无线充电装置及无人机无线充电系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于无人机的无线充电装置和无人机无线充电系统，所述无线充电装置包括设置在降落面上的发射端和设置在无人机上的接收端，所述发射端包括发射线圈，所述发射线圈包括多个绕制成多边形结构的单元线圈，各所述单元线圈的一个顶点朝环绕中心汇集，各所述单元线圈环绕所述环绕中心排列。该无线充电装置的接收端结构简单、易于安装在无人机上，易于将不具备无线充电能力的无人机改造成无线充电无人机，并且对无人机的停靠精度要求较低，使得无人机进行无线充电容易且高效。

Wireless Charging Device and UAV Wireless Charging System

The invention discloses a wireless charging device for UAVs and a wireless charging system for UAVs. The wireless charging device includes a transmitter set on the landing surface and a receiver set on the UAV. The transmitter includes a radiation coil. The transmitting coil includes a plurality of unit coils wound into a polygonal structure, and one vertex of each unit coil is surrounded. The centers are assembled, and the coils of each unit are arranged around the centers. The receiver of the wireless charging device is simple and easy to install on the UAV. It is easy to transform the UAV without wireless charging capability into the wireless charging UAV, and has low requirement on the parking accuracy of the UAV, which makes the wireless charging of the UAV easy and efficient.

