一种适用于多架小型无人机的自动充电平台制造技术

本发明专利技术的一种适用于多架小型无人机的自动充电平台属于电子设备的技术领域，其结构有压力传感模块(1)、单片机控制模块(2)、环形分配器接口电路(3)、负载识别模块(4)、智能断电电路(5)、逆变驱动电路(6)、充电系统移动模块(7)；本发明专利技术基于单片机控制，主要目的在于提供一种适用于多架小型无人机的无线充电平台，当平台上停放有1架或多架无人机时，能够自动将充电线圈移动到一架无人机的下方并自动进行无线充电，当充满电后，再自动移动到下一架无人机下方进行无线充电，使用方便。输出通道中的逆变驱动电路始终工作在最佳的电压，提高了充电的效率。充电的效率。充电的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于多架小型无人机的自动充电平台


[0001]本专利技术属于电子设备的
，尤其涉及一种利用压力传感器检测无人机位置从而进行无线充电的自动充电平台。

技术介绍

[0002]“无人机”即“无人驾驶飞机”，广义上为不需要驾驶员登机驾驶的各式遥控飞行器。无人机因其飞行速度快、打击目标准等良好性能，最早被应用于军事。二十世纪九十年代后，随着微机电系统(MEMS)技术的迅速发展及单片机性能的不断提升，搭载了小型惯性导航系统的多旋翼无人机问世。由此掀开了无人机小型化、民用化的革命浪潮。近年来，无人机逐渐被应用于航拍摄影，快递物流，环境监控，设备巡检等方面。目前我国国内小型无人机的市场发展迅速，小型无人机的应用场景也在不断拓宽。然而，目前市面上的无人机大多采用人工有线充电的方式，当无人机在户外进行作业时充电极为不便，这在一定程度上限制了无人机的大规模使用。同时，近年来无线充电技术不断成熟，并在汽车、手机及小型家电设备上得到了一定范围内的成功应用。相比于有线能量传输方式，无线充电不受空间限制，且无接插环节、无裸漏导体，更加适合为小型无人机供能。
[0003]与本申请最接近的现有技术有：公开号为CN110789369的中国专利“一种基于无线充电的无人机充电平台及充电方法”在线圈电磁优化等方面做出了创新；申请号为2018108887219的中国专利“一种电抗自适应无线能量发射系统”对无线充电发射系统在阻抗匹配等方面做出了一些的改进。但上述专利也存在一定的缺点：1.上述无线充电器结构扩展性较差，一个充电器只能为单个待充电的无人机设备进行充能，不适用于小型无人机等需大规模充电的使用场景
[0004]综上，现有的无人机充电发射系统仍有进一步的改进空间。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要目的在于提供一种适用于多架小型无人机的无线充电平台，当平台上停放有1架或多架无人机时，能够自动将充电线圈移动到一架无人机的下方并自动进行无线充电，当充满电后，再自动移动到下一架无人机下方进行无线充电。
[0006]本专利技术的具体技术方案如下：
[0007]一种适用于多架小型无人机的自动充电平台，其结构有压力传感模块1，单片机控制模块2，环形分配器接口电路3，负载识别模块4，智能断电电路5，逆变驱动电路6，充电系统移动模块7；所述的压力传感模块1输出端将采集到的信息经过处理传输给单片机控制模块2，单片机控制模块2的输出信号S1通过环形分配器接口电路3最终输出两路脉冲信号，传入充电系统移动模块7中，负载识别模块4的输出端与单片机控制模块2相连，单片机控制模块2输出信号S2控制智能断电模块5，智能断电模块5为逆变驱动电路6提供电源；
[0008]所述压力传感模块1是由16个薄膜压力传感器组成的压力传感器阵列，压力传感电路结构为：运算放大器U25B的同向输入端与电阻R12一端，电阻R13一端以及电容C8的一
端相连，电阻R12的另一端接电源VCC，电容C8的另一端与电阻R13的另一端相连并接地，电阻R18的一端与电阻R17的一端，电阻R21的一端以及电阻R19的一端相连，R18的另一端与运算放大器U25B的反向输入端相连，电阻R19的另一端接地，运算放大器U25B的输出端与运算放大器的反向输入端，电阻R15的一端以及可变电阻R14的活动触电相连，可变电阻R14的一端与电阻R17的另一端相连，可变电阻R14的另一端与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端与电阻R15的另一端，电阻R20的一端以及压力传感器U1的一端相连，压力传感器U1的另一端接地，运算放大器U25A的正向输入端与电阻R20的另一端以及电阻R22的一端相连，电阻R22的另一端接地，运算放大器U25A的反向输入端与电阻R21的另一端和电阻R23的一端相连，运算放大器U25A的输出端与电阻R23的另一端，电容C9以及电阻R24的一端相连，电容C9的另一端接地，电阻R24的另一端接入模数转换U2，通过模数转换输出端口PT OUT输出数字信号；
