熱被膜62を作動させることにより、電池温度tbatteryを上昇させて、電池31の性能を上げておく、すなわち、電池容量を増やしておく。そのため、例えば緊急事態によりマルチコプタ1を目的地まで飛行させる余裕がない場合であっても、電池温度tbatteryを上昇させて電池容量を増やすことにより、飛行可能距離flimを延ばして、マルチコプタ1を目的地まで到達させることができる。 In this way, when the flight distance flim becomes less than the distance targetm to the destination while the multicopter 1 is flying, charging and discharging control is performed and/or the heating coating 62 is activated to raise the battery temperature tbattery and improve the performance of the battery 31, i.e., to increase the battery capacity. Therefore, even if there is no time to fly the multicopter 1 to the destination due to an emergency, for example, the flight distance flim can be extended and the multicopter 1 can reach the destination by raising the battery temperature tbattery and increasing the battery capacity.

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。 The above-described embodiments are merely examples and do not limit the present disclosure in any way. Needless to say, various improvements and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present disclosure.

例えば、本開示は、エタノール燃料やLPガス、天然ガスなどを燃料としたエンジンや、ディーゼルエンジンなどを搭載したマルチコプタ(ハイブリッドドローン)にも適用できる。また、マルチコプタは、シリーズハイブリッドシステムで構成される必要はなく、パラレルハイブリッドシステムで構成されていてもよい。また、本開示は、シングルロータのマルチコプタにも適用できる。 For example, the present disclosure can be applied to a multicopter (hybrid drone) equipped with an engine fueled by ethanol fuel, LP gas, natural gas, or the like, or a diesel engine. In addition, the multicopter does not need to be configured as a series hybrid system, and may be configured as a parallel hybrid system. In addition, the present disclosure can be applied to a single-rotor multicopter .

また、第1-1実施例の変形例として、例えば、電池温度制御部33aは、発熱被膜62を優先して作動させているときに、電池温度測定部61により測定された電池温度tbatteryが所定温度TA未満である場合には、充放電制御部33bにより充放電制御を行ってもよい。 As a modified example of the 1-1 embodiment, for example, when the battery temperature control unit 33a is operating the heat generating coating 62 with priority, if the battery temperature tbattery measured by the battery temperature measurement unit 61 is less than a predetermined temperature TA, the charge/discharge control unit 33b may perform charge/discharge control.

1 マルチコプタ
11 機体
21 プロペラ
22 モータ
23 機体本体部
24 アーム
31 電池(バッテリ)
33 制御部
33a 電池温度制御部
33b 充放電制御部
41 エンジン
61 電池温度測定部
62 発熱被膜
63 充電残量測定部
64 高度測定部
65 パラシュート
66 燃料残量測定部
67 位置取得部
tbattery 電池温度
ktbattery 目標電池温度
SOC 充電残量
altm 高度
fuel 燃料残量
flim 飛行可能距離
kfli 飛行余裕率
TA,TB,TC 所定温度
A 所定時間
1 Multicopter 11 Airframe 21 Propeller 22 Motor 23 Airframe main body 24 Arm 31 Battery
33 Control unit 33a Battery temperature control unit 33b Charging and discharging control unit 41 Engine 61 Battery temperature measurement unit 62 Heating coating 63 Remaining charge measurement unit 64 Altitude measurement unit 65 Parachute 66 Remaining fuel measurement unit 67 Position acquisition unit tbattery Battery temperature ktbattery Target battery temperature SOC Remaining charge altm Altitude fuel Remaining fuel flim Available flight distance kfli Flight margin TA, TB, TC Predetermined temperature A Predetermined time

Claims (4)

