CN106571660A - 一种自动充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种自动充电系统，该系统包括：待充电设备和充电站；所述待充电设备的电池上集成有霍尔开关，且所述霍尔开关通过电极接口与所述电池连接；所述充电站的充电模块集成有第一磁体；所述充电模块设置有充电插头；在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭。通过采用上述技术方案，可以实现给待充电设备进行自动充电，达到提高待充电设备工作效率的效果。

Description

一种自动充电系统
技术领域
本发明实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种自动充电系统。
背景技术
无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念飞行装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低和起飞无需跑道等优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输或对高危地区进行探测等功能。目前，无人机的使用范围已扩宽至军事、科研和民用三大领域，并且应用十分广泛。
在隐患高峰期或遇到突发事件时，无人机需要定时或连续工作。目前，无人机都是通过锂电池供电，但是由于锂电池能量密度有限，通常只能给无人机供电半小时，而且对在外工作的无人机充电也不太方便。
在现有技术中，当无人机电量偏低时，无人机需要根据操控指令返回预定位置更换电池，这样不仅不利于无人机执行各种任务，同时也会增加无人机的飞行风险。
发明内容
本发明实施例提供一种自动充电系统，以实现无人机在电量不足时完成自动充电。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动充电系统，包括：待充电设备和充电站；
所述待充电设备的电池上集成有霍尔开关，且所述霍尔开关通过电极接口与所述电池连接；
所述充电站的充电模块集成有第一磁体；所述充电模块设置有充电插头；在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭。
进一步的，所述电极接口周围设置有第二磁体；所述第一磁体设置在所述充电插头周围；所述第一磁体与所述第二磁体吸附，使所述电极接口与所述充电插头接触。
进一步的，在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭，包括：
在所述充电插头与所述电极接口接触时，若所述霍尔开关检测的磁场强度大于设定阈值，则控制所述充电模块开启，所述充电模块为所述电池充电；否则控制所述充电模块关闭。
进一步的，所述霍尔开关为全极霍尔开关。
进一步的，所述待充电设备为无人机。
第二方面，本发明实施例还提供了一种自动充电系统，包括：待充电设备和充电站；
所述充电站的充电模块上集成有霍尔开关，且所述霍尔开关与所述充电模块电连接；
所述待充电设备的电池上集成有第一磁体；所述电池设置有电极接口；所述充电模块设置有充电插头；在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭。
进一步的，所述第一磁体设置在所述电池结构周围，所述充电插头周围设置有第二磁体；所述第一磁体与所述第二磁体吸附，使所述电极接口与所述充电插头接触。
进一步的，在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭，包括：
在所述充电插头与所述电极接口接触时，若所述霍尔开关检测的磁场强度大于设定阈值，则控制所述充电模块开启，所述充电模块为所述电池充电；否则控制所述充电模块关闭。
进一步的，所述霍尔开关为全极霍尔开关。
进一步的，所述待充电设备为无人机。
本发明实施例提供的一种自动充电系统，在待充电设备的电池上集成霍尔开关，且所述霍尔开关通过电极接口与所述电池连接；在充电站的充电模块上集成第一磁体，所述充电模块设置有充电插头。当充电插头与电极接口接触时，通过霍尔开关检测到的磁场强度控制充电模块的开启和关闭，实现给待充电设备进行自动充电，达到提高待充电设备工作效率的效果。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种自动充电系统示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种自动充电系统示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种自动充电系统的充电示意图；
图4为本发明实施例三提供的一种自动充电系统示意图；
图5为本发明实施例四提供的一种自动充电系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种自动充电系统示意图。如图1所示，该系统包括：待充电设备110和充电站120。
