一种无人机射频无线充电系统技术方案

技术编号:15433882 阅读:26 留言:0更新日期:2017-05-25 17:33
本实用新型专利技术提供了一种无人机射频无线充电系统,所述充电系统包括无线充电平台及无人机,所述无线充电平台包括射频发射器、蓝牙接收器、差分GPS基准站及控制器,所述射频发射器、所述蓝牙接收器及所述差分GPS基准站分别与所述控制器连接,所述无人机包括射频接收器、蓝牙发射器、差分GPS移动站及机载控制器,所述射频接收器、所述蓝牙发射器及所述差分GPS移动站分别与机载控制器连接,所述无线充电平台和所述无人机通过射频电波通信连接。本系统使得无人机的降落—充电—起飞全过程独立实现,摆脱人为辅助和干预,省却插拔有线充电线的繁琐过程。

Radio frequency wireless charging system for unmanned aerial vehicle

The utility model provides a UAV wireless charging system and the charging system comprises a wireless charging platform and UAV, the wireless charging platform including RF transmitter, Bluetooth receiver, differential GPS base station and controller, the RF transmitter, the Bluetooth receiver and the differential GPS reference station are respectively connected with the controller, the UAV including RF receiver, Bluetooth transmitter, differential GPS mobile station and airborne controller, the radio receiver, the Bluetooth transmitter and the difference of GPS mobile station are respectively connected with the airborne controller, the wireless charging platform and the UAV is connected by radio frequency waves communication. This system makes the UAV landing, charging and taking off the whole process independently. It can get rid of the artificial assistance and intervention, and save the complicated process of plugging and charging the wire.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机射频无线充电系统
本技术涉及射频无线充电
,尤其涉及一种无人机射频无线充电系统。
技术介绍
无线充电,又称作感应充电、非接触式感应充电,是利用近场感应,也就是电感耦合,由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置,该装置使用接收到的能量对电池充电,并同时供其本身运作之用。无线充电技术的发展和推广可降低无人机对备用电池或充电线缆的依赖,实现真正无人自动飞行。但是由于电池技术水平限制,续航时间是当前小型电动无人机面临的最大技术挑战。目前大部分市面在售的无人机存在以下缺点:一,采用常规电池单块单次充电,在空中停留的时间不超过30分钟,之后便需要更换电池或连接线缆充电,导致续航时间短,工作效率低;二,频繁更换电池或连接线缆充电,导致无人机对人工辅助的依赖程度较高,操作复杂;三,电池结构需要在无人机身设置可拆装电池结构或外部充电接口,导致无人机在恶劣环境中(如雨雪天气)作业受到环境影响。针对上述问题,本技术提供了一种可移动无人机射频无线充电系统,将无人机的降落—充电—起飞全过程独立实现,摆脱人为辅助和干预,延长了无人机续航时间和最大航程,为无人机顺利完成任务提供保障,实现真正无人自动飞行。此外,由于不再需要经常性更换电池,外部充电接口也不再是必要结构设计,将设计为完全密封系统,这更有助于其在恶劣环境中作业。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题,本技术设计提供了一种可移动无人机射频无线充电方系统,目的在于使得无人机的降落—充电—起飞全过程独立实现,摆脱人为辅助和干预,省却插拔有线充电线的繁琐过程。