CN107444664A - 多电压平台的无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多电压平台的无人机，包括固定到主体底部的电池包，电池包具有一个外壳以及容纳在外壳内的至少一个由多个可充电电池连接形成的电池组以及与电池组连接的控制电路，外壳外部还设置有一组与控制电路连接的电连接端子，用于在电池包耦合到无人机主体时通过电连接端子向无人机供电；所述电连接端子包括至少两对端子，向无人机提供第一电压或第二电压输出。本发明上述技术方案的无人机，其使用的电池包作为动力能源，具有更加灵活的电压供应平台，在连接到不同的无人机或者适应不同的电池包时，可选择不同的电压平台进行输出和工作，从而更好适应电池包安装到无人机上的工作和运转，而不必单独寻找无人机或者适配新的电池包。

Description

多电压平台的无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，具体而言涉及一种多电压平台的无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
目前，生产和销售无人的公司和技术非常之多,例如典型的多旋翼无人机、固定翼无人机，电动驱动的无人机、发动机驱动的无人机、太阳能无人机等，在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域得到了广泛应用。但应用最多的仍然是电动驱动的无人机，受到电池的影响，无人机大多数的续航都是有限的，例如大疆公司的无人机，目前其机载平台的锂电池供电系统，可维持无人机飞行30-60min，也就意味着其飞行大约30分钟就得返航，早期的电池、封装以及电池组组合与控制系统大大制约了无人机的发展。随着电池技术的发展，目前人们已经研发出更高效率和更高能量密度的电池，使得电池包更大、供电更强，但与那么多已经售出在市场上的无人机的匹配仍然是问题。
同时，各家都在推广自己的电压平台，势必造成资源的浪费，例如早期一代的18V供电平台，到后期的36V平台、54V平台，都会存在这样的问题，那么如何在不通电压等级的电池组上使其得以匹配到不同的无人机，即是要解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种多电压平台的无人机，包括：
主体；
与主体连接并位于其下方的支撑臂；
在支撑臂尾端设置的飞行组件；
设置在主体底部的着陆架；
设置在主体顶部的定位组件；
设置在主体底部的电池包，用于为无人机供电；
其中，所述支撑臂为4个，围绕在主体四周均匀第设置，4个支撑臂对应四个飞行组件，每个飞行组件由一个驱动电机和由驱动电机驱动旋转的旋翼组成，驱动电机连接到一个电路控制主板上，电路控制主板设置在主体内；
所述电路控制主板上集成有主控处理器和本地存储器以及无线网络收发模块；
所述电池包固定到所述主体的底部，电池包具有一个外壳以及容纳在外壳内的至少一个由多个可充电电池连接形成的电池组以及与电池组连接的控制电路，外壳外部还设置有一组与控制电路连接的电连接端子，用于在电池包耦合到无人机主体时通过电连接端子向无人机供电；
所述电连接端子包括至少两对端子，其中第一对端子连接在第一组电池组两端，第二对端子连接在第二组电池组两端，无人机的主体的底部设置有四个端子，其中，无人机上的端子被设置成与电池包的电连接端子连接以使得在第一连接位置，所述第一对端子对应的电池组与第二对端子对应的电池组之间形成串联接连，并提供第一电压输出，在第二连接位置，所述第一对端子对应的电池组与第二对端子对应的电池组之间形成并联接连，并提供第二电压输出。
进一步的实施例中，所述可充电电池均为相同的，且标称电压为3.6V的锂电池。
进一步的实施例中，所述第一组电池组与第二组电池组中，其均具有至少五个单体的可充电电池串联。
进一步的实施例中，所述第一电压的数值是第二电压数值的两倍。
进一步的实施例中，所述第一电压为36V，第二电压为18V。
进一步的实施例中，所述第一对端子和第二对端子在物理空间上成直线状排列，并且第二对端子位于第一对端子的两侧。
进一步的实施例中，所述着陆架底部设置有无线充电线圈，并通过线缆与一设置在所述主体内的主控充电电路连接，主控充电电路连接到主控处理器。
进一步，所述电池包内还设置有电量监测电路，与所述电池组和控制电路连接，用于监测电池包的剩余电荷状态。