【技术实现步骤摘要】
无线充电装置及无人机无线充电系统
本专利技术涉及无线充电
，特别是一种无线充电装置及无人机无线充电系统。
技术介绍
搭载图像传感器的无人机可以完成电力线路巡检、油气管道巡检等工作，由于这种模式具有高效率、低成本优势，已经在行业中逐渐被推广。然而，无人机的续航问题却成为限制无人机在这些行业中广泛应用的瓶颈问题之一，没有足够的续航能力，就意味着无人机巡检范围有限，执行任务的能力受限，也就阻碍了无人机参与巡检工作的进程，限制了消费者的购买欲望。因此，要让无人机在巡检领域发挥其价值，让无人机产业有进一步突破，就需要解决其续航问题。针对无人机的续航问题，主要三类解决方案，即：在无人机上搭载太阳能电池等新能源发电设备，使得无人机能自动补充电能；研发能量密度更大的电池，使得无人机能携带更多电能；研发不需要人工辅助的自动化充电技术，使得无人机在巡航中途就可以实现电能补充，延长巡航范围。无线充电技术作为新兴充电技术的一种，可以实现非物理直接接触的方式对设备进行充电，充电过程不需要人为参与，保证无人机充电过程全自动化。无人机无线充电系统包含具备无线充电功能的无人机，同时还包含负责为无线充电无人机发送电能的电能发射装置。无人机在降落时可能会受风等自然因素影响，而无法保证每次精准降落，不同无人机有不同的降落精度，所以无人机无线充电电能发射装置需要有大的电能发射范围，使得无线充电无人机在错位时也能正常接收到电能；在无人机上搭载电能接收装置可以使得无人机具备无线充电功能，如果电能接收装置不需要改变无人机外形且易于安装，则更易于将现有不具备无线充电功能的无人机改装为无线充电无人机，所以无人机无线充电的电能接收装置是否需要改变无人机外形、是否易于安装是电能接收装置设计的一个重要指标。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种无线充电装置和无人机无线充电系统，该无线充电装置的接收端具有结构简单、易于安装的特点，并且对无人机的停靠精度要求较低。为达到上述目的，一方面，本专利技术采用如下技术方案：一种用于无人机的无线充电装置，包括设置在降落面上的发射端和设置在无人机上的接收端，所述发射端包括发射线圈。所述发射线圈包括多个绕制成多边形结构的单元线圈，各所述单元线圈的一个顶点朝环绕中心汇集，各所述单元线圈环绕所述环绕中心排列。优选地，各所述单元线圈呈正六边形结构；和/或，各所述单元线圈为多圈螺旋结构；和/或，相邻两个所述单元线圈的相邻两边平行。优选地，所述发射端还包括设置于所述发射线圈下侧的发射磁芯。优选地，所述发射磁芯包括多个首尾顺次连接的子磁芯；或者，所述发射磁芯包括多个子磁芯，各所述子磁芯的一端连接，另一端发散设置。优选地，所述发射磁芯的中心与所述环绕中心重合；和/或，各所述子磁芯的至少一端与一个所述单元线圈的中心重合。优选地，所述子磁芯与所述单元线圈的数量均为三个，各所述子磁芯的两端分别与相邻的两个所述单元线圈的中心重合；或者，各所述子磁芯的两端分别与一个所述单元线圈的中心、所述环绕中心重合。优选地，所述无人机包括起落架，其特征在于，所述接收端包括接收线圈，所述接收线圈至少部分与所述起落架的轮廓一致。优选地，所述接收线圈绕设在所述起落架的内部；或者，所述接收线圈绕设在所述起落架靠近所述无人机中心的一侧；或者，所述接收线圈绕设在所述起落架远离所述无人机中心的一侧。优选地，所述单元线圈为正多边形结构，所述起落架的长度为W2，各所述单元线圈的外接圆的直径为W1，W2大于W1，并且无人机在进行充电时，沿起落架指向降落面的方向，所述起落架的投影位于所述发射线圈内。另一方面，本专利技术采用如下技术方案：一种无人机无线充电系统，包括降落面、无人机和如上所述的无线充电装置，所述发射端设置于所述降落面；所述接收端设置在所述无人机上。本专利技术提供的无线充电装置和无人机无线充电系统，该无线充电装置的接收端结构简单、易于安装在无人机上，易于将不具备无线充电能力的无人机改造成无线充电无人机，并且对无人机的停靠精度要求较低，使得无人机进行无线充电容易且高效。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出本专利技术具体实施方式提供的单元线圈的示意图；图2示出本专利技术具体实施方式提供的发射线圈的示意图；图3示出本专利技术具体实施方式提供的发射磁芯的示意图；图4示出本专利技术具体实施方式提供的发射端的示意图；图5示出本专利技术另一具体实施方式提供的发射磁芯的示意图；图6示出本专利技术另一具体实施方式提供的发射端的示意图；图7示出本专利技术具体实施方式提供的接收线圈的示意图；图8示出本专利技术具体实施方式提供的接收线圈与起落架的示意图；图9示出本专利技术具体实施方式提供的无线充电装置的示意图；图10示出本专利技术具体实施方式提供的无人机无线充电系统的示意图。图中，1、无人机；11、起落架；111、底端支架；112、第一竖向支架；113、第二竖向支架；2、降落面；3、发射端；31、发射线圈；311、单元线圈；32、发射磁芯；321、子磁芯；4、接收端；41、接收线圈。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本专利技术提供一种用于无人机1的无线充电装置，如图7所示，所述无线充电装置包括设置在降落面2上的发射端3和设置在无人机1上的接收端4，所述发射端3包括发射线圈31，所述发射线圈31包括多个绕制成多边形结构的单元线圈311，各所述单元线圈311的一个顶点朝环绕中心汇集，各所述单元线圈311环绕所述环绕中心排列。各所述单元线圈311上方形成一个较大的发射区域，当无人机1位于发射区域上方时即可进行充电，较大的发射区域使得无人机1的停靠区域更大，从而对无人机1的停靠精度要求较低，更有利于无人机充电。具体地，各所述单元线圈311为由径向内侧向径向外侧延伸的多圈螺旋结构，每圈的形状为多边形，所述单元线圈311可以是单层或者多层，单层的结构较简单，多层的结构可使磁场更强，提高充电效率。优选地，各所述单元线圈311呈正多边形结构，例如为正三角形、正方形或正六边形等，每圈的形状均为正多边形，各正多边形的中心连线形成一个区域，该区域即为发射区域，当无人机1位于发射区域上方时即可进行充电。优选地，相邻两个所述单元线圈311的相邻两边平行，以使得所述单元线圈311环绕所述环绕中心紧密排列，充分利用降落面2的空间，使得磁场更强，充电效率更高。例如，当各所述单元线圈311为正三角形结构时，可在所述降落面2上设置六个所述单元线圈311，相邻两个所述单元线圈311的相邻两边平行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机(1)的无线充电装置，其特征在于，包括设置在降落面(2)上的发射端(3)和设置在无人机(1)上的接收端(4)，所述发射端(3)包括发射线圈(31)，所述发射线圈(31)包括多个绕制成多边形结构的单元线圈(311)，各所述单元线圈(311)的一个顶点朝环绕中心汇集，各所述单元线圈(311)环绕所述环绕中心排列。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机(1)的无线充电装置，其特征在于，包括设置在降落面(2)上的发射端(3)和设置在无人机(1)上的接收端(4)，所述发射端(3)包括发射线圈(31)，所述发射线圈(31)包括多个绕制成多边形结构的单元线圈(311)，各所述单元线圈(311)的一个顶点朝环绕中心汇集，各所述单元线圈(311)环绕所述环绕中心排列。2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，各所述单元线圈(311)呈正六边形结构；和/或，各所述单元线圈(311)为多圈螺旋结构；和/或，相邻两个所述单元线圈(311)的相邻两边平行。3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射端(3)还包括设置于所述发射线圈(31)下侧的发射磁芯(32)。4.根据权利要求3所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射磁芯(32)包括多个首尾顺次连接的子磁芯(321)；或者，所述发射磁芯(32)包括多个子磁芯(321)，各所述子磁芯(321)的一端连接，另一端发散设置。5.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射磁芯(32)的中心与所述环绕中心重合；和/或，各所述子磁芯(321)的至少一端与一个所述单元线圈(311)的中心重合。6.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述子磁芯(321)与所述单元线圈(311)的数量均为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡春伟，武帅，秦沐，张言语，刘金泉，任秀云，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东,37