CN108189696B - 一种安装于楼顶的无人机无线续电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装于楼顶的无人机无线续电系统，包括安装于楼顶的无线充电平台、太阳能发电装置和无人机识别及管理装置；所述太阳能发电装置与所述无线充电平台电连接，所述无人机识别及管理装置与所述无线充电平台信号相连；所述无线充电平台用于提供无人机停放以及无线充电的功能，所述太阳能发电装置用于将光能转换为电能，并存储电能为无线充电平台提供能源；所述无人机识别及管理装置用于识别无人机，并对充电的无人机进行管理和计费。本发明解决了现有无人机仍然采用蓄电池或其他能源供能，需要定时返回补给能源，以及不适宜远距离和高负载运行的弊端，本申请能为无人机补充电能，能作为无人机的中间补给站进行供能使用。

Description

一种安装于楼顶的无人机无线续电系统及方法

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别是一种安装于楼顶的无人机无线续电系统及方法。

背景技术

无线充电目前主要技术方案包括电磁感应、磁共振、无线电波和电场耦合四种，其中电磁感应和磁共振是当前两大主流技术路线。电磁感应充电的原理类似于变压器，充电板与接收端各有一个充电线圈与磁芯，充电板与接收端对齐后即可实现高效率的无线充电；磁共振的原理是利用充电板与接收端在一致的谐振频率下，通过共振实现能量的传输。未来无线充电技术将会在手机、平板电脑、电动汽车、移动电源、可穿戴设备、医疗等领域得到广泛应用，无线充电市场前景广阔，目前处于市场导入期。

但目前处于新兴科技的无人机领域，确仍然采用蓄电池或其他能源的方式，这种方式不仅需要定时返回补充能源，且不适宜远距离移动以及负载较重的物品。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安装于楼顶的无人机无线续电系统及方法，解决了现有无人机仍然采用蓄电池或其他能源供能，需要定时返回补给能源，以及不适宜远距离和高负载运行的弊端，本申请能为无人机补充电能，能作为无人机的中间补给站进行供能使用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种安装于楼顶的无人机无线续电系统，包括安装于楼顶的无线充电平台、太阳能发电装置和无人机识别及管理装置；所述太阳能发电装置与所述无线充电平台电连接，所述无人机识别及管理装置与所述无线充电平台信号相连；所述无线充电平台用于提供无人机停放以及无线充电的功能，所述太阳能发电装置用于将光能转换为电能，并存储电能为无线充电平台提供能源；所述无人机识别及管理装置用于识别无人机，并对充电的无人机进行管理和计费。

优选的，所述无线充电平台包括停机坪，停机坪上划分有若干个停机区域，每个停机区域设有一个无线充电板，无线充电板一侧设有充电对准装置；所述太阳能发电装置包括太阳能电池板、蓄电池和电源管理机构，太阳能电池板通过电源管理机构与蓄电池电连接，蓄电池与无线充电板电连接；所述无人机识别及管理装置包括中央控制机构、图像采集装置和无人机射频信号接收装置。

优选的，所述充电对准装置包括红外传感器和对准摄像头。

优选的，还包括云服务器，云服务器与无人机识别及管理装置数据互联。

一种安装于楼顶的无人机无线续电方法，所述方法包括：

获取无人机的无线充电请求信号，所述无线充电请求信号包括无人机的注册信息、无人机的编号信息、无人机的充电请求和无人机的停放请求；

由无人机识别及管理装置验证无人机的注册信息，记录无人机的编号信息后，并向无人机发送分配的停机区域信息；

无人机获取停机区域信息后，驱动无人机停放于该停机区域，并由该停机区域的无线充电板进行无线充电；

充电完毕，无人机起飞后，无人机识别及管理装置对无人机的停放时间以及无人机的充电费用进行自动核算，并自动从无人机注册账户中预充值的金额中扣除费用。

优选的，在获取无人机的无线充电请求信号的步骤中，还包括无人机信息管理的方法，具体包括：

获取无人机的注册信息，验证无人机是否拥有允许停靠进行无线充电的注册账户；

获取无人机的身份信息，所述无人机的身份信息包括无人机的操纵人姓名、无人机的操纵人联系方式；

获取无人机的编号信息，若无人机的编号信息与预设的编号信息不一致，则向无人机操纵人编号报警信息，若操纵人确认该无人机编号信息无误，则记录该无人机编号信息，并开启充电，若未确认，则不允许该无人机停靠；