进一步，所述定位组件包括GPS或者北斗定位组件中的至少一种。
进一步，所述控制电路具有多个场效应晶体管，作为充放电控制开关。
本发明上述技术方案的无人机，其使用的电池包作为动力能源，具有更加灵活的电压供应平台，在连接到不同的无人机或者适应不同的电池包时，可以通过新设计的电极片连接方式来实现选择不同的电压平台进行输出和工作，从而更好适应电池包安装到无人机上的工作和运转，而不必单独寻找无人机或者适配新的电池包。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是本发明多电压平台的无人机的结构示意图。
图2是本发明多电压平台的无人机的电池包内部的电池结构示意图。
图3是本发明多电压平台的无人机主体与电池包的第一电压输出的连接示意图。
图4是本发明多电压平台的无人机主体与电池包的第二电压输出的连接示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1-图4所示，本发明提出一种用于电力线路自动巡检的无人机，用于在电力线路上进行飞行巡检，利用其所搭载的采集设备来采集信息，以便及早发现可能存在的风险和问题。
本发明的用于电力线路自动巡检的无人机100为多旋翼无人机，包括主体101、与主体101连接的支撑臂102、在支撑臂尾端设置的飞行组件(103、104)、设置在主体101底部的对称设置的一对着陆架105、摄像组件106、电池包109以及设置在主体顶部的定位组件108。
本发明的实施例中，所述支撑臂102为4个，4个支撑臂对应四个飞行组件，每个飞行组件由一个驱动电机103和由驱动电机103驱动旋转的旋翼104组成，驱动电机103连接到一个电路控制主板上。
电路控制主板设置在主体内，其上集成了飞行控制器、电机驱动电路、无线网络收发模块、6轴陀螺仪、加速度传感器、本地存储器、温湿度传感器、摄像组件的成像组件以及主控处理器。前述飞行控制器、电机驱动电路、无线网络收发模块、6轴陀螺仪、加速度传感器、本地存储器、温湿度传感器、摄像组件的成像组件均连接到主控处理器。
6轴陀螺仪、加速度传感器分别用于实时采集无人机的飞行姿态数据，并传输给主控处理器。
飞行控制器用于根据飞行姿态数据控制电机驱动电路，以控制调整无人机的飞行姿态。飞行控制器可以采用现有无人机的驱动电路和驱动方式即可。
温湿度传感器用于实时采集无人机所在地区的温湿度数据并传输给主控处理器。
定位组件108，例如北斗定位组件或者GPS定位组件等，用于实时获得无人机的地理位置数据，并传输给主控处理器。
电池包109，位于主体101的下方，采用可充电电池包，例如锂电池包，具有多个可充电锂电池，用于向无人机供电。电池包还与无线充电电路连接，用于通过无线充电电路向电池包充电。
摄像组件，设置在电池包109的前方，包括镜头组件107以及位于镜头后方的成像组件，成像组件与主控处理器连接，成像组件用于接收来自镜头组件107所采集的影像并将影像转换成电信号输出给主控处理器。
无线充电电路，具有多个微型无线充电线圈，多个微型无线充电线圈分别安装在前述2个着陆架内，通过与外界的磁场耦合而进行充电。多个微型无线充电线圈通过有线线路如线缆连接到集成在电路控制主板上的主控充电电路，主控充电电路余主控处理器连接。
无线网络收发模块，例如包括4G或者5G无线通信模块，用于将无人机接入网络，使无人机得以与远程监控中心进行数据交互。
电池包109固定在主体101的底部，例如通过卡扣，或者卡槽等组件进行固定。
电池包109内还设置有至少一组由多个可充电电池1092串联构成的电池组1093,如图所示，具有三组这样的电池组,以及与电池组连接的控制电路，控制电路具有多个场效应晶体管，作为充放电控制开关，用于控制电池包的充放电。
电池包内还设置有电量监测电路，与所述电池组和控制电路连接，用于监测电池包的剩余电荷状态。
多个可充电电池1092的正负极之前通过合金金属片连接以形成整体上的串联，串联后连接到所述控制电路。
结合图2-图4，我们将电池包109固定到无人机的主体101的底部，尤其是，底部设置有一个具有弧度的肩部，用于固定和安装电池包109.电池包109具有一个外壳以及容纳在外壳内的至少一个由多个可充电电池连接形成的电池组以及与电池组连接的控制电路，外壳外部还设置有一组与控制电路连接的电连接端子，用于在电池包耦合到无人机主体时通过电连接端子向无人机供电。
