CN105416597A - 一种无人机自动充电装置及无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种无人机自动充电装置及无人机，该装置包括：接触充电环和控制模块；所述接触式充电环设置于无人机的支腿上；所述控制模块位于所述无人机的机身上；控制模块用于当所述无人机的电池电压低于预设电压值时，控制所述接触式充电环与充电器的充电平板接触为所述无人机的电池进行充电。由于控制模块可以控制接触式充电环与无人机电池之间的充电回路导通，通过接触式充电环与充电器的充电平板接触为安装在无人机上的电池充电。无人机的电池电量低降落后，可以自动导通无人机上的接触式充电环与电池之间的充电回路，通过无人机上的接触式充电环与充电平台上的充电平板接触，从而实现自动充电，进而真正的实现无人机的无人值守。

Description

一种无人机自动充电装置及无人机
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机自动充电装置及无人机。
背景技术
近来，无人机的应用越来越广泛，例如高空航拍、会议记录以及侦查监控时，可以利用无人机来实行拍照摄影的目的。
现有技术中，无人机充电时通常需要人工拆卸下电池后，利用特制的充电器来为电池充电，耗费人工，较为麻烦。无法实现无人机工业应用“全自动无人职守”的发展趋势。
因此，本领域技术人员需要提供一种无人机自动充电装置及无人机，能够使无人机在电池电量低降落后自动为无人机的电池充电，进而真正实现无人机的无人值守。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明提供了一种无人机自动充电装置及无人机，能够使无人机在电池电量低降落后自动为无人机的电池充电，进而真正实现无人机的无人值守。
本发明实施例提供一种无人机自动充电装置，包括：接触充电环和控制模块；
所述接触式充电环设置于无人机的支腿上；
所述控制模块位于所述无人机的机身上；
所述控制模块，用于当所述无人机的电池电压低于预设电压值时，控制所述接触式充电环与充电器的充电平板接触为所述无人机的电池进行充电。
优选地，所述接触式充电环包括：正极端充电环和负极端充电环；
所述充电平板包括：充电正极端平板和充电负极端平板；
所述接触充电环与所述充电器的充电平板接触具体为：所述正极端充电环与所述充电正极端平板接触；
所述负极端充电环与所述充电负极端平板接触。
优选地，所述无人机包括至少四个支腿时，所述正极端充电环为一个，所述负极端充电环为一个；
所述正极端充电环和所述负极端充电环分别设置在两个不同的所述支腿上。
优选地，所述无人机包括四个支腿时，所述正极端充电环为两个，所述负极端充电环为两个；
两个所述正极端充电环分别设置在两个不同的所述支腿上；
两个所述负极端充电环分别设置在另外两个不同的所述支腿上；
两个所述正极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起，两个所述负极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起。
优选地，所述无人机包括六个支腿时，所述正极端充电环为三个，所述负极端充电环为三个；
三个所述正极端充电环设置在三个不同的所述支腿上；
三个所述负极端充电环设置在另外三个不同的所述支腿上；
三个所述正极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起，三个所述负极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起。
优选地，所述控制模块，还用于监测所述正极端充电环与所述负极端充电环之间的充电回路的充电电流，当所述充电电流小于预设电流值时，控制串联在所述充电回路中的第一开关管断开。
优选地，所述控制模块，还用于监测所述充电回路的电压，如果所述充电回路的电压位于预设充电电压范围内，则控制串联在所述无人机的电池与所述无人机的主供电接口之间的第二开关管断开，控制所述第一开关管导通。
优选地，还包括：二极管；
所述二极管串联在所述充电回路中，所述二极管的阳极连接所述正极端充电环。
优选地，还包括：保险丝；
所述保险丝串联在所述正极端充电环与所述负极端充电环之间的充电回路中。