获取无人机的预充值余额，比对预充值余额是否低于预设余额阀值，若低于预设余额阀值，则向无人机操纵人发送余额报警信息；

获取无人机的信用信息，比对无人机的信用信息是否低于预设信用阀值，若低于预设信用阀值，则向无人机操纵人发送信用报警信息，请求无人机操纵人充值信用保障金。

优选的，无人机停靠停机区域时，还包括验证无人机编号是否与分配的停机区域相匹配，具体包括：

由停机区域再次获取无人机的编号信息，并与分配的停机区域信息相比对，若与分配的停机区域一致，则开启无线充电，若不一致，则向无人机识别及管理装置反馈；

无人机识别及管理装置更新停机区域信息后开启无线充电，或请求无人机更换停机区域后，再开启无线充电。

优选的，在无人机停靠后，还包括停靠超时的处理方法，具体包括：

在无人机停靠充电之前，无人机操纵人还需要设定无人机的停靠时间；

若无人机超出预设的停靠时间，则向无人机操纵人发出停靠超时报警，并额外计算无人机超时停靠的费用。

优选的，其还包括定位追踪方法：

每个无人机识别及管理装置向云服务器发送定位信息，并由云服务器汇总成无人机续电位置电子地图；

由无人机操纵人查询无人机续电位置电子地图选择续电点。

本发明的有益效果为：

（1）解决了现有无人机仍然采用蓄电池或其他能源供能，需要定时返回补给能源，以及不适宜远距离和高负载运行的弊端，本申请能为无人机补充电能，能作为无人机的中间补给站进行供能使用；

（2）设有太阳能发电装置，能将光能转换为电能，并为无线充电平台提供电能，绿色环保，节约能源；

（3）对无人机的停靠、充电以及费用进行管理，能将无人机的异常情况快速反馈给无人机操纵人，使用便捷，方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中，10-太阳能发电装置，11-无人机识别及管理装置，12-无线充电平台，13-无线充电板，14-充电对准装置。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1：

一种安装于楼顶的无人机无线续电系统，请参阅附图1所示，包括安装于楼顶的无线充电平台12、太阳能发电装置10和无人机识别及管理装置11；所述太阳能发电装置10与所述无线充电平台12电连接，所述无人机识别及管理装置11与所述无线充电平台12信号相连；所述无线充电平台12用于提供无人机停放以及无线充电的功能，所述太阳能发电装置10用于将光能转换为电能，并存储电能为无线充电平台12提供能源；所述无人机识别及管理装置11用于识别无人机，并对充电的无人机进行管理和计费。

优选的，所述无线充电平台12包括停机坪，停机坪上划分有若干个停机区域，每个停机区域设有一个无线充电板13，无线充电板13一侧设有充电对准装置14；所述太阳能发电装置10包括太阳能电池板、蓄电池和电源管理机构，太阳能电池板通过电源管理机构与蓄电池电连接，蓄电池与无线充电板13电连接；所述无人机识别及管理装置11包括中央控制机构、图像采集装置和无人机射频信号接收装置。

需要说明的是，本实施例提供一种无人机无线续电系统，其能在各个城市的多个楼顶上安装，安装后，无人机在行驶过程中，能根据需要，降落在途中的无人机无线续电系统，整个续电过程无需人工架设线缆以及插接插头，只需要无人机停靠在停机区域即可。其不仅解决了现有无人机不能实现远程负载运行以及多元化使用的弊端，同时也为无人机在运输、快递以及喷药、远程侦测等领域提供了助力。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，其还包括充电对准装置14包括红外传感器和对准摄像头。

在无人机降落过程中，需要准确降落到可以充电的位置，是具有很大的技术考验的，若无人机降落位置偏离了无线充电板13的安装位置，其无法实现无线充电的。为了使无人机底部的无线充电相对准，即在无线充电板13附近设有红外传感器和对准摄像头，能实时捕获无人机降落的点位，并根据获取的点位进行分析判断，从而向无人机操纵人发送控制命令，其结构简单，使用方便。