所述电连接端子包括至少两对端子(正端子和负端子)，其中第一对端子1095连接在第一组电池组两端，第二对端子1096连接在第二组电池组两端。
无人机的主体的底部设置有四个端子1011。
当无人机上的端子1011被设置成与电池包的电连接端子连接以使得在第一连接位置，所述第一对端子对应的电池组与第二对端子对应的电池组之间形成串联接连，并提供第一电压输出(如图3)，在第二连接位置，所述第一对端子对应的电池组与第二对端子对应的电池组之间形成并联接连，并提供第二电压输出，如图4。
本发明的实施例中，可充电电池1092均为相同的，且标称电压为3.6V的锂电池。
所述第一组电池组与第二组电池组中，其均具有至少五个单体的可充电电池串联，形成的标称电压为18V。
结合图3、4，第一电压的数值是第二电压数值的两倍。所述第一电压为36V，第二电压为18V。
当然，在表示电路示意的图3、图4中没有表示的是，第一对端子和第二对端子在物理空间上成直线状排列，并且第二对端子位于第一对端子的两侧。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种多电压平台的无人机，其特征在于，包括：
主体；
与主体连接并位于其下方的支撑臂；
在支撑臂尾端设置的飞行组件；
设置在主体底部的着陆架；
设置在主体顶部的定位组件；
设置在主体底部的电池包，用于为无人机供电；
其中，所述支撑臂为4个，围绕在主体四周均匀第设置，4个支撑臂对应四个飞行组件，每个飞行组件由一个驱动电机和由驱动电机驱动旋转的旋翼组成，驱动电机连接到一个电路控制主板上，电路控制主板设置在主体内；
所述电路控制主板上集成有主控处理器和本地存储器以及无线网络收发模块；
所述电池包固定到所述主体的底部，电池包具有一个外壳以及容纳在外壳内的至少一个由多个可充电电池连接形成的电池组以及与电池组连接的控制电路，外壳外部还设置有一组与控制电路连接的电连接端子，用于在电池包耦合到无人机主体时通过电连接端子向无人机供电；
所述电连接端子包括至少两对端子，其中第一对端子连接在第一组电池组两端，第二对端子连接在第二组电池组两端，无人机的主体的底部设置有四个端子，其中，无人机上的端子被设置成与电池包的电连接端子连接以使得在第一连接位置，所述第一对端子对应的电池组与第二对端子对应的电池组之间形成串联接连，并提供第一电压输出，在第二连接位置，所述第一对端子对应的电池组与第二对端子对应的电池组之间形成并联接连，并提供第二电压输出。
2.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述可充电电池均为相同的，且标称电压为3.6V的锂电池。
3.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述第一组电池组与第二组电池组中，其均具有至少五个单体的可充电电池串联。
4.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述第一电压的数值是第二电压数值的两倍。
5.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述第一电压为36V，第二电压为18V。
6.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述第一对端子和第二对端子在物理空间上成直线状排列，并且第二对端子位于第一对端子的两侧。
7.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述着陆架底部设置有无线充电线圈，并通过线缆与一设置在所述主体内的主控充电电路连接，主控充电电路连接到主控处理器。
8.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述电池包内还设置有电量监测电路，与所述电池组和控制电路连接，用于监测电池包的剩余电荷状态。
9.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述定位组件包括GPS或者北斗定位组件中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的多电压平台的无人机，其特征在于，所述控制电路具有多个场效应晶体管，作为充放电控制开关。
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