为实现上述目的,本技术提供了一种无人机射频无线充电系统,所述充电系统包括无线充电平台及无人机,其特征在于:所述无线充电平台包括射频发射器、蓝牙接收器、差分GPS基准站及控制器,所述射频发射器、所述蓝牙接收器及所述差分GPS基准站分别与所述控制器连接,所述无人机包括射频接收器、蓝牙发射器、差分GPS移动站及机载控制器,所述射频接收器、所述蓝牙发射器及所述差分GPS移动站分别与机载控制器连接,所述无线充电平台和所述无人机通过射频电波通信连接;所述射频发射器,用于将电能以射频电波的形式进行无线发射;所述射频接收器,用于接收所述射频发射器发射的射频电波;所述蓝牙接收器,用于检测和识别进入其发射范围内的搭载所述蓝牙发射器的无人机,并将识别信息反馈给所述控制器;所述蓝牙发射器,用于通过发射无线信号搜寻和连接所述蓝牙接收器;所述差分GPS基准站,用于提供基准站的坐标信息和载波相位信息;所述差分GPS移动站,用于接收所述基准站发射来的差分改正数据并在内部进行修正解算,并实时获取移动站的定位信息;所述控制器,用于控制所述射频发射器、所述蓝牙接收器、及所述差分GPS基准站进行工作;所述机载控制器,用于根据所述射频接收器、所述蓝牙发射器及所述差分GPS移动站反馈的信息控制所述无人机飞行。优选地,所述射频发射器包括充电控制开关、电源、射频振荡电路、射频功率放大电路及发射线圈,所述充电控制开关与所述电源连接,所述射频震荡电路与所述射频功率放大电路连接,所述电源与所述射频震荡电路连接,所述充电控制开关与所述射频功率放大电路连接;所述发射线圈与所述射频功率放大电路连接;所述射频振荡电路,用于产生射频振荡信号;所述射频功率放大电路,用于增益放大的射频输出功率;所述发射线圈,用于发射射频信号。优选地,所述射频接收器包括充电控制开关、接收线圈、射频整流滤波电路及充电控制器,所述充电控制开关、所述射频整流滤波电路及所述充电控制器三者相互连接,所述接收线圈与所述射频整流滤波电路连接;所述接收线圈,用于接收射频信号;所述射频整流滤波电路,用于将接收到的射频信号进行整流和滤波。优选地,所述的充电控制器为锂电池充电控制器。优选地,所述差分GPS基准站与所述差分GPS移动站通过所述控制器的无线数传和所述机载控制器的无线数传连接。优选地,所述控制器包括无线数传单元、充电控制开关及航路规划单元;所述无线数传单元,用于将差分GPS基准站的坐标信息和载波相位信息通过无线数传发送给所述机载控制器;所述充电控制开关,用于接收到蓝牙配对识别信息后接通充电控制开关,以启动所述射频发射器;所述航路规划单元,用于根据预设的控制指令和/或差分GPS定位数据对无人机进行航路规划,并将计算出的航路信息发送给无人机的所述机载控制器。优选地,所述机载控制器包括无线数传单元、充电控制开关及飞行控制单元;所述无线数传单元,接收差分GPS基准站播发的坐标信息和载波相位信息;所述充电控制单元,接收到蓝牙配对识别信息后接通充电控制开关,以启动射频接收器;所述飞行控制单元,根据差分GPS定位信息和航路信息进行处理计算,产生控制指令。根据以上所述技术方案,本技术实现的有益效果是:(1)使无人机的降落—充电—起飞全过程独立实现,摆脱了人为辅助和干预,省却了插拔有线充电线的繁琐过程;(2)射频无线技术对于障碍物有良好的穿透性,可以在收发端有一定方向偏移时仍达到很好的能量传输性能,充电过程高效快速;(3)充电平台还可在无人监守的状态下进行对无人机的智能引导和智能充电控制,可以实现无人机充电过程的非接触和智能化;(4)充电平台可移动、可在电网供电以及太阳能光伏供电之间实现切换,有助于无人机在复杂地形、偏远地区以及恶劣环境中的作业和续航。附图说明图1是本技术无人机射频无线充电平台的原理示意图;图2是本技术射频发射器结构原理示意图;图3是本技术射频接收器结构原理示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本技术各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本技术为解决上述技术问题,提供了一种无人机射频无线充电系统,结合图1至图3所示,对本实施例进行详细阐述。如图1所示,本技术提供的无人机射频无线充电系统,包括无线充电平台及无人机,所述无线充电平台包括射频发射器、蓝牙接收器、差分GPS基准站及控制器,所述射频发射器、所述蓝牙接收器及所述差分GPS基准站分别与所述控制器连接,所述无人机包括射频接收器、蓝牙发射器、差分GPS移动站及机载控制器,所述射频接收器、所述蓝牙发射器及所述差分GPS移动站分别与机载控制器连接,所述无线充电平台和所述无人机通过射频电波通信连接。其中所述射频发射器,用于将电能以射频电波的形式进行无线发射。其中,所述射频发射器包括充电控制开关、电源、射频振荡电路、射频功率放大电路及发射线圈,所述充电控制开关、所述电源、所述射频震荡电路及所述射频功率放大电路连接,所述发射线圈与所述射频功率放大电路连接;所述射频振荡电路,用于产生射频振荡信号;所述射频功率放大电路,用于增益放大的射频输出功率;所述发射线圈,用于发射射频信号。其中,所述射频接收器,用于接收所述射频发射器发射的射频电波;其中所述射频接收器包括充电控制开关、接收线圈、射频整流滤波电路及充电控制器,所述充电控制开关、所述射频整流滤波电路及所述本文档来自技高网...
一种无人机射频无线充电系统