实施例3：

本实施例在实施例1和实施例2的基础上，还包括云服务器，云服务器与无人机识别及管理装置11数据互联。

无人机识别及管理装置11还与云服务器数据互联，无人机识别及管理装置11能实时将获取的数据信息发送到云服务器，用户能通过移动终端获取无人机的停靠信息、无人机的充电信息、以及无人机的充电次数，无人机的充电经纬度，便于事后追溯以及无人机数据化管理。

同时架设云服务器也有利于无人机无线续点的远程化、智能化以及多终端化的操作和管理。

实施例4：

本实施例在实施例1-实施例3的基础上，其还包括一种安装于楼顶的无人机无线续电方法，所述方法包括：

获取无人机的无线充电请求信号，所述无线充电请求信号包括无人机的注册信息、无人机的编号信息、无人机的充电请求和无人机的停放请求；

由无人机识别及管理装置11验证无人机的注册信息，记录无人机的编号信息后，并向无人机发送分配的停机区域信息；

无人机获取停机区域信息后，驱动无人机停放于该停机区域，并由该停机区域的无线充电板13进行无线充电；

充电完毕，无人机起飞后，无人机识别及管理装置11对无人机的停放时间以及无人机的充电费用进行自动核算，并自动从无人机注册账户中预充值的金额中扣除费用。

需要说明的是，在使用无人机停靠充电之前，还需要无人机操纵人注册，并将无人机操纵人的信息、无人机的编号信息存入，由于无人机停靠无需人工管理和费用结算，因此，无人机操纵人在使用无人机停靠之前，还需要在账户中预充值一定金额，以便于无人机停靠充电使用，当无人机充电后，会对无人机的停放时间和无人机的充电费用进行自动核算，并自动从预充值的金额中扣除费用。

实施例5：

本实施例在实施例4的基础上，其包括获取无人机的无线充电请求信号的步骤中，还包括无人机信息管理的方法，具体包括：

获取无人机的注册信息，验证无人机是否拥有允许停靠进行无线充电的注册账户；

获取无人机的身份信息，所述无人机的身份信息包括无人机的操纵人姓名、无人机的操纵人联系方式；

获取无人机的编号信息，若无人机的编号信息与预设的编号信息不一致，则向无人机操纵人编号报警信息，若操纵人确认该无人机编号信息无误，则记录该无人机编号信息，并开启充电，若未确认，则不允许该无人机停靠；

获取无人机的预充值余额，比对预充值余额是否低于预设余额阀值，若低于预设余额阀值，则向无人机操纵人发送余额报警信息；

获取无人机的信用信息，比对无人机的信用信息是否低于预设信用阀值，若低于预设信用阀值，则向无人机操纵人发送信用报警信息，请求无人机操纵人充值信用保障金。

当无人机操纵人的注册信息、身份信息，无人机的编号信息、无人机的信用信息存在问题时，则需要向无人机操纵人发送更正信息，当无人机操纵人确认更正信息后，方可允许停靠和充电。