本发明实施例还提供一种无人机，包括所述的自动充电装置。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
由于控制模块可以控制接触式充电环与无人机电池之间的充电回路导通，通过接触式充电环与充电器的充电平板接触为安装在无人机上的电池充电。可以理解的是，现有技术中，无人机上的电池电量不足时，均是人工将电池从无人机上拆卸下来，单独对电池进行充电。而本发明提供的充电装置，无人机的电池电量低降落后，可以自动导通无人机上的接触式充电环与电池之间的充电回路，通过无人机上的接触式充电环与充电平台上的充电平板接触，从而实现自动充电，进而真正的实现无人机的无人值守。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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它的附图。
图1为本发明提供的无人机自动充电装置实施例一示意图；
图2为本发明提供的无人机自动充电装置实施例二示意图；
图3为本发明提供的无人机自动充电装置实施例三示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
自动充电装置实施例一：
参见图1，该图为本发明提供的无人机自动充电装置实施例一示意图。
本实施例提供一种无人机自动充电装置，包括：接触充电环100和控制模块200；
所述接触式充电环100设置于无人机的支腿上；
所述控制模块200位于所述无人机的机身上；
所述控制模块200，用于当所述无人机的电池300的电压低于预设电压值时，控制所述接触式充电环100与充电器的充电平板400接触为所述无人机的电池300进行充电。
可以理解的是，现有技术中，无人机上的电池电量不足时，均是人工将电池从无人机上拆卸下来，单独对电池进行充电。而本发明提供的充电装置，无人机的电池电量低时可以自动降落在充电平台上，无人机上的接触式充电环与充电平台上的充电平板接触，从而实现自动充电。
本实施例提供的装置，由于控制模块200可以控制接触式充电环100与充电器的充电平板400接触为安装在无人机上的电池300充电。即本实施例中，无需再人工拆卸下来采用专门的充电器为电池300充电，而是通过无人机的支腿上设置的接触式充电环与充电平板接触直接为电池充电。
自动充电装置实施例二：
参见图2，该图为本发明提供的无人机自动充电装置实施例二示意图。
本实施例提供的无人机自动充电装置中包括：正极端充电环500和负极端充电环600；
所述充电平板包括：充电正极端平板和充电负极端平板；
所述接触充电环与所述充电器的充电平板接触具体为：所述正极端充电环500与所述充电正极端平板接触；
所述负极端充电环600与所述充电负极端平板接触。
如图2所示，本实施例中以充电装置包括两个充电环为例进行介绍，这两个充电环可以分别位于两个不同的支腿上。
本实施例提供的充电装置包括：电池300、正极端充电环500、负极端充电环600、无人机的主供电口700、第一开关管S1和第二开关管S2和控制模块，所述控制模块未在示意图中标出。
所述正极端充电环500和所述负极端充电环600分别设置在两个不同的无人机的支腿上；
所述正极端充电环500连接所述电池300的正极，所述负极端充电环600连接所述电池300的负极；
所述电池300的正极与所述无人机的主供电口700正极相连，所述电池300的负极与所述无人机的主供电口700的负极相连；
控制模块位于所述无人机的机身上，用于监测所述正极端充电环500与所述负极端充电环600之间的充电回路的电压，如果所述充电回路的电压位于预设充电电压范围内，则控制串联在电池300与主供电接口700之间的第二开关管S2断开，控制串联在所述充电回路中的第一开关管S1导通，为电池300充电。
可以理解的是，S1闭合时对应的是充电回路的导通。S2闭合时对应的是供电回路的导通。当控制模块控制S1闭合时，则断开S2，即充电的同时，电池300停止为主供电口700提供电源。
控制模块还用于监测所述充电回路的充电电流，当所述充电电流小于预设电流值时，说明电池300的电量已经充满，可以停止充电，此时可以控制所述第一开关管S1断开，停止为电池300充电，并可以根据使用要求控制无人机进入休眠状态等待人员通过手动导通第二开关管S2，还是直接控制第二开关管S2导通为无人机通电。
另外，本实施例提供的无人机自动充电装置，还可以包括：第一二极管D、保险丝SF和瞬变电压抑制二极管TVS，所述瞬变电压抑制二极管TVS未在示意图中标出。
