向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人制造技术

本发明专利技术涉及向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人，属于清洁能源应用技术领域。太阳光照射安装在空中发电机器人顶面上的薄膜太阳能电池产生电流，电流通过导电线、光伏控制器输入储能电池甲储存，小部分光伏电流用于供应空中发电机器人的用电器的工作用电。大部分光伏电流通过无线充电装置发送端控制器输入无线充电装置发送端共振电感器中，当电动民用航空飞机的无线充电装置接收端共振电感器与无线充电装置发送端共振电感器距离二十公分，电能会从发送端转移到接收端，无线充电装置接收端整流器将无线电波的能量转换成电动民用航空飞机内的用电器能够使用的电能，实现了由空中发电机器人在空中向电动民用航空飞机无线供电。

An aerial power generation robot powered by a high air electric civil aircraft

The invention relates to an air power generation robot for the radio power supply to the high air electric civil aviation aircraft, which belongs to the field of clean energy application technology. Solar radiation is applied to the thin film solar cells installed on the top surface of the aerial power generation robot, and the current is generated. The current is stored through the conducting wire and photovoltaic controller to store energy storage battery, and a small part of photovoltaic current is used to supply electricity for the power generation of the air power generation robot. Most of the PV current is sent through the wireless charging device controller input end wireless charging device transmitting resonant inductor, when the wireless charging device of electric airplane at the receiving end of resonant inductor and inductor resonance wireless charging device sending end distance of twenty cm, electricity will transfer from the sender to the receiver, the wireless charging device receives the wireless terminal rectifier wave energy is converted into electric appliances in the civil aviation aircraft can use electricity, realized by air in the air to the electric power generation robot for civil aircraft wireless power supply.

【技术实现步骤摘要】
向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人
本专利技术涉及向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人，属于清洁能源应用

