多源联合无人机无线供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多源联合无人机无线供电系统，其中电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端连接，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端之间接入前级升、降压模块，电能存储装置的输出端与后级升压模块的输入端连接，后级升压模块的输出端与无线充电发送装置连接，无线充电发送装置将输入电压通过内部集成的DC‑AC交直流转换电路将直流电压转换为满足线圈发送频率的交流电压，通过线圈天线将电能以场的形式发送；无线充电接收装置，用于接收并且其输出端与电源降压充电管理模块的输入端连接。本发明专利技术能解决无人机在执行过程中的续航问题，扩大工作范围，并可以减少无人机充电过程的能源浪费，以及简化无人机充电过程。

Multi source unmanned aerial vehicle wireless power supply system

The invention discloses a multi joint UAV wireless power supply system, the output end of the electric energy conversion device and an electrical energy storage device is connected to the input end of the electric energy conversion device, the output end of the power between the input and storage device access level raising and reducing the output module, electric energy storage device and after the voltage module is connected to the input end, output level after booster module and wireless charging transmitter connected wireless charging transmitter input voltage by DC internal integrated AC DC converter circuit converts the DC voltage for AC voltage coil transmission frequency, through the coil antenna will power to send a form; wireless charging receiver for receiving and its output end and the power step-down charging management module is connected with the input terminal. The invention can solve the problem of unmanned aerial vehicle's endurance in the execution process, expand the scope of work, reduce the energy waste of UAV charging process, and simplify the charging process of UAVs.