所述第一二极管D串联在所述充电回路中，所述第一二极管D的阳极连接所述正极端充电环500，用于防止充电电流反向流通，因为反向充电时可能造成电池短路或烧毁。
所述保险丝SF串联在所述正极端充电环500与所述负极端充电环600之间的充电回路中，用于防止充电电流过大对电池造成损坏。
所述瞬变电压抑制二极管TVS，并联在所述充电回路中，用于防止瞬变电压，瞬变电压抑制二极管可以将过压箝位在电路能够承受的范围内。
本实施例提供的装置，控制模块可根据充电回路的电压和电流，控制无人机进入自动供电飞行状态还是处于充电状态。并且，本装置中由二极管在充电过程中接反正负极反向充电时保护电池。保险丝可以保证在充电电流太大时保护电池。瞬变电压抑制二极管TVS可以保证电压不会瞬间太大，造成无人机的损坏。
需要说明的是，实施例二中的充电装置包括两个接触式充电环，该装置可以应用于四支腿无人机上，同样适用于六支腿，八支腿甚至更多支腿无人机上。
自动充电装置实施例三：
参见图3，该图为本发明提供的无人机自动充电装置实施例三示意图。
可以理解的是，实施例二提供的装置中充电环包括两个，本实施例中介绍包括四个充电环的情况。
本实施例提供的一种无人机自动充电装置，包括：电池300、第一正极端充电环501、第二正极端充电环502、第一负极端充电环601、第二负极端充电环602、无人机的主供电口700、第一开关管S1和第二开关管S2和控制模块，所述控制模块未在示意图中标出；
所述第一正极端充电环501、第二正极端充电环502分别设置在两个不同的无人机的支腿上；
所述第一负极端充电环601、第二负极端充电环602分别设置在另外两个不同的所述支腿上；
所述第一正极端充电环501、第二正极端充电环502在所述无人机的机身处并联在一起，连接所述电池300的正极；
所述第一负极端充电环601、第二负极端充电环602在所述无人机的机身处并联在一起，连接所述电池300的负极；
所述电池300的正极与所述无人机的主供电口700正极相连，所述电池300的负极与所述无人机的主供电口700的负极相连；
控制模块位于所述无人机的机身上，用于监测所述第一正极端充电环501与所述第一负极端充电环601之间，即所述第二正极端充电环502与所述第二负极端充电环602之间的充电回路的电压，如果所述充电回路的电压位于预设充电电压范围内，则控制串联在电池300与主供电接口700之间的第二开关管S2断开，控制串联在所述充电回路中的第一开关管S1导通，为电池300充电。
控制模块还用于监测所述充电回路的充电电流，当所述充电电流小于预设电流值时，控制所述第一开关管S1断开，停止为电池300充电，并可以根据使用要求控制无人机进入休眠状态等待人员通过手动导通第二开关管S2，还是直接控制第二开关管S2导通为无人机通电。
另外，本实施例提供的无人机自动充电装置，还包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第一保险丝SF1和第二保险丝SF2；
所述第一二极管D1串联在所述充电回路中，所述第一二极管的阳极连接所述第一正极端充电环501，用于防止充电电流反向；
所述第二二极管D2串联在说书充电回路中，所述第二二极管的阳极连接所述第二正极端充电环502，用于防止充电电流反向；
所述第一保险丝SF1串联在所述第一正极端充电环501与所述第一负极端充电环601之间的充电回路中，用于防止充电电流过大；
所述第二保险丝SF2串联在所述第二正极端充电环502与所述第二负极端充电环602之间的充电回路中，用于防止充电电流过大；
同理，本实施例提供的装置也可以包括瞬变电压抑制二极管TVS。
本实施例提供的装置，由于共有两组正极端充电环和负极端充电环，因此，当其中一个或多个位于支脚处的接触式充电环与充电平板接触不良时，不会导致充电回路无法接通，确保了无人机充电的稳定性。而且两个接触式充电环与充电平板接触时比一个接触式充电环与充电平板接触时的接触电阻要大，因此多个接触式充电环同时与充电平板接触也可以降低接触电阻。
可以理解的是，本实施例中以四支腿无人机为例，两个支腿上设置正极端充电环，另外两个支腿上设置负极端充电环。如果为六支腿无人机，则所述正极端充电环为三个，所述负极端充电环为三个；
三个所述正极端充电环设置在三个不同的所述支腿上；
三个所述负极端充电环设置在另外三个不同的所述支腿上；
