无人机充电系统及其方法技术方案

本发明专利技术提出一种无人机充电系统及其方法，用于无人机的无线充电，该系统包括无线发射端，以及安装于无人机的无线接收端，所述无线接收端包括有无线发射端线圈，进一步包括无人机保护箱，所述无线发射端安装于所述无人机保护箱内，所述无人机保护箱内安装有可带动所述无线发射端线圈移动的升降装置，以及可校准无人机充电位置的校准装置，所述无人机保护箱的顶部设置有可在无人机收入时关闭所述无人机保护箱的合盖装置，所述升降装置电性连接所述无线发射端，所述校准装置电性连接所述无线发射端；该无人机充电方法基于上述无人机充电系统。

【技术实现步骤摘要】
无人机充电系统及其方法
本专利技术属于无人机领域，尤其涉及一种无线电能传输的无人机充电系统。
技术介绍
无线电能传输是一种通过空间电磁场耦合来进行电能传输的技术，其主要优点是不需要插拔，使用简单方便，可以广泛应用于无人机、AGV等移动机器人行业；不会产生电火花，可以在易燃易爆的工业环境中使用；充电设备可以做到防水，在水中进行能量传输，可以应用到海洋装备等水下应用中。其中无人机行业，迄今为止面临最大的问题之一就是无人机续航能力，续航能力越大无人机工作半径就越大。无人机采用电动驱动的方式具有安全、便捷的优点，在电力系统巡检、石油行业管道巡检等行业具有广阔的潜在应用价值。而现阶段由于无人机本身承重能力有限，所以无法搭载大容量电池，这就严重限制了无人机工作半径，而且当搭载电池电量耗空的时候需要人工进行更换电池，这就会增加很大的人工成本；当无人机在野外工作时，人员有时并不能及时赶到现场进行电池更换，这就大大缩减了无人机的工作效率；特别是天气比较恶劣的时候，无人机无法继续野外工作，必须有相关人员进行收回，这不仅降低无人机工作效率还增加了成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种无人机充电系统及其方法，该专利技术解决了无人机在无线充电时位置不精准的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种无人机充电系统，用于无人机的无线充电，包括无线发射端，以及安装于无人机的无线接收端，所述无线接收端包括有无线发射端线圈，进一步包括无人机保护箱，所述无线发射端安装于所述无人机保护箱内，所述无人机保护箱内安装有可带动所述无线发射端线圈移动的升降装置，以及可校准无人机充电位置的校准装置，所述无人机保护箱的顶部设置有可在无人机收入时关闭所述无人机保护箱的合盖装置，所述升降装置电性连接所述无线发射端，所述校准装置电性连接所述无线发射端。作为本专利技术的进一步优化，所述无线发射端连接有可将光能转化为电能的太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述无线发射端之间设置可追踪与稳压太阳能电池板最大功率的太阳能控制器，所述太阳能控制器的输出端电性连接蓄能电池以及无线发射端的输入端。作为本专利技术的进一步优化，所述无线发射端包括可传输无线电能的无线发射端线圈，以及可接收通讯信号的第一无线通信模块；所述无线接收端包括可接收无线发射端线圈中发射电能的无线接收端线圈，以及可将无线接收端线圈输出电能转化为通讯信号传输至第一无线通信模块的第二无线通信模块。作为本专利技术的进一步优化，无线发射端还包括DC/DC稳压控制器，所述DC/DC稳压控制器的输出端电性连接可将直流输入信号转化为交流信号的逆变电路，所述逆变电路的输出端电性连接所述无线发射端线圈；所述第一无线通信模块的输出端电性连接有发射端MCU，所述发射端MCU电性连接有驱动电路，所述驱动电路的输出端电性连接所述逆变电路；其中，所述发射端MCU中包括可接收校准装置校准信号的判断模块以及与所述判断模块电连的控制模块，判断模块根据校准信号判断无线接收端是否在充电区域内，如在充电区域内，则将通讯信号转化为判断信号发送至控制模块，控制模块根据该判断信号转化为控制信号控制无线发射端的工作频率；如不在充电区域，则判断模块内形成移动判断信号，并将该移动判断信号发送至控制模块，控制模块根据该移动判断信号转化为控制信号控制校准装置的移动。作为本专利技术的进一步优化，所述升降装置包括可承载所述无线发射端的托盘，以及可在动力作用下带动所述托盘升降的伸缩件，所述伸缩件电性连接有可为伸缩件转动提供动力的动力件，所述动力件电性连接发射端MCU，以在发射端MCU的控制下启动与停止。作为本专利技术的进一步优化，所述校准装置包括用于固定无线发射端线圈的固定座，与所述固定座连接的第一丝杆，与所述第一丝杆平行设置的第一滑轨，与所述第一丝杆垂直设置的第二丝杆，以及与所述第二丝杆平行设置的第二滑轨，其中，所述第二丝杆连接于所述固定座，所述第一丝杆连接有第一电机，所述第二丝杆连接有第二电机，所述第一电机与所述第二电机均电性连接发射端MCU，以在发射端MCU的控制下启动与停止，从而控制所述固定座在所述第一滑轨或所述第二滑轨的方向上运动。作为本专利技术的进一步优化，所述无线接收端线圈连接有接收端整流滤波电路，接收端整流滤波电路的输出端连接DC/DC充电电路，所述接收端整流滤波电路的输出端还连接有整流电压采样电路，所述整流电压采样电路的输出端连接有接收端MCU，所述接收端MCU的输出端连接第二无线通信模块，以为无线发射端提供通信信号。作为本专利技术的进一步优化，所述无人机保护箱的顶部设置有可在无人机收入时关闭所述无人机保护箱的合盖装置，所述合盖装置包括设置于所述无人机保护箱顶部的盖体，所述无人机保护箱对应于所述盖体的顶部设置有滑动条，所述盖体的底部两端设置有轮体，所述轮体连接有电机，所述电机驱动所述轮体转动，所述轮体为所述盖体提供初始运动力，以使所述盖体在所述滑动条上运动。作为本专利技术的进一步优化，所述无人机保护盖的顶部对应于所述轮体侧部设置有行程开关。一种无人机充电方法，基于上述任一项所述无人机充电系统，包括以下步骤：无人机需要充电时，无线接收端接收充电信号，控制升降装置下降至预设位置，进一步通过校准装置的校准控制无线发射端的充电与否。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术的无人机充电系统，通过设置可带动无人机升降的升降装置，以及具有对准功能的校准装置，降低了对无人机在降落时的精度要求，同时也提高了无线充电系统的传输效率；2、本专利技术的无人机充电系统，其使用太阳能电池板为无线发射端充电与蓄能，更绿色环保，实现了节能环保。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术无人机充电系统的结构示意图；图2为本专利技术无人机充电系统的框图示意；图3为本专利技术无人机充电系统中升降装置的示意图；图4为本专利技术无人机充电系统中校准装置的示意图；图5为本专利技术无人机充电系统中合盖装置的示意图；图6为本专利技术无人机充电方法的流程示意图；图7为本专利技术无人机满电方法的流程示意图。具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本专利技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机充电系统，用于无人机的无线充电，包括无线发射端，以及安装于无人机的无线接收端，所述无线接收端包括有无线发射端线圈，其特征在于：进一步包括无人机保护箱，所述无线发射端安装于所述无人机保护箱内，所述无人机保护箱内安装有可带动所述无线发射端线圈移动的升降装置，以及可校准无人机充电位置的校准装置，所述无人机保护箱的顶部设置有可在无人机收入时关闭所述无人机保护箱的合盖装置，所述升降装置电性连接所述无线发射端，所述校准装置电性连接所述无线发射端。