【技术保护点】
一种无人机射频无线充电系统,所述充电系统包括无线充电平台及无人机,其特征在于:所述无线充电平台包括射频发射器、蓝牙接收器、差分GPS基准站及控制器,所述射频发射器、所述蓝牙接收器及所述差分GPS基准站分别与所述控制器连接,所述无人机包括射频接收器、蓝牙发射器、差分GPS移动站及机载控制器,所述射频接收器、所述蓝牙发射器及所述差分GPS移动站分别与机载控制器连接,所述无线充电平台和所述无人机通过射频电波通信连接;所述射频发射器,用于将电能以射频电波的形式进行无线发射;所述射频接收器,用于接收所述射频发射器发射的射频电波;所述蓝牙接收器,用于检测和识别进入其发射范围内的搭载所述蓝牙发射器的无人机,并将识别信息反馈给所述控制器;所述蓝牙发射器,用于通过发射无线信号搜寻和连接所述蓝牙接收器;所述差分GPS基准站,用于提供基准站的坐标信息和载波相位信息;所述差分GPS移动站,用于接收所述基准站发射来的差分改正数据并在内部进行修正解算,并实时获取移动站的定位信息;所述控制器,用于控制所述射频发射器、所述蓝牙接收器、及所述差分GPS基准站进行工作;所述机载控制器,用于根据所述射频接收器、所述蓝牙发射器及所述差分GPS移动站反馈的信息控制所述无人机飞行。...

【技术特征摘要】
1.一种无人机射频无线充电系统,所述充电系统包括无线充电平台及无人机,其特征在于:所述无线充电平台包括射频发射器、蓝牙接收器、差分GPS基准站及控制器,所述射频发射器、所述蓝牙接收器及所述差分GPS基准站分别与所述控制器连接,所述无人机包括射频接收器、蓝牙发射器、差分GPS移动站及机载控制器,所述射频接收器、所述蓝牙发射器及所述差分GPS移动站分别与机载控制器连接,所述无线充电平台和所述无人机通过射频电波通信连接;所述射频发射器,用于将电能以射频电波的形式进行无线发射;所述射频接收器,用于接收所述射频发射器发射的射频电波;所述蓝牙接收器,用于检测和识别进入其发射范围内的搭载所述蓝牙发射器的无人机,并将识别信息反馈给所述控制器;所述蓝牙发射器,用于通过发射无线信号搜寻和连接所述蓝牙接收器;所述差分GPS基准站,用于提供基准站的坐标信息和载波相位信息;所述差分GPS移动站,用于接收所述基准站发射来的差分改正数据并在内部进行修正解算,并实时获取移动站的定位信息;所述控制器,用于控制所述射频发射器、所述蓝牙接收器、及所述差分GPS基准站进行工作;所述机载控制器,用于根据所述射频接收器、所述蓝牙发射器及所述差分GPS移动站反馈的信息控制所述无人机飞行。2.根据权利要求1所述的无人机射频无线充电系统,其特征在于:所述射频发射器包括充电控制开关、电源、射频振荡电路、射频功率放大电路及发射线圈,所述充电控制开关与所述电源连接,所述射频震荡电路与所述射频功率放大电路连接,所述电源与所述射频震荡电路连接,所述充电控制开关与所述射频功率放大电路连接;所述发射线圈与所述射频功率放大电路连接;所述射频振荡电路,用于产生射频振荡信号;所述射频...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛晨光戴静陆钧
申请(专利权)人:中海阳能源集团股份有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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