其中，待充电设备110的电池111上集成有霍尔开关112，且霍尔开关112通过电极接口113与电池111连接；充电站120的充电模块121集成有第一磁体122；充电模块121设置有充电插头123；在充电插头123与电极接口113接触时，霍尔开关112根据检测的磁场强度控制充电模块121的开启和关闭。
示例性的，待充电设备可以为无人机，也可以为其他需要充电的电子设备。在待充电设备的电池上可集成有霍尔开关，且霍尔开关过电极接口与电池连接用来为霍尔开关提供工作电压。其中，霍尔开关属于有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号。在本实施例中，霍尔开关可以优选为全极霍尔开关，即只要存在强度足够大的北极或南极磁场，全极霍尔开关即可打开；而在没有磁场的情况下，全极霍尔开关将会关闭。示例性的，霍尔开关也可以为双极霍尔效应开关或单极霍尔效应开关等其他霍尔开关，其工作原理与全极霍尔开关类似，此处不再赘述。
示例性的，充电站不仅可以为无人机提供停靠服务，同时也可以为无人机提供充电服务。充电站的位置可以在指定地点进行设置。当无人机需要进行充电时，可以控制无人机提前飞到指定的充电站去完成充电。示例性的，当无人机的电量不足时，也可以控制无人机飞到与无人机当前位置最接近的充电站进行充电。为了配合霍尔开关完成相应的开关动作，在充电站的充电模块上可集成有第一磁体。示例性的，该第一磁体可优选为磁铁，也可以为其他磁性物质。其中，第一磁体主要用于提供磁场。当电极接口与充电模块上的充电插头接触时，可以利用霍尔开关所检测到的磁感应强度的大小来控制充电模块是否开启。若霍尔开关检测的磁场强度大于设定阈值，则控制充电模块开启，充电模块为电池充电；若霍尔开关检测的磁场强度小于设定阈值，则控制充电模块关闭。其中，阈值可通过霍尔开关的参数和磁铁的磁性强度预先进行设定。采用霍尔开关和磁铁组成的控制充电模块是否开启的电路开关可以不受外力的影响，同时，当电极接口与充电插头不接触时，充电模块不工作，避免了电源短路现象的发生。
本实施例一提供的一种自动充电系统。通过将霍尔开关集成于待充电设备的电池上并且与通过电极接口与电池电连接，同时，将第一磁体集成于充电模块上，当充电插头与电极接口接触时，可以根据霍尔开关所检测到的磁场强度控制充电模块是否开启，以实现对无人机进行自动充电，并避免无人机在飞行过程中出现电量耗尽而坠落的问题。
进一步的，若待充电设备为无人机，则在无人机上可以设置有检测模块，用于对无人机电池的电量进行实施监控。并在无人机降落在选定的充电站时根据无人机的现存电量选择无人机是处于停靠并充电的状态，还是处于仅停靠而不充电的状态。
进一步的，为了更准确地对充电站进行定位，优选的，每个充电站中均可设置一个包括GPS单元，且无人机上同时可设有GPS导航模块。因此，当选定合适的充电站后，只需要将选定的充电站的GPS位置信息发送至无人机，则无人机则可在GPS导航模块的引导下飞向所选定的充电站进行充电。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种自动充电系统示意图。本实施例以上述实施例为基础，对电极接口与充电插头的连接关系进行了进一步细化。如图2所示，该系统包括：待充电设备210和充电站220。
其中，待充电设备210的电池211上集成有霍尔开关212，且霍尔开关212通过电极接口213与电池211连接；充电站220的充电模块221集成有第一磁体222；充电模块221设置有充电插头223；在充电插头223与电极接口213接触时，霍尔开关212根据检测的磁场强度控制充电模块221的开启和关闭。
其中，电极接口213周围设置有第二磁体214；第一磁体222设置在充电插头223周围；第一磁体222与第二磁体214吸附，使电极接口213与充电插头223接触。
示例性的，第二磁体214可优选为磁铁，主要用于与第一磁体222相吸附。此时，电极接口213与充电插头223通过接触将完成电池211与充电插头223的对接，使得充电站通过有线连接的方式对待充电设备210的电池211进行充电。
示例性的，若待充电设备210为无人机，当无人机的电池电量不足需要进行充电时，无人机可以自动降落到合适的充电站220，当无人机电极接口213周围的第二磁体214与充电插头周围的第一磁体222相吸附时，电极接口213可与充电插头223接触。图3为本发明实施例二提供的一种自动充电系统的充电示意图。如图3所示，电池211为霍尔开关212提供工作电压VBAT，当电极接213口与充电插头223接触时，霍尔开关212不仅可以检测到第二磁体214的磁感应强度，同时也可以检测到第一磁体222的磁感应强度。当霍尔开关212所检测到的磁场强度大于设定阈值时，将控制充电模块221开启，充电模块221为电池211充电。
本实施例二在上述实施例的基础上，将电极接口与充电插头的连接关系进行了进一步细化，实现了对无人机进行自动充电，以避免无人机在飞行过程中出现电量耗尽而坠落的问题。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种自动充电系统示意图。如图4所示，该系统包括：待充电设备310和充电站320。