【技术特征摘要】
1.一种无人机充电系统，用于无人机的无线充电，包括无线发射端，以及安装于无人机的无线接收端，所述无线接收端包括有无线发射端线圈，其特征在于：进一步包括无人机保护箱，所述无线发射端安装于所述无人机保护箱内，所述无人机保护箱内安装有可带动所述无线发射端线圈移动的升降装置，以及可校准无人机充电位置的校准装置，所述无人机保护箱的顶部设置有可在无人机收入时关闭所述无人机保护箱的合盖装置，所述升降装置电性连接所述无线发射端，所述校准装置电性连接所述无线发射端。2.根据权利要求1所述的无人机充电系统，其特征在于：所述无线发射端连接有可将光能转化为电能的太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述无线发射端之间设置可追踪与稳压太阳能电池板最大功率的太阳能控制器，所述太阳能控制器的输出端电性连接蓄能电池以及无线发射端的输入端。3.根据权利要求1或2所述的无人机充电系统，其特征在于：所述无线发射端包括可传输无线电能的无线发射端线圈，以及可接收通讯信号的第一无线通信模块；所述无线接收端包括可接收无线发射端线圈中发射电能的无线接收端线圈，以及可将无线接收端线圈输出电能转化为通讯信号传输至第一无线通信模块的第二无线通信模块。4.根据权利要求3所述的无人机充电系统，其特征在于：无线发射端还包括DC/DC稳压控制器，所述DC/DC稳压控制器的输出端电性连接可将直流输入信号转化为交流信号的逆变电路，所述逆变电路的输出端电性连接所述无线发射端线圈；所述第一无线通信模块的输出端电性连接有发射端MCU，所述发射端MCU电性连接有驱动电路，所述驱动电路的输出端电性连接所述逆变电路；其中，所述发射端MCU中包括可接收校准装置校准信号的判断模块以及与所述判断模块电连的控制模块，判断模块根据校准信号判断无线接收端是否在充电区域内，如在充电区域内，则将通讯信号转化为判断信号发送至控制模块，控制模块根据该判断信号转化为控制信号控制无线发射端的工作频率；如不在充电区域，则判断模块内形成移动判断信号，并将该移动判断信号发送至控制模块，控制模块根据该移...

【专利技术属性】
技术研发人员：李聃，张超，李鹏，
申请(专利权)人：青岛鲁渝能源科技有限公司，上海空传能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37