技术介绍
随着航空业的快速发展，在高空中飞行的飞机越来越多，目前民航飞机已达1万5千多架，现有的飞机用航空煤油作为发动机的燃料。飞机在飞行时，发动机内的航空煤油燃烧产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、未燃烃和颗粒物，从尾部排放到大气中、在高空造成严重的空气污染。在地球上的某些地区的高空中已经出现由污染物堆集形成的棕色云团，高空中的棕色云团是悬浮于大气中的大片污染物，有些棕色云团的厚度已达到三公里，高空中的棕色云团和地面上的雾霾同时造成空气污染，破坏大气环境，海水酸化，影响人类健康。飞机使用化石燃料，其尾部喷出大量颗粒物与空气中的水汽在高空中凝结成细微的冰晶形成卷云，阻碍地球表面热辐射的散发，助推大气中对流层的温度升高，使全球气候变暖的进程加快。燃油飞机排放的尾气还使大气中出现乱流，影响飞行安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人。推进用电动飞机取代燃油飞机，减少对地球大气环境造成持续污染。坚持全民共治污染，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战，需要壮大清洁能源产业，开发清洁能源产品。2017年9月27日欧洲最大的航空公司之一易捷航空公司宣布，将在十年内推出可容纳120至200名乘客的电动民用航空飞机。此前，2016年7月26日，不使用化石燃料、完全依靠太阳能作为飞行动力的太阳能飞机完成环球航行，充分说明利用太阳能提供飞行动力，在飞行中不仅能承载飞机的重量，还能承载乘坐人员的重量。由于轻质材料、电子和信息等技术的进步，在2017年8月于北京举行的2017世界机器人大会上，首次出现了能在空中飞行的仿生机器人：‘蜻蜓’和‘水母’。如果电动民用航空飞机内的储能电池乙在起飞前从地面供电网输入电流，目前地面供电网中的电流的来源主要有：燃煤发电、燃油发电、水力发电、风力发电、核电和光伏发电，其中燃煤发电所占的比例高达60%以上，燃煤发电在大气中排放了大量的二氧化碳等温室气体，二氧化碳滞留在大气中的时间长达二百年以上，造成了气温上升，气候变暖等环境问题。近年来，在发电过程中不排放二氧化碳的光伏发电的发展速度很快，陆地光伏电站和水面光伏电站受到太阳能电池安装面积的限制，光伏发电取代燃煤发电的总体规模不大，地球上气候变暖的趋势没有完全停止，生态环境的保护必须加强。本专利技术的主要亮点就是充分利用在天空中自主飞行的空中发电机器人进行分布式光伏发电，光伏电流输入空中发电机器人内的储能电池甲储存电能。当空中发电机器人自主飞近电动民用航空飞机，空中发电机器人的无线充电装置发送端共振电感器与电动民用航空飞机的无线充电装置的接收端共振电感器近距离接近时，电能就会从空中发电机器人的无线充电装置的发送端转移到电动民用航空飞机的无线充电装置的接收端，在电动民用航空飞机的接收端，无线充电装置接收端整流器会把无线电波的能量转换成电动民用航空飞机能够使用的电能。从空中发电机器人向电动民用航空飞机传输无线电能时，空中发电机器人的无线充电装置发送端共振电感器中的发射线圈发射无线电波形成交变电磁场，电动民用航空飞机的无线充电装置接收端共振电感器中的接收线圈位于交变电磁场内，空中发电机器人的电能发射装置与电动民用航空飞机的电能接收装置之间产生互感无线传能。目前大功率无线充电的传输距离不超过5米，运用新技术，能够以百分之百的效率将电力传输60公分远的间隔距离。如果空中发电机器人的无线充电装置发送端共振电感器与电动民用航空飞机的无线充电装置接收端共振电感器之间保持20公分的距离，对顺利实现无线传输电能是有利的，利用量子物理学原理，自动调整电力传输的介质—无线电波的频率，可以应对空中发电机器人与电动民用航空飞机之间空中距离的变化。空中发电机器人内安装的飞行控制器能够稳定空中发电机器人的飞行姿态，并能控制空中发电机器人的自主飞行，空中发电机器人内安装的惯性导航装置通过测量空中发电机器人的加速度，并自动进行积分运算，获得空中发电机器人的瞬时速度和瞬时位置数据，北斗卫星导航装置为空中发电机器人提供高精度、高可靠定位、导航服务，并具短报文通信能力。北斗卫星导航装置和惯性导航装置一起为空中发电机器人提供高精度定位服务，并与电动民用航空飞机内安装的无人驾驶装置互动，控制空中发电机器人和电动民用航空飞机上的各种飞行器的工作，确保空中发电机器人的无线充电装置发送端共振电感器与电动民用航空飞机的无线充电装置接收端共振电感器之间保持20公分到30公分的安全、高效的无线充电距离。在电动民用航空飞机的无人驾驶装置内安装有内置无线通信设备和内置无线通信天线，可以与安装在空中发电机器人上的无线通信设备和无线通信天线交流信息，进行互动。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：由薄膜太阳能电池2、碳纤维框架3、旋翼飞行推进器4、可收放起落架5、导电线6、无线充电装置发送端共振电感器7、无线充电装置发送端控制器8、电子计算机9、储能电池甲10、光伏控制器11、灯座12、灯珠13、北斗卫星导航装置14、北斗卫星导航天线15、惯性导航装置16、无线通信设备17、无线通信天线18、飞行控制器19、电动民用航空飞机20、机身21、右机翼22、左机翼23、右电动涡轮风扇发动机24、左电动涡轮风扇发动机25、无人驾驶装置26、无线充电装置接收端共振电感器27、无线充电装置接收端整流器28、前舱内用电器29、储能电池乙30、垂直尾翼31、水平尾翼32、分流器33和后舱内用电器34共同组成向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人1；在碳纤维框架3的顶面上安装薄膜太阳能电池2，在碳纤维框架3的两侧各等距离安装二只到十六只旋翼飞行推进器4，在碳纤维框架3的下面的两旁各等距离安装4只到8只可收放起落架5，在碳纤维框架3的下面的中间安装碳纤维安装盒，在碳纤维安装盒内安装无线充电装置发送端控制器8，在无线充电装置发送端控制器8的前端安装半露出在外面的无线充电装置发送端共振电感器7，在无线充电装置发送端控制器8的后方的碳纤维框架3内安装电子计算机9，在电子计算机9的后方安装储能电池甲10，在储能电池甲10的后方安装光伏控制器11，在光伏控制器11的后方安装灯座12，在灯座12的上面安装灯珠13，在电子计算机9的右方安装惯性导航装置16，在惯性导航装置16的右上方安装北斗卫星导航装置14，在北斗卫星导航装置14的上面安装北斗卫星导航天线15，在电子计算机9的左方安装飞行控制器19，在飞行控制器19的左上方安装无线通信设备17，在无线通信设备17的上面安装无线通信天线18，在电动民用航空飞机20的前部机舱内安装储能电池乙30，在储能电池乙30的前上方安装无线充电装置接收端整流器28，在无线充电装置接收端整流器28的上方安装无线充电装置接收端共振电感器27，在储能电池乙30的前下方安装前舱内用电器29，在电动民用航空飞机20的右侧安装右机翼22，在右机翼22的中部的下面安装右电动涡轮风扇发动机24，在电动民用航空飞机20的左侧安装左机翼23，在左机翼23的中部的下面安装左电动涡轮风扇本文档来自技高网...

