一种无人机自动续航充电装置及充电方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种无人机自动续航充电装置及充电方法，包括：充电输出端、电池输入端及智能充电检测器；所述电池输入端位于无人机上并与充电输出端对接；所述智能充电检测器获取电池输入端与充电输出端对接位置信息，并基于该位置信息控制充电输出端的移动，以使充电输出端、电池输入端硬件接触连接；所述智能充电检测器在充电输出端、电池输入端硬件接触连接之后根据电池状态信息调节充电电流和充电电压，对无人机电池进行多阶段充电和电池的充电保护。保护。保护。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机自动续航充电装置及充电方法


[0001]本专利技术属于无人机自动控制
，尤其涉及一种无人机自动续航充电装置及充电方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前，自动巡检无人机在返航后往往需要通过维护人员手动给无人机充电，这种充电方法具有一定局限性，由于无人机自动巡检平台之间往往距离过远，维护人员需要往返不同起落站点，耗时耗力。如果维护人员不能及时对无人机进行充电，而新的巡检任务到来时，将会影响巡检任务的正常执行，进而影响整个巡检项目的效果。
[0004]少数巡检公司使用自动小车将无人机运送到充电地点，便于维护人员给无人机充电，充电完成后由自动小车运送回起落站点。但这种方法增加了自动运载小车，导致整个系统运行成本增加，并且自动运载小车在远距离运输时不仅容易受天气影响，还容易发生意外事故，所以这种充电方法并没有很受欢迎。
[0005]另外，现有的无人机充电装置虽然存在单独的充电装置，但是存在的问题是：大部分为人工操作，虽然存在可以自动的充电装置，但是系统过于结构过于复杂，成本较高。