[0009]所述的负载识别模块4的结构为：电容C1一端接入电源VCC，另一端与电阻R1串联并接入单片机A1的引脚9，电阻R1的另一端接地，晶体振荡器Y1一端与电容C2串联并连接单片机A1的引脚18，电容C2的另一端接地，晶体振荡器Y1的另一端与电容C3串联并连接单片机A1的引脚19，电容C3的另一端接地，单片机A1的20引脚直接接地，电阻R4与电容C4并联，一端接入单片机A1的26引脚，另一端接地，二极管VD1的阳极与二极管VD3的阴极相连接，二极管VD3的阳极与二极管VD4的阳极相连接，二极管VD4的阴极连接二极管VD2的阳极，二极管VD2的阴极连接二极管VD1的阴极，二极管VD1的阴极直接接地，VD3的阳极连接单片机A1的26引脚，VD3的阴极连接电感L2的一端，电感L2的另一端连接VD2的阳极，电阻R5与电感L3并联，其一端连接电容C5，另一端直接接地，电感L3与电感L2互感耦合，电容C5的另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端与三极管Q2的发射极相连，电容C6与电阻R8并联，其一端直接接地，另一端一起接到三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极连接电阻R6，电阻R6的另一端接入电源VCC，三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极相连接，同时连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接入电源VCC，三极管Q2的发射极连接电阻R9，电阻R9的另一端直接接地，三极管Q2的基极分别连接电阻R11和电容C7的一端，电阻R11的另一端直接接入电源VCC，电容C7的另一端连接避障传感器P1的OUT端口，避障传感器P1的GND端口接地，避障传感器P1的VCC端口接入电源VCC；
[0010]所述的智能断电电路5的结构为：电源通过R34接入光耦合器U3的T1端口，T2端口接单片机A1的引脚25，其T4端口连接三极管Q7的基极，三极管Q7的射极接地，其集电极连接二极管D4的阴极，电源VCC连接二极管D4的阳极，并连接电阻R35的一端，R35的另一端连接光耦合器U3的T3端口，单片机A1的引脚40连接电源VCC,同时引脚5与二极管D4的阴极相连接，单刀双置开关K1接电源15v，触点a为接入输出端口Vref_OUT，与逆变驱动电路6的端口Vref_IN相连，通过改变三极管的开关状态即可控制继电器常开触点的通断；
[0011]所述的逆变驱动电路6的结构为：全桥驱动芯片A2其1脚连接输入端口Vref_IN，其2脚接地，电容C10与电容C11并联，其一端连接引脚1，另一端连接引脚3，并与电容C12串联，电容C12另一端接地，引脚4连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端与引脚3连接，引脚5直接与地相连，电阻R32与电阻R33并联，其一端与全桥驱动芯片A2的引脚6连接，另一端连接场效应管Q6的栅极，场效应管Q6的源极连接电容C15的一端，电容C15的另一端连接电源VCC，电感L1与电容C16一端串联，电容C16的另一端连接场效应管Q6的漏极，场效应管Q6的漏极
与场效应管Q5的源极相连，电阻R30和电阻R31并联，其一端连接场效应管Q本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于多架小型无人机的自动充电平台，其结构有单片机控制模块(2)、逆变驱动电路(6)，其特征在于，结构还有压力传感模块(1)、环形分配器接口电路(3)、负载识别模块(4)、智能断电电路(5)、充电系统移动模块(7)；所述的压力传感模块(1)输出端将采集到的信息经过处理传输给单片机控制模块(2)，单片机控制模块(2)的输出信号S1通过环形分配器接口电路(3)最终输出两路脉冲信号，传入充电系统移动模块(7)中，负载识别模块(4)的输出端与单片机控制模块(2)相连，单片机控制模块(2)输出信号S2控制智能断电模块(5)，智能断电模块(5)为逆变驱动电路(6)提供电源；所述压力传感模块(1)是由16