三个所述正极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起，三个所述负极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起。
同理，如果是八支腿无人机，则可以四支腿设置正极端充电环，另外四支腿上设置负极端充电环。
需要说明的是，实施例三中的自动充电装置包括的正极端充电环与负极端充电环的数量相等。本装置中的正极端充电环与负极端充电环的数量可以不相同。例如，对于四支腿无人机，可以包括一个正极端充电环和三个负极端充电环。
基于以上实施例提供的一种无人机自动充电装置，本发明实施例还提供了一种无人机，包括以上实施例提供的自动充电装置。从而实现无人机自动充电，不必将电池拆卸下来充电。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种无人机自动充电装置，其特征在于，包括：接触充电环和控制模块；
所述接触式充电环设置于无人机的支腿上；
所述控制模块位于所述无人机的机身上；
所述控制模块，用于当所述无人机的电池电压低于预设电压值时，控制所述接触式充电环与充电器的充电平板接触为所述无人机的电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述接触式充电环包括：正极端充电环和负极端充电环；
所述充电平板包括：充电正极端平板和充电负极端平板；
所述接触充电环与所述充电器的充电平板接触具体为：所述正极端充电环与所述充电正极端平板接触；
所述负极端充电环与所述充电负极端平板接触。
3.根据权利要求2所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述无人机包括至少四个支腿时，所述正极端充电环为一个，所述负极端充电环为一个；
所述正极端充电环和所述负极端充电环分别设置在两个不同的所述支腿上。
4.根据权利要求2所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述无人机包括四个支腿时，所述正极端充电环为两个，所述负极端充电环为两个；
两个所述正极端充电环分别设置在两个不同的所述支腿上；
两个所述负极端充电环分别设置在另外两个不同的所述支腿上；
两个所述正极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起，两个所述负极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起。
5.根据权利要求2所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述无人机包括六个支腿时，所述正极端充电环为三个，所述负极端充电环为三个；
三个所述正极端充电环设置在三个不同的所述支腿上；
三个所述负极端充电环设置在另外三个不同的所述支腿上；
三个所述正极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起，三个所述负极端充电环在所述无人机的机身处并联在一起。
6.根据权利要求2所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述控制模块，还用于监测所述正极端充电环与所述负极端充电环之间的充电回路的充电电流，当所述充电电流小于预设电流值时，控制串联在所述充电回路中的第一开关管断开。
7.根据权利要求6所述的无人机自动充电装置，其特征在于，所述控制模块，还用于监测所述充电回路的电压，如果所述充电回路的电压位于预设充电电压范围内，则控制串联在所述无人机的电池与所述无人机的主供电接口之间的第二开关管断开，控制所述第一开关管导通。
8.根据权利要求6所述的无人机自动充电装置，其特征在于，还包括：二极管；
所述二极管串联在所述充电回路中，所述二极管的阳极连接所述正极端充电环。
9.根据权利要求8所述的无人机自动充电装置，其特征在于，还包括：保险丝；
所述保险丝串联在所述正极端充电环与所述负极端充电环之间的充电回路中。
10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的自动充电装置。
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