【技术保护点】
向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人，其特征是，由薄膜太阳能电池（2）、碳纤维框架（3）、旋翼飞行推进器（4）、可收放起落架（5）、导电线（6）、无线充电装置发送端共振电感器（7）、无线充电装置发送端控制器（8）、电子计算机（9）、储能电池甲（10）、光伏控制器（11）、灯座（12）、灯珠（13）、北斗卫星导航装置（14）、北斗卫星导航天线（15）、惯性导航装置（16）、无线通信设备（17）、无线通信天线（18）、飞行控制器（19）、电动民用航空飞机（20）、机身（21）、右机翼（22）、左机翼（23）、右电动涡轮风扇发动机（24）、左电动涡轮风扇发动机（25）、无人驾驶装置（26）、无线充电装置接收端共振电感器（27）、无线充电装置接收端整流器（28）、前舱内用电器（29）、储能电池乙（30）、垂直尾翼（31）、水平尾翼（32）、分流器（33）和后舱内用电器（34）共同组成向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人（1）；在碳纤维框架（3）的顶面上安装薄膜太阳能电池（2），在碳纤维框架（3）的两侧各等距离安装二只到十六只旋翼飞行推进器（4），在碳纤维框架（3）的下面的两旁各等距离安装4只到8只可收放起落架（5），在碳纤维框架（3）的下面的中间安装碳纤维安装盒，在碳纤维安装盒内安装无线充电装置发送端控制器（8），在无线充电装置发送端控制器（8）的前端安装半露出在外面的无线充电装置发送端共振电感器（7），在无线充电装置发送端控制器（8）的后方的碳纤维框架（3）内安装电子计算机（9），在电子计算机（9）的后方安装储能电池甲（10），在储能电池甲（10）的后方安装光伏控制器（11），在光伏控制器（11）的后方安装灯座（12），在灯座（12）的上面安装灯珠（13），在电子计算机（9）的右方安装惯性导航装置（16），在惯性导航装置（16）的右上方安装北斗卫星导航装置（14），在北斗卫星导航装置（14）的上面安装北斗卫星导航天线（15），在电子计算机（9）的左方安装飞行控制器（19），在飞行控制器（19）的左上方安装无线通信设备（17），在无线通信设备（17）的上面安装无线通信天线（18），在电动民用航空飞机（20）的前部机舱内安装储能电池乙（30），在储能电池乙（30）的前上方安装无线充电装置接收端整流器（28），在无线充电装置接收端整流器（28）的上方安装无线充电装置接收端共振电感器（27），在储能电池乙（30）的前下方安装前舱内用电器（29），在电动民用航空飞机（20）的右侧安装右机翼（22），在右机翼（22）的中部的下面安装右电动涡轮风扇发动机（24），在电动民用航空飞机（20）的左侧安装左机翼（23），在左机翼（23）的中部的下面安装左电动涡轮风扇发动机（25），在电动民用航空飞机（20）的后部机舱内安装分流器（33），在分流器（33）的前下方安装后舱内用电器（34），在分流器（33）的正后方安装垂直尾翼（31），在垂直尾翼（31）的底部的左、右两侧各安装一只水平尾翼（32）；储能电池乙（30）通过导电线（6）与右电动涡轮风扇发动机（24）连接，储能电池乙（30）通过导电线（6）与左电动涡轮风扇发动机（25）连接，在空中发电机器人（1）内：电子计算机（9）通过导电线（6）与无线充电装置发送端控制器（8）连接，无线充电装置发送端控制器（8）通过导电线（6）与无线充电装置发送端共振电感器（7）连接，电子计算机（9）通过导电线（6）与惯性导航装置（16）连接，电子计算机（9）通过导电线（6）与飞行控制器（19）连接，电子计算机（9）通过导电线（6）与北斗卫星导航装置（14）连接，电子计算机（9）通过导电线（6）与无线通信设备（17）连接，电子计算机（9）通过导电线（6）与储能电池甲（10）连接，储能电池甲（10）通过导电线（6）与惯性导航装置（16）连接，储能电池甲（10）通过导电线（6）与飞行控制器（19）连接，储能电池甲（10）通过导电线（6）与北斗卫星导航装置（14）连接，北斗卫星导航装置（14）通过内置导电线与北斗卫星导航天线（15）连接，储能电池甲（10）通过导电线（6）与无线通信设备（17）连接，无线通信设备（17）通过内置导电线与无线通信天线（18）连接，储能电池甲（10）通过导电线（6）与光伏控制器（11）连接，光伏控制器（11）通过导电线（6）与右方的旋翼飞行推进器（4）连接，光伏控制器（11）通过导电线（6）与左方的旋翼飞行推进器（4）连接，光伏控制器（11）通过导电线（6）与灯座（12）连接，灯座（12）通过导电线（6）与灯珠（13）连接，薄膜太阳能电池（2）通过导电线（6）与光伏控制器（11）连接，在电动民用航空飞机（20）内：储能电池乙（30）通过导电线（6）与无线充电装置接收端整流器（28...

