应用于无人机无线充电的类“UI”型磁耦合结构及设计方法技术

本发明专利技术提供了应用于无人机无线充电的类“UI”型磁耦合结构及其设计方法，包括固定层，磁屏蔽层，类“U”型磁芯及线圈与集成于无人机起落架内的“I”型磁芯与线圈构成；本发明专利技术针对现有无人机无线充电系统存在抗偏移性能较弱及影响无人机机械结构特性等问题；通过改变最优磁路实现了低杂散磁场的磁通分布特性；本发明专利技术还涉及到磁耦合结构设计方法，通过制定循环优化指标结合有限元仿真分析软件确保本发明专利技术所述结构能够实现高抗偏移性的无线能量传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电能传输领域，具体涉及可应用于无人机无线充电系统的类“ui”型磁耦合结构及设计方法。

技术介绍

1、无人机具有小体积、低经济成本、高生存率及卓越的环境适应能力，在科学研究、民用技术和军事应用等多个领域得到了广泛的应用[1]。对无人机来说，更长的续航能力意味着其能以更高的效率和持续性执行各种任务。长续航能力正逐渐成为未来无人机技术进步的关键。因而借助无线充电技术，可实现无人机的全自动、非接触式能量补给。通过无线充电技术，可显著提升无人机的机动性，并增强无人机系统的环境适应能力。因而，根据文献[2]-[4]可知，构建应用于无人机无线充电的高抗偏移性能与轻量化磁耦合结构设计方案，可视为无人机无线充电系统亟待解决的主要问题之一。

2、现有无人机无线充电系统存在诸多不足，根据文献[5]可知，通过多个平面方形线圈的叠加，增强了系统的抗偏移性能，但传输功率很低。进一步地，在文献[6]-[8]中，均存在接收线圈增加无人机风阻及影响云台放置的共性问题，上述问题限制了无人机无线充电技术的广泛应用。综上所述，当前的研究虽在无人机无线充电技术方面取得本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.应用于无人机无线充电的类“UI”型磁耦合结构，其特征在于：包括发射平台与设置于无人机起落架内的接收结构；其中所述发射平台包括固定平面，固定平面上方设置有屏蔽层，屏蔽层上方设置有类“U”型磁芯，类“U”型磁芯上绕制单极型线圈；所述接收结构包括两组“I”型磁芯结构及绕制在“I”上的螺旋线圈。

2.根据权利要求1所述的类“UI”型磁耦合结构，其特性在于：所述类“U”型磁芯由多个“U”型磁芯拼接组成，且类

3.根据权利要求1所述的类“UI”型磁耦合结构，其特性在于：“I”型磁芯内切于起落架内径，且其与发射平台呈垂直设置。

4.根据权利要求3所述的类“UI”...

【技术特征摘要】

1.应用于无人机无线充电的类“ui”型磁耦合结构，其特征在于：包括发射平台与设置于无人机起落架内的接收结构；其中所述发射平台包括固定平面，固定平面上方设置有屏蔽层，屏蔽层上方设置有类“u”型磁芯，类“u”型磁芯上绕制单极型线圈；所述接收结构包括两组“i”型磁芯结构及绕制在“i”上的螺旋线圈。

2.根据权利要求1所述的类“ui”型磁耦合结构，其特性在于：所述类“u”型磁芯由多个“u”型磁芯拼接组成，且类

3.根据权利要求1所述的类“ui”型磁耦合结构，其特性在于：“i”型磁芯内切于起落架内径，且其与发射平台呈垂直设置。

4.根据权利要求3所述的类“ui”型磁耦合结构，其特征在于：所述螺旋线圈在“i”型磁芯上沿着起落架长度方向呈螺旋绕制，且螺旋线圈垂直于发射平台。

5.根据权利要求4所述的类“ui”型磁耦合结构，其特性在于：两组线圈分别置于无人机两起落架内，且两螺旋线圈链接方式采用同名端串联连接。

6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云，黄伟义，李玉博，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：