个薄膜压力传感器组成的压力传感器阵列，压力传感电路结构为：运算放大器U25B的同向输入端与电阻R12一端，电阻R13一端以及电容C8的一端相连，电阻R12的另一端接电源VCC，电容C8的另一端与电阻R13的另一端相连并接地，电阻R18的一端与电阻R17的一端，电阻R21的一端以及电阻R19的一端相连，R18的另一端与运算放大器U25B的反向输入端相连，电阻R19的另一端接地，运算放大器U25B的输出端与运算放大器的反向输入端，电阻R15的一端以及可变电阻R14的活动触电相连，可变电阻R14的一端与电阻R17的另一端相连，可变电阻R14的另一端与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端与电阻R15的另一端，电阻R20的一端以及压力传感器U1的一端相连，压力传感器U1的另一端接地，运算放大器U25A的正向输入端与电阻R20的另一端以及电阻R22的一端相连，电阻R22的另一端接地，运算放大器U25A的反向输入端与电阻R21的另一端和电阻R23的一端相连，运算放大器U25A的输出端与电阻R23的另一端，电容C9以及电阻R24的一端相连，电容C9的另一端接地，电阻R24的另一端接入模数转换U2，通过模数转换输出端口PT OUT输出数字信号；所述的负载识别模块(4)的结构为：电容C1一端接入电源VCC，另一端与电阻R1串联并接入单片机A1的引脚9，电阻R1的另一端接地，晶体振荡器Y1一端与电容C2串联并连接单片机A1的引脚18，电容C2的另一端接地，晶体振荡器Y1的另一端与电容C3串联并连接单片机A1的引脚19，电容C3的另一端接地，单片机A1的20引脚直接接地，电阻R4与电容C4并联，一端接入单片机A1的26引脚，另一端接地，二极管VD1的阳极与二极管VD3的阴极相连接，二极管VD3的阳极与二极管VD4的阳极相连接，二极管VD4的阴极连接二极管VD2的阳极，二极管VD2的阴极连接二极管VD1的阴极，二极管VD1的阴极直接接地，VD3的阳极连接单片机A1的26引脚，VD3的阴极连接电感L2的一端，电感L2的另一端连接VD2的阳极，电阻R5与电感L3并联，其一端连接电容C5，另一端直接接地，电感L3与电感L2互感耦合，电容C5的另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端与三极管Q2的发射极相连，电容C6与电阻R8并联，其一端直接接地，另一端一起接到三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极连接电阻R6，电阻R6的另一端接入电源VCC，三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极相连接，同时连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接入电源VCC，三极管Q2的发射极连接电阻R9，电阻R9的另一端直接接地，三极管Q2的基极分别连接电阻R11和电容C7的一端，电阻R11的另一端直接接入电源VCC，电容C7的另一端连接避障传感器P1的OUT端口，避障传感器P1的GND端口接地，避障传感器P1的VCC端口接入电源VCC；所述的智能断电电路(5)的结构为：电源通过R34接入光耦合器U3的T1端口，T2端口接单片机A1的引脚25，其T4端口连接三极管Q7的基极，三极管Q7的射极接地，其集电极连接二极管D4的阴极，电源VCC连接二极管D4的阳极，并连接电阻R35的一端，R35的另一端连接光
耦合器U3的T3端口，单片机A1的引脚40连接电源VCC,同时引脚5与二极管D4的阴极相连接，单刀双置开关K1接电源15v，触点a为接入输出端口Vref_OUT，与逆变驱动电路6的端口Vref_IN相连，通过改变三极管的开关状态即可控制继电器常开触点的通断；所述的逆变驱动电路(6)的结构为：全桥驱动芯片A2其1脚连接输入端口Vref_IN，其2脚接地，电容C10与电容C11并联，其一端连接引脚1，另一端连接引脚3，并与电容C12串联，电容C12另一端接地，引脚4连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端与引脚3连接，引脚5直接与地相连，电阻R32与电阻R33并...

【专利技术属性】
技术研发人员：高博，仇瀚民，游恪周，韩胤瑞，汝玉星，吴戈，孙雅东，刘列，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：