【技术特征摘要】
1.向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人，其特征是，由薄膜太阳能电池（2）、碳纤维框架（3）、旋翼飞行推进器（4）、可收放起落架（5）、导电线（6）、无线充电装置发送端共振电感器（7）、无线充电装置发送端控制器（8）、电子计算机（9）、储能电池甲（10）、光伏控制器（11）、灯座（12）、灯珠（13）、北斗卫星导航装置（14）、北斗卫星导航天线（15）、惯性导航装置（16）、无线通信设备（17）、无线通信天线（18）、飞行控制器（19）、电动民用航空飞机（20）、机身（21）、右机翼（22）、左机翼（23）、右电动涡轮风扇发动机（24）、左电动涡轮风扇发动机（25）、无人驾驶装置（26）、无线充电装置接收端共振电感器（27）、无线充电装置接收端整流器（28）、前舱内用电器（29）、储能电池乙（30）、垂直尾翼（31）、水平尾翼（32）、分流器（33）和后舱内用电器（34）共同组成向高空中电动民用航空飞机无线供电的空中发电机器人（1）；在碳纤维框架（3）的顶面上安装薄膜太阳能电池（2），在碳纤维框架（3）的两侧各等距离安装二只到十六只旋翼飞行推进器（4），在碳纤维框架（3）的下面的两旁各等距离安装4只到8只可收放起落架（5），在碳纤维框架（3）的下面的中间安装碳纤维安装盒，在碳纤维安装盒内安装无线充电装置发送端控制器（8），在无线充电装置发送端控制器（8）的前端安装半露出在外面的无线充电装置发送端共振电感器（7），在无线充电装置发送端控制器（8）的后方的碳纤维框架（3）内安装电子计算机（9），在电子计算机（9）的后方安装储能电池甲（10），在储能电池甲（10）的后方安装光伏控制器（11），在光伏控制器（11）的后方安装灯座（12），在灯座（12）的上面安装灯珠（13），在电子计算机（9）的右方安装惯性导航装置（16），在惯性导航装置（16）的右上方安装北斗卫星导航装置（14），在北斗卫星导航装置（14）的上面安装北斗卫星导航天线（15），在电子计算机（9）的左方安装飞行控制器（19），在飞行控制器（19）的左上方安装无线通信设备（17），在无线通信设备（17）的上面安装无线通信天线（18），在电动民用航空飞机（20）的前部机舱内安装储能电池乙（30），在储能电池乙（30）的前上方安装无线充电装置接收端整流器（28），在无线充电装置接收端整流器（28）的上方安装无线充电装置接收端共振电感器（27），在储能电池乙（30）的前下方安装前舱内用电器（29），在电动民用航空飞机（20）的右侧安装右机翼（22），在右机翼（22）的中部的下面安装右电动涡轮风扇发动机（24），在电动民用航空飞机（20）的左侧安装左机翼（23），在左机翼（23）的中部的下面安装左电动涡轮风扇发动机（25），在电动民用航空飞机（20）的后部机舱内安装分流器（33），在分流器（33）的前下方安装后舱内用电器（34），在分流器（33）的正后方安装垂直尾翼（31），在垂直尾翼（31）的底部的左、右两侧各安装一只水平尾翼（32）；储能电池乙（30）通过导电线（6）与右电动涡轮风扇发动机（24）连接，储能电池乙（30）通过导电线（6）与左电动涡轮风扇发动机（25）连接，在空中发电机器人（1）内：电子计算机（9）通过导电线（6）与无...

【专利技术属性】
技术研发人员：林华，
申请(专利权)人：无锡同春新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32