其中，充电站320的充电模块321上集成有霍尔开关322，且霍尔开关322与充电模块321电连接；待充电设备的电池311上集成有第一磁体312；电池311设置有电极接口313；充电模块321设置有充电插头323；在充电插头323与电极接口313接触时，霍尔开关322根据检测的磁场强度控制充电模块321的开启和关闭。
示例性的，待充电设备可以为无人机，也可以为其他需要充电的电子设备。在待充电设备上集成的第一磁体可优选为磁铁，也可以为其他磁性物质。在充电站的充电模块上集成的霍尔开关可优选为全极霍尔开关。在本实施例中，通过霍尔开关所检测的磁场强度控制充电模块的开启和关闭。其中，通过霍尔开关控制充电模块开启的方式和给无人机电池进行充电的工作原理与实施例一相同。其具体实施方式可参照实施例一所描述的内容，这里不再赘述。
本实施例三提供的一种自动充电系统。通过将霍尔开关集成于待充电设备的电池上并且与通过电极接口与电池电连接，同时，将第一磁体集成于充电模块上，当充电插头与电极接口接触时，可以根据霍尔开关所检测到的磁场强度控制充电模块是否开启，以实现对无人机进行自动充电，并避免无人机在飞行过程中出现电量耗尽而坠落的问题。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种自动充电系统示意图。本实施例以上述实施例为基础，对电极接口与充电插头的连接关系进行了进一步细化。如图5所示，该系统包括：待充电设备410和充电站420。
其中，充电站420的充电模块421上集成有霍尔开关422，且霍尔开关422与充电模块421电连接；待充电设备的电池411上集成有第一磁体412；电池411设置有电极接口413；充电模块421设置有充电插头423；在充电插头423与电极接口413接触时，霍尔开关422根据检测的磁场强度控制充电模块421的开启和关闭。
其中，第一磁体412设置在电池结构周围，充电插头423周围设置有第二磁体424；第一磁体412与第二磁体424吸附，使电极接口413与充电插头423接触。
示例性的，第二磁体可优选为磁铁，主要用于与第一磁体相吸附。此时，电极接口与充电插头通过接触将完成电池与充电插头的对接，使得充电站通过有线连接的方式对待充电设备的电池进行充电。其中，给待充电设备的电池进行充电的方式与实施例二所描述的方式相同，具体实施方式可参照实施例二，这里不再赘述。
本实施例四在上述实施例三的基础上，通过将电极接口与充电插头的连接关系进行了进一步细化，以实现对无人机进行自动充电，并避免无人机在飞行过程中出现电量耗尽而坠落的问题。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种自动充电系统，其特征在于，包括：
待充电设备和充电站；
所述待充电设备的电池上集成有霍尔开关，且所述霍尔开关通过电极接口与所述电池连接；
所述充电站的充电模块集成有第一磁体；所述充电模块设置有充电插头；在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的自动充电系统，其特征在于，所述电极接口周围设置有第二磁体；所述第一磁体设置在所述充电插头周围；所述第一磁体与所述第二磁体吸附，使所述电极接口与所述充电插头接触。
3.根据权利要求1所述的自动充电系统，其特征在于，在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭，包括：
在所述充电插头与所述电极接口接触时，若所述霍尔开关检测的磁场强度大于设定阈值，则控制所述充电模块开启，所述充电模块为所述电池充电；否则控制所述充电模块关闭。
4.根据权利要求1所述的自动充电系统，其特征在于，所述霍尔开关为全极霍尔开关。
5.根据权利要求1所述的自动充电系统，其特征在于，所述待充电设备为无人机。
6.一种自动充电系统，其特征在于，包括：
待充电设备和充电站；
所述充电站的充电模块上集成有霍尔开关，且所述霍尔开关与所述充电模块电连接；
所述待充电设备的电池上集成有第一磁体；所述电池设置有电极接口；所述充电模块设置有充电插头；在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭。
7.根据权利要求6所述的自动充电系统，其特征在于，所述第一磁体设置在所述电池结构周围，所述充电插头周围设置有第二磁体；所述第一磁体与所述第二磁体吸附，使所述电极接口与所述充电插头接触。
8.根据权利要求6所述的自动充电系统，其特征在于，在所述充电插头与所述电极接口接触时，所述霍尔开关根据检测的磁场强度控制所述充电模块的开启和关闭，包括：
在所述充电插头与所述电极接口接触时，若所述霍尔开关检测的磁场强度大于设定阈值，则控制所述充电模块开启，所述充电模块为所述电池充电；否则控制所述充电模块关闭。
9.根据权利要求6所述的自动充电系统，其特征在于，所述霍尔开关为全极霍尔开关。
10.根据权利要求6所述的自动充电系统，其特征在于，所述待充电设备为无人机。
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