一种带离式无人机充电系统技术方案

本发明专利技术涉及无人机充电领域，具体提供一种带离式无人机充电系统，所述系统包括：装有电源的充电平台和一套以上安装在充电平台内的带离式充电装置，所述带离式充电装置包括：吸附插头，活动安装在充电平台上，用于外接无人机；第一控制器，安装在充电平台内，与电源相连；充电线缆，将吸附插头与第一控制器连通；收放装置，用于收卷充电线缆；所述吸附插头与无人机电连接后，无人机能拉动并带出收放装置上的充电线缆，脱离充电平台。一方面通过带离式无人机充电系统解决传统无人机需要预设大面积的停机位进行充电的问题，另一方面基于带离式无人机充电系统，无人机可以不再占用电平台位置，在飞行的过程中进行充电。在飞行的过程中进行充电。在飞行的过程中进行充电。

【技术实现步骤摘要】
一种带离式无人机充电系统


[0001]本专利技术涉及无人机充电领域，更具体地，涉及一种带离式无人机充电系统。

技术介绍

[0002]电力是关系国计民生的基础产业，电力供应的安全事关国家安全战略和经济社会的发展。随着电网在全国范围内的进一步扩张，所需跨越的区域越来越广，为了发展交通不便的边缘地区，通电是首要任务。要向边缘偏僻的地区供电离不开远距离电网布置。远距离电网需要跨越各种交通不便，环境落后的偏远地区，这对电网线路的维护和安全保障提出了巨大的挑战。线路巡查是电网线路维护的重要手段之一，传统的电网线路巡检是依赖巡检人员耗费大量时间，跨越恶劣环境，亲自进行现场巡检。由于电网线路长，跨越的范围大，建立地的地理环境复杂，人力巡查耗时长，效率低，巡检人员工作的环境恶劣。这给电网线路巡检带来了很多的困难。随着无人机技术的发展，以无人机进行电力巡查替代传统的人力巡查逐步弥补了这一缺陷。
[0003]大范围，远距离的无人机巡航网络是大规模无人机巡检的一种趋向，无论是电网，城区，巡航网络的构件相比相传的固定式监控更加灵活可控，而且便于目标跟踪。而在大范围，远距离的巡航网络中，无人机充电是保证无人机自动续航不可或缺的一环。无人机的电量具有一定的不稳定因素，无人机的充电规律，电池出厂参数的偏差，以及巡航任务的不同，环境的不同具有较大差异，很难保证电量一直在规律的预测范围内，所以在巡航网络中，充电平台的布置需要考虑众多的因素。现有无人机为了有更多的功能和更好的续航，体积越来越大，传统让无人机停留在充电平台上进行充电的充电由于体积的限制已经无法满足一个平台多无人机进行充电，通过扩充无人机充电平台的面积又会遭遇地理位置和成本的约束，这使得的无人机的续航无法随时得到补充。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种带离式无人机充电系统，通过带离式无人机充电系统解决传统无人机需要预设大面积的停机位进行充电的问题，无人机可以不再占用电平台位置，在飞行的过程中进行充电。
[0005]本专利技术采取的技术方案是，一种带离式无人机充电系统，包括装有电源的充电平台和一套以上安装在充电平台内的带离式充电装置，所述带离式充电装置包括，活动安装在充电平台上的吸附插头，安装在充电平台内且与电源相连的第一控制器，将吸附插头与第一控制器连通的充电线缆，用于收卷充电线缆的收放装置，所述吸附插头与无人机电连接后，无人机能拉动并带出收放装置上的充电线缆，脱离充电平台。
[0006]所述电源和带离式充电装置都设置在充电平台内，电源位于带离式充电装置内，且分别与充电平台内的每一个带离式充电装置内的第一控制器相连。第一控制器都能独立控制电源与各自所在的带离式充电装置进行连通。吸附插头活动安装在充电平台上，在无人机移动到指定位置时，吸附插头能与无人机建立连接，并将吸附插头初步固定在无人机
上。充电线缆与第一控制器连通，通过第一控制器控制能使充电插头与电源导通，使电源对与吸附插头连接的无人机进行充电。充电线缆有足够的长度，使连接吸附插头的无人机能带动充电线缆飞离充电平台，在充电平台外进行充电，以释放充电平台的空间。其他的无人机能继续与空闲的带离式充电装置连接，并进行充电。为了使被充电线缆能被妥善整理，通过设置收放装置，将多余的充电线缆收卷在收放装置上，防止充电线缆交叉缠绕破坏充电系统。初始状态下，充电线缆始终被收放装置收卷，并缠绕在收放装置上，吸附插头在每次收放装置完全收卷后，都返回充电平台的同一位置，等待下一次充电。在第一控制器的控制下，无人机没有与吸附插头相连，吸附插头和充电线缆始终维持初始状态，当充电插头与无人机相连，收放装置解除对充电线缆进行锁紧，充电线缆能被拉动并带出收放装置，拉动过程中收放装置不断释放充电线缆，并记录充电线缆释放的长度，以便后续返回初始状态。