エンジンと、前記エンジンを動力源として発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を充電可能な電池とから構成されるハイブリッドシステムを有するマルチコプタにおいて、
前記電池の温度を測定する電池温度測定部と、
前記電池温度測定部により測定された前記電池の温度に基づいて、前記電池の温度を制御する電池温度制御部と、
前記電池を充電または放電させる充放電制御を行う充放電制御部と、
前記電池を加熱する加熱部と、を有し、
前記電池温度制御部は、前記充放電制御部による前記充放電制御の実行開始後、所定時間が経過した後に、前記電池温度測定部により測定された前記電池の温度が所定温度未満である場合には、前記加熱部による前記電池の加熱を行い、
前記所定時間は、前記電池に流れる電流値が大きいほど短くなること、
を特徴とするマルチコプタ
A multicopter having a hybrid system including an engine, a generator that generates electricity using the engine as a power source, and a battery that can be charged with the electricity generated by the generator,
a battery temperature measurement unit for measuring a temperature of the battery;
a battery temperature control unit that controls a temperature of the battery based on the temperature of the battery measured by the battery temperature measurement unit;
A charge/discharge control unit that performs charge/discharge control for charging or discharging the battery;
A heating unit that heats the battery,
the battery temperature control unit, when a predetermined time has elapsed since the charge/discharge control unit started to execute the charge/discharge control and the temperature of the battery measured by the battery temperature measurement unit is lower than a predetermined temperature, heats the battery by the heating unit;
the predetermined time period is shorter as the current value flowing through the battery is larger;
A multicopter that features:
請求項1のマルチコプタにおいて、
前記電池の充電残量を測定する充電残量測定部と、
前記マルチコプタの高度を測定する高度測定部と、
を有し、
前記電池温度制御部は、
前記充電残量測定部により測定された前記充電残量と、前記高度測定部により測定された前記高度とに基づいて、目標電池温度を算出し、
前記電池温度測定部により測定された前記電池の温度が前記目標電池温度未満である場合に、前記充放電制御部により前記充放電制御を行、または/および、前記加熱部による前記電池の加熱を行い、
前記目標電池温度は、前記充電残量と前記高度と前記目標電池温度との関係が規定されるマップを用いて算出され、
前記マップでは、前記充電残量が少なく、かつ、前記高度が高いほど、前記目標電池温度が高くなるように規定されていること、
を特徴とするマルチコプタ
The multicopter of claim 1 ,
a charge remaining amount measuring unit for measuring a charge remaining amount of the battery;
An altitude measurement unit that measures the altitude of the multicopter ;
having
The battery temperature control unit is
calculating a target battery temperature based on the remaining charge measured by the remaining charge measuring unit and the altitude measured by the altitude measuring unit;
When the temperature of the battery measured by the battery temperature measurement unit is lower than the target battery temperature, the charge/discharge control unit performs the charge/discharge control and/or the heating unit heats the battery;
the target battery temperature is calculated using a map that defines a relationship between the remaining charge, the altitude, and the target battery temperature;
the map specifies that the target battery temperature becomes higher as the remaining charge becomes lower and the altitude becomes higher;
A multicopter that features:
請求項1のマルチコプタにおいて、
前記マルチコプタの高度を測定する高度測定部と、
パラシュートと、
を有し、
前記電池温度制御部は、
前記高度測定部により測定された前記高度が、閉じた状態の前記パラシュートを開いて前記マルチコプタを降下させることが可能なパラシュート開可能高度未満である場合に、前記充放電制御部により前記充放電制御を行う、または/および、前記加熱部による前記電池の加熱を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ
The multicopter of claim 1 ,
An altitude measurement unit that measures the altitude of the multicopter ;
With a parachute
having
The battery temperature control unit is
When the altitude measured by the altitude measurement unit is less than a parachute opening altitude at which the parachute in a closed state can be opened to descend the multicopter , the charge/discharge control unit performs the charge/discharge control, and/ or the heating unit heats the battery ;
A multicopter that features:
請求項1のマルチコプタにおいて、
前記電池の充電残量を測定する充電残量測定部と、
前記マルチコプタの高度を測定する高度測定部と、
前記エンジンを駆動させるために使用する燃料の残量を測定する燃料残量測定部と、
前記マルチコプタの位置を取得する位置取得部と、
を有し、
前記電池温度制御部は、
前記充電残量測定部により測定された前記充電残量と、前記高度測定部により測定された前記高度と、前記燃料残量測定部により測定された前記燃料の残量とに基づいて、飛行可能距離を算出し、
算出した前記飛行可能距離と、前記位置取得部により取得された前記マルチコプタの位置から目的地までの距離である目標飛行距離と、を比較し、
前記飛行可能距離が前記目標飛行距離未満である場合に、前記充放電制御部により前記充放電制御を行う、または/および、前記加熱部による前記電池の加熱を行うこと、
を特徴とするマルチコプタ
The multicopter of claim 1 ,
a charge remaining amount measuring unit for measuring a charge remaining amount of the battery;
An altitude measurement unit that measures the altitude of the multicopter ;
a fuel remaining amount measuring unit that measures a remaining amount of fuel used to drive the engine;
A position acquisition unit that acquires a position of the multicopter ;
having
The battery temperature control unit is
Calculating a possible flight distance based on the remaining charge measured by the remaining charge measuring unit, the altitude measured by the altitude measuring unit, and the remaining amount of fuel measured by the remaining fuel measuring unit;
The calculated flight distance is compared with a target flight distance, which is a distance from the position of the multicopter acquired by the position acquisition unit to a destination;
When the possible flight distance is shorter than the target flight distance, the charge/discharge control unit performs the charge/discharge control and/ or the heating unit heats the battery ;
A multicopter that features:
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