技术实现思路

[0006]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种无人机自动续航充电装置及充电方法，可以对起落平台中的巡检无人机进行自动充电，能够在充电过程监测电池状态，而不需要拆卸电池。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
[0008]第一方面，公开了1.一种无人机自动续航充电装置，其特征是，包括：
[0009]充电输出端、电池输入端及智能充电检测器；
[0010]所述电池输入端位于无人机上并与充电输出端对接；
[0011]所述智能充电检测器获取电池输入端与充电输出端对接位置信息，并基于该位置信息控制充电输出端的移动，以使充电输出端、电池输入端硬件接触连接；
[0012]所述智能充电检测器在充电输出端、电池输入端硬件接触连接之后根据电池状态信息调节充电电流和充电电压，对无人机电池进行多阶段充电和电池的充电保护。
[0013]作为进一步的技术方案，所述充电输出端包括充电输出端本体、第一负极充电端子，充电输出端本体为充电突出端，突出端上分别设置有第一正极充电端子、第一通信接口端子。
[0014]作为优选的技术方案，所述充电输出端充电输出端本体上还设置有图像采集设备与照明设备，所述图像采集设备用于在充电输出端、电池输入端对接时采集两者之间的相对位置信息；
[0015]所述照明设备用于为图像采集设备采集数据时提供光度，以便获取清晰的图像。
[0016]作为优选的技术方案，所述充电突出端的外形带有一定锥度，用于与电池输入端配合连接。
[0017]作为优选的技术方案，所述充电输出端本体上加工有盲孔，盲孔的数量为两个，每个盲孔先放进弹簧，再放进第一正极充电端子和第一通信接口端子，充电输出端在正常工作时，弹簧受压缩，为第一正极充电端子和第一通信接口端子提供一个向上的力，使第一正极充电端子和第一通信接口端子紧紧贴合在与电池输入端连接位置上。
[0018]作为进一步的技术方案，所述电池输入端包括电池输入端本体、第二负极充电端子、第二正极充电端子、第二通信接口端子；
[0019]所述电池输入端本体带有一定内锥度，电池输入端和充电输出端通过带锥度的配合面连接；
[0020]所述第二负极充电端子、第二正极充电端子、第二通信接口端子均附着在电池输入端本体上。
[0021]作为进一步的技术方案，所述智能充电检测器包括驱动器、电池检测模块、充电控制器以及电池状态诊断模块；
[0022]所述电池检测模块将判断充电输出端、电池输入端的充电端子的连接是否成功并将信息传输至所述充电控制器；
[0023]所述电池状态诊断模块获取无人机电池的状态信息；
[0024]所述充电控制器获取图像采集设备采集的图像信息，通过驱动器来调节充电输出端的位置；所述充电控制器在充电输出端、电池输入端的充电端子连接成功的前提下，基于无人机电池的状态信息调节充电电流和充电电压，进行充电。
[0025]进一步的技术方案，所述充电控制器获取采集的图像中的圆形的圆心点，和预设的圆心点进行比较获得偏差，根据这个偏差值，充电控制器控制驱动器来调节充电输出端的位置，直到偏差值满足需求。
[0026]优选的，所述充电控制器采用神经网络PID控制器来控制充电输出端的移动。
[0027]第二方面，公开了一种无人机自动续航充电方法，其特征是，包括：
[0028]将充电输出端、电池输入端对接；
[0029]图像采集设备采集充电输入端位置并将上述位置信息传输至智能充电检测器；
[0030]智能充电检测器根据接收的位置信息输出充电输出端位置控制信息到电机驱动器，通过电机驱动充电输出端移动，继而带动充电端子的移动，当摄像头采集到的位置信息误差小于预设误差之后，驱动器驱动充电输出端上移，实现充电输出端、电池输入端硬件接触连接；
[0031]智能充电检测器根据电池状态诊断模块提供的电池状态信息，使用充电调节算法调节充电电流和充电电压，实现多阶段充电和电池的充电保护。
[0032]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0033]本专利技术可以对起落平台中的巡检无人机进行自动充电，能够在充电过程监测电池状态，而不需要拆卸电池。本专利技术克服了自动巡检平台无人机自动充电问题难以解决，无人机自动充电耗费人力物力成本高的缺陷。
[0034]本专利技术的自动充电装置结构简单，成本低，能够对不同型号电池进行充电，充电绝
缘材料具有寿命长的特点。
[0035]本专利技术利用智能充电检测器对电池充电，集充电、电池状态信息采集、充电输出控制于一身，以充电调节算法控制充电，保护被充电电池，延长电池寿命。
[0036]本专利技术利用摄像头和探照LED灯采集电池输入端位置并使用输出端驱动器调节端子位置，能够在黑暗的机舱内准确采集位置信息，便于连接器的调节，保证充电连接的成功率，加快连接速度。
[0037]本专利技术利用电池加载检测模块保证充电端子的准确连接，避免充电危险事故的发生。
[0038]本专利技术采用神经网络PID控制算法来控制充电输出端位置，具有很好的精确性和抗干扰性。
[0039]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0040]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0041]图1是本专利技术自动充电装置的充电输出端示意图；
[0042]图2是本专利技术自动充电装置的电池输入端示意图；
[0043]图3是本专利技术自动充电装置的系统结构图；
[0044]图4是本专利技术智本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机自动续航充电装置，其特征是，包括：充电输出端、电池输入端及智能充电检测器；所述电池输入端位于无人机上并与充电输出端对接；所述智能充电检测器获取电池输入端与充电输出端对接位置信息，并基于该位置信息控制充电输出端的移动，以使充电输出端、电池输入端硬件接触连接；所述智能充电检测器在充电输出端、电池输入端硬件接触连接之后根据电池状态信息调节充电电流和充电电压，对无人机电池进行多阶段充电和电池的充电保护。2.如权利要求1所述的一种无人机自动续航充电装置，其特征是，所述充电输出端包括充电输出端本体、第一负极充电端子，充电输出端本体为充电突出端，突出端上分别设置有第一正极充电端子、第一通信接口端子。3.如权利要求2所述的一种无人机自动续航充电装置，其特征是，所述充电输出端充电输出端本体上还设置有图像采集设备与照明设备，所述图像采集设备用于在充电输出端、电池输入端对接时采集两者之间的位置信息；所述照明设备用于为图像采集设备采集数据时提供光度，以便获取清晰的图像。4.如权利要求2所述的一种无人机自动续航充电装置，其特征是，所述充电突出端的外形带有一定锥度，用于与电池输入端配合连接。5.如权利要求2所述的一种无人机自动续航充电装置，其特征是，所述充电输出端本体上加工有盲孔，盲孔的数量为两个，每个盲孔先放进弹簧，再放进第一正极充电端子和第一通信接口端子，充电输出端在正常工作时，弹簧受压缩，为第一正极充电端子或第一通信接口端子提供一个向上的力，使第一正极充电端子和第一通信接口端子紧紧贴合在与电池输入端连接位置上。6.如权利要求1所述的一种无人机自动续航充电装置，其特征是，所述电池输入端包括电池输入端本体、第二负极充电端子、第二正极充电端子、第二通信接口端子；所述电池输入端本体带有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：马思乐，张振强，孙克强，马晓静，陈纪旸，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：