【技术实现步骤摘要】
多源联合无人机无线供电系统
本专利技术属于无人机
，尤其涉及一种多源联合无人机无线供电系统。
技术介绍
随着近几年科技水平的快速提升，无人机的应用领域已从军事领域扩展到民用领域，无人机凭借其独特优势，在消防救灾、国土测绘、气象环保监测、包裹派送等方面被大量应用。在无人机应用范围越来越广的同时，也暴露出无人机的严重弊端，大多数无人机都面临续航时间过短，工作范围严重受限问题。尤其是在执行重要任务过程中，需要考虑电源供应问题，限制了我国无人机行业的整体发展。目前对于无人机的供电问题大部分采用传统的有线充电方式，即通过固定的专用充电装置为无人机充电。但考虑到无人机的特殊应用方式，如海上巡航、远距离监测等。传统有线充电严重限制了无人机的充电条件，由于其在充电过程中需要专人负责无人机电源与充电装置的连接设置，必须让无人机回归充电基站。使得无人机在执行任务时需预留大部分时间进行原路径返回充电，大大降低了无人机的工作时长和工作效率，又浪费了多余的成本建造无人机供电基站。因此提出一种新型的无人机供电解决方案，具有重要的社会意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种多源联合无人机无线供电系统，能解决无人机在执行过程中的续航问题，扩大工作范围，并可以减少无人机充电过程的能源浪费，以及简化无人机充电过程。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多源联合无人机无线供电系统，该系统包括多源电源管理装置、无线充电接收装置、电源降压充电管理模块，多源电源管理装置包括电能转化装置、电能存储装置、无线充电发送装置，电能转化装置包括太阳能电源和风能发电电源，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端连接，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端之间接入前级升、降压模块，电能存储装置的输出端与后级升压模块的输入端连接，后级升压模块的输出端与无线充电发送装置连接，还包括继电器，电能存储装置的正极接入继电器的输入端，继电器一支路连接前级升、降压模块的输出端，另一支路连接后级升压模块的输入端，电能存储装置正极输出同时连接继电器开关电源，当接收充电信号时，继电器切换至升、降压模块支路，实现对电能存储装置电能的存储，当接收供能信号时，继电器切换至后级升压模块支路，实现对电能存储装置电能的释放；无线充电发送装置将输入电压通过内部集成的DC-AC交直流转换电路将直流电压转换为满足线圈发送频率的交流电压，通过线圈天线将电能以场的形式发送；无线充电接收装置将线圈天线感应产生的交流电压通过内部集成的AC-DC交直流转换电路将交流电压转换为满足电源降压充电管理模块输入要求的直流电压；无线充电接收装置的输出端与电源降压充电管理模块的输入端连接，电源降压充电管理模块，将无线充电接收装置输出电压降低至满足无人机锂电池安全充电电压。按上述技术方案，在电能转化装置与电能存储装置之间还设置有电源选择继电器模块，选择将太阳能电源或者风能发电电源或者同时将太阳能电源和风能发电电源的输出端接入电能存储装置，太阳能电源和风能发电电源之间为串联连接。按上述技术方案，电能存储装置为蓄电池。本专利技术产生的有益效果是：能解决无人机在执行过程中的续航问题，扩大工作范围，并可以减少无人机充电过程的能源浪费，以及简化无人机充电过程。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为本专利技术实施例中电能转化装置、电能存储装置结构图；图2为本专利技术实施例中无线充电发送装置、无线充电接收装置部分结构图；图3为本专利技术实施例多源联合无人机无线供电系统效果图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例中，如图1-图3所示，提供一种多源联合无人机无线供电系统，该系统包括多源电源管理装置、无线充电接收装置、电源降压充电管理模块，多源电源管理装置包括电能转化装置、电能存储装置、无线充电发送装置，电能转化装置包括太阳能电源4和风能发电电源3，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端连接，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端之间接入前级升、降压模块，电源升、降压模块采用具有高稳定性，高精度，低温度漂移的专用集成可调升、降压芯片为主体组成升、降压电源管理模块，将太阳能电源和风能发电电压源输出的无规则不稳定的大电压进行降压，通过新型稳定的升、降压使输出电压稳定至满足蓄电池的充电的输入电压要求，且模块配有充电管理电路，对蓄电池充电的方式是随着电压接近饱和电压电流逐渐减小，充满后实行涓流充电保持持续稳定的电能供应，后接入电能存储装置。选用蓄电池作为电能存储装置，蓄电池具有存储容量大，输出稳定，受温度影响小等诸多优点，适用于电能的储存。电能存储装置的输出端与后级升压模块的输入端连接，后级升压模块的输出端与无线充电发送装置连接，无线充电发送装置输入要求为大电压，电能存储装置直接输出电压不能满足无线充电发送装置发送要求电压，因此需要经过后级升压模块，将电能存储装置输出电压升压至满足无线充电发送装置发送要求电压，采用具有高稳定性，高精度，低温度漂移的专用集成可调升压芯片为主体组成后级升压电源管理模块，通过新型稳定的升压方式使输出电压满足后级无线充电发送装置输入要求电压。还包括继电器，电能存储装置的正极接入继电器的输入端，继电器一支路连接前级升、降压模块的输出端，另一支路连接后级升压模块的输入端，电能存储装置正极输出同时连接继电器开关电源，当接收充电信号时，继电器切换至升、降压模块支路，实现对电能存储装置电能的存储，当接收供能信号时，继电器切换至后级升压模块支路，实现对电能存储装置电能的释放；电能存储装置需要输入和输出需要同时接入前级升、降压模块和后级升压模块，如果单纯连接会出现前级输出电流过大使后级升压模块损坏的问题，为提高系统持续供电的稳定性，采用控制切换电能存储装置工作状态，通过遥控控制选择继电器所连接支路，继电器遥控信号由单片机进行接收控制控制。无线充电发送装置将输入电压通过内部集成的DC-AC交直流转换电路将直流电压转换为满足线圈发送频率的交流电压，通过线圈天线将电能以场的形式发送；无线充电接收装置将线圈天线感应产生的交流电压通过内部集成的AC-DC交直流转换电路将交流电压转换为满足电源降压充电管理模块输入要求的直流电压；无线充电接收装置的输出端与电源降压充电管理模块的输入端连接，电源降压充电管理模块，将无线充电接收装置输出电压降低至满足无人机锂电池安全充电电压。电源降压充电管理模块采用具有高稳定性，高精度的专用集成可调升压芯片组成降压模块，并同时具有锂电池充电管理电路，可将无线充电接收装置输出电压降低至满足无人机1锂电池安全充电电压，并以满足锂电池充电规律的方式输出电压电流。无线充电发送装置设置在无人机降落平台2中。进一步地，在电能转化装置与电能存储装置之间还设置有电源选择继电器模块，选择将太阳能电源或者风能发电电源或者同时将太阳能电源和风能发电电源的输出端接入电能存储装置，太阳能电源和风能发电电源之间为串联连接。将太阳能电源和风能发电电源输出端同时并接电源选择继电器模块，电源选择继电器模块一条支路接入电源输入端，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多源联合无人机无线供电系统，其特征在于，该系统包括多源电源管理装置、无线充电接收装置、电源降压充电管理模块，多源电源管理装置包括电能转化装置、电能存储装置、无线充电发送装置，电能转化装置包括太阳能电源和风能发电电源，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端连接，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端之间接入前级升、降压模块，电能存储装置的输出端与后级升压模块的输入端连接，后级升压模块的输出端与无线充电发送装置连接，还包括继电器，电能存储装置的正极接入继电器的输入端，继电器一支路连接前级升、降压模块的输出端，另一支路连接后级升压模块的输入端，电能存储装置正极输出同时连接继电器开关电源，当接收充电信号时，继电器切换至升、降压模块支路，实现对电能存储装置电能的存储，当接收供能信号时，继电器切换至后级升压模块支路，实现对电能存储装置电能的释放；无线充电发送装置将输入电压通过内部集成的DC‑AC交直流转换电路将直流电压转换为满足线圈发送频率的交流电压，通过线圈天线将电能以场的形式发送；无线充电接收装置将线圈天线感应产生的交流电压通过内部集成的AC‑DC交直流转换电路将交流电压转换为满足电源降压充电管理模块输入要求的直流电压；无线充电接收装置的输出端与电源降压充电管理模块的输入端连接，电源降压充电管理模块，将无线充电接收装置输出电压降低至满足无人机锂电池安全充电电压。...

【技术特征摘要】
1.一种多源联合无人机无线供电系统，其特征在于，该系统包括多源电源管理装置、无线充电接收装置、电源降压充电管理模块，多源电源管理装置包括电能转化装置、电能存储装置、无线充电发送装置，电能转化装置包括太阳能电源和风能发电电源，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端连接，电能转化装置的输出端与电能存储装置的输入端之间接入前级升、降压模块，电能存储装置的输出端与后级升压模块的输入端连接，后级升压模块的输出端与无线充电发送装置连接，还包括继电器，电能存储装置的正极接入继电器的输入端，继电器一支路连接前级升、降压模块的输出端，另一支路连接后级升压模块的输入端，电能存储装置正极输出同时连接继电器开关电源，当接收充电信号时，继电器切换至升、降压模块支路，实现对电能存储装置电能的存储，当接收供能信号时，继电器切换至后级升压模块支路，实现对电能存储装置电能的释放；无线充...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓春，崔宁，于大洋，姜计荣，吴一鑫，刘濮瑞，李鹏，李召，毛天宇，陈铭章，马伟皓，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42