[0007]所述吸附插头包括，设置在吸附插头表面的中间的充电触头，设置在吸附插头相对的两端的吸附配件；设置在吸附插头的边缘的扣锁位，配合无人机的进一步锁紧吸附插头；垂直外壳是吸附插头的保护外壳，能固定部分充电线缆。
[0008]所述吸附插头的充电触头能与无人机的充电接口匹配。充电触头与无人机接口相连后，充电线缆通电能直接对无人机进行充电。吸附配件至少有两个，设置在吸附插头相对的两端，位于充电触头的四周，吸附配件可以使磁铁，电磁铁，吸盘等组件，通过每个吸附配件的形状的不同，极性的不同，或者位置不同，使充电插头与无人机形成的配合具有唯一性，以确保充电触头与无人机充电插口连接时符合极性相对。吸附配件有利于无人机与吸附插头之间的配合更加容易，吸附配件带动吸附插头主动与无人机进行连接，降低了对无人机位置准确性的要求。扣锁位是为无人机进一步锁定吸附插头而设，无人机在吸附配件的帮助下与吸附插头相连，但该相连不够稳固，若拉扯力过大或者环境风力过大都容易造成连接中断，这样不利于系统的稳定性。通过进一步扣紧吸附插头的扣锁位，使吸附插头与无人机形成稳定连接，能避免环境因素或拉动充电线缆过程中可能造成的吸附插头和无人机的分离。进一步，在吸附插头上设置扣锁位，由无人机进行锁紧，有利于无人机随时可以主动选择解除扣锁，通过拉扯的方式脱离吸附插头，使得无人机具有足够的自主性，不需要被动地依赖充电系统控制吸附插头进行释放，使无人机操作更加方便。垂直外壳用于包裹吸附插头和与吸附插头连接的部分充电线缆，该设计的效果在于使吸附插头外的一段充电线缆始终向下，让线缆与无人机保持距离，避免无人机拉动并带出收放装置上的充电线缆的过程中由于飞行高度的调整发生充电线缆阻碍，并提供充电插头和与充电线缆的连接位一个硬质保护壳，防止在该相对薄弱的连接位被刮伤破坏。
[0009]所述扣锁位的表面设有触发开关，所述触发开关与第一控制器相连。所述无人机锁紧吸附插头后，无人机的锁紧件与扣锁位表面接触，触发开关被激活。触发开关被激活后，第一控制器会获得一个持续的电信号，该电信号使得第一控制将充电线缆与电源导通，电源对无人机进行充电。无人机解除扣锁，触发开关自动停止，第一控制器终端充电线缆与电源之间的导通从而停止充电。
[0010]所述充电线缆包括：用于充电触头与第一控制器之间的电连接的供电线缆；用于触发开关与第一控制器的控制连接的控制线缆；所述供电线缆和控制线缆绞合成充电线缆。
[0011]所述充电线缆为供电线缆和控制线缆的绞合，绞合为一条线缆有助于收放装置统
一收卷。
[0012]所述充电线缆表面具有耐磨保护层。
[0013]充电线缆在被无人机拉动的过程中，难免会遇到边缘和异物的摩擦，为了防止充电线缆被破坏，应在充电线缆表面采用耐磨保护层对充电线缆进行保护。
[0014]所述收放装置包括用于收卷线缆的卷筒；安装在充电平台上，与卷筒相连，与第一控制器电控制相连的伺服电机。
[0015]采用卷筒对线缆进行收放简单而有效。同时卷筒的旋转通过伺服电机带动，伺服电机能通过简单的程序配合即可实现正反转，解锁和锁定，同时伺服电机还能记录拉动过程中释放充电线缆时卷筒的转圈数，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带离式无人机充电系统，其特征在于，包括：装有电源的充电平台和一套以上安装在充电平台内的带离式充电装置，所述带离式充电装置包括：吸附插头，活动安装在充电平台上，用于外接无人机；第一控制器，安装在充电平台内，与电源相连；充电线缆，将吸附插头与第一控制器连通；收放装置，用于收卷充电线缆；所述吸附插头与无人机电连接后，无人机拉动并带出收放装置上的充电线缆，飞离充电平台。2.根据权利要求1所述的一种带离式无人机充电系统，其特征在于，所述吸附插头包括：垂直外壳，充电线缆穿过垂直外壳底部进入垂直外壳内；充电触头，设置在垂直外壳上表面，与充电线缆相连；吸附配件，设置在垂直外壳上表面并位于充电触头的两侧；扣锁位，设置在垂直外壳的边缘，用于配合无人机的锁紧吸附插头。3.根据权利要求2所述的一种带离式无人机充电系统，其特征在于，所述扣锁位的表面设有触发开关，所述触发开关与第一控制器相连。4.根据权利要求3所述的一种带离式无人机充电系统，其特征在于，所述充电线缆包括：供电线缆，充电触头通过供电线缆与第一控制器电连接；控制线缆，触发开关通过控制线缆与第一控制器控制连接；所述供电线缆和控制线缆绞合成充电线缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟富春，裴大威，王绪湘，赖绮华，赵云飞，刘伟健，周海光，刘沃历，
申请(专利权)人：广东顺德电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：