当无人机的预充值余额低于预设余额阀值时，需要向无人机操纵人发送充值信息，当预充值金额高出预设余额阀值时，才开启无线充电。

实施例6：

本实施例包括：无人机停靠停机区域时，还包括验证无人机编号是否与分配的停机区域相匹配，具体包括：

由停机区域再次获取无人机的编号信息，并与分配的停机区域信息相比对，若与分配的停机区域一致，则开启无线充电，若不一致，则向无人机识别及管理装置11反馈；

无人机识别及管理装置11更新停机区域信息后开启无线充电，或请求无人机更换停机区域后，再开启无线充电。

进一步的，在无人机停靠后，还包括停靠超时的处理方法，具体包括：

在无人机停靠充电之前，无人机操纵人还需要设定无人机的停靠时间；

若无人机超出预设的停靠时间，则向无人机操纵人发出停靠超时报警，并额外计算无人机超时停靠的费用。

需要说明的是，其还包括定位追踪方法：

每个无人机识别及管理装置11向云服务器发送定位信息，并由云服务器汇总成无人机续电位置电子地图；

由无人机操纵人查询无人机续电位置电子地图选择续电点。

本发明解决了现有无人机仍然采用蓄电池或其他能源供能，需要定时返回补给能源，以及不适宜远距离和高负载运行的弊端，本申请能为无人机补充电能，能作为无人机的中间补给站进行供能使用；设有太阳能发电装置10，能将光能转换为电能，并为无线充电平台12提供电能，绿色环保，节约能源；对无人机的停靠、充电以及费用进行管理，能将无人机的异常情况快速反馈给无人机操纵人，使用便捷，方便。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种安装于楼顶的无人机无线续电系统，其特征在于，包括安装于楼顶的无线充电平台、太阳能发电装置和无人机识别及管理装置；所述太阳能发电装置与所述无线充电平台电连接，所述无人机识别及管理装置与所述无线充电平台信号相连；所述无线充电平台用于提供无人机停放以及无线充电的功能，所述太阳能发电装置用于将光能转换为电能，并存储电能为无线充电平台提供能源；所述无人机识别及管理装置用于识别无人机，并对充电的无人机进行管理和计费；所述无人机识别及管理装置还对无人机的停靠、充电以及费用进行管理，将无人机的异常情况快速反馈给无人机操纵人；所述无线充电平台包括停机坪，停机坪上划分有若干个停机区域，每个停机区域设有一个无线充电板，无线充电板一侧设有充电对准装置；所述太阳能发电装置包括太阳能电池板、蓄电池和电源管理机构，太阳能电池板通过电源管理机构与蓄电池电连接，蓄电池与无线充电板电连接；所述无人机识别及管理装置包括中央控制机构、图像采集装置和无人机射频信号接收装置；充电对准装置包括红外传感器和对准摄像头。

2.根据权利要求1所述一种安装于楼顶的无人机无线续电系统，其特征在于，还包括云服务器，云服务器与无人机识别及管理装置数据互联。

3.一种安装于楼顶的无人机无线续电方法，其特征在于，所述方法包括：

获取无人机的无线充电请求信号，所述无线充电请求信号包括无人机的注册信息、无人机的编号信息、无人机的充电请求和无人机的停放请求；

由无人机识别及管理装置验证无人机的注册信息，记录无人机的编号信息后，并向无人机发送分配的停机区域信息；

无人机获取停机区域信息后，驱动无人机停放于该停机区域，并由该停机区域的无线充电板进行无线充电；

充电完毕，无人机起飞后，无人机识别及管理装置对无人机的停放时间以及无人机的充电费用进行自动核算，并自动从无人机注册账户中预充值的金额中扣除费用。

4.根据权利要求3所述一种安装于楼顶的无人机无线续电方法，其特征在于，在获取无人机的无线充电请求信号的步骤中，还包括无人机信息管理的方法，具体包括：

获取无人机的注册信息，验证无人机是否拥有允许停靠进行无线充电的注册账户；

获取无人机的身份信息，所述无人机的身份信息包括无人机的操纵人姓名、无人机的操纵人联系方式；

获取无人机的编号信息，若无人机的编号信息与预设的编号信息不一致，则向无人机操纵人发送编号报警信息，若操纵人确认该无人机编号信息无误，则记录该无人机编号信息，并开启充电，若未确认，则不允许该无人机停靠；

获取无人机的预充值余额，比对预充值余额是否低于预设余额阀值，若低于预设余额阀值，则向无人机操纵人发送余额报警信息；

获取无人机的信用信息，比对无人机的信用信息是否低于预设信用阀值，若低于预设信用阀值，则向无人机操纵人发送信用报警信息，请求无人机操纵人充值信用保障金。

5.根据权利要求3所述一种安装于楼顶的无人机无线续电方法，其特征在于，无人机停靠停机区域时，还包括验证无人机编号是否与分配的停机区域相匹配，具体包括：

由停机区域再次获取无人机的编号信息，并与分配的停机区域信息相比对，若与分配的停机区域一致，则开启无线充电，若不一致，则向无人机识别及管理装置反馈；

无人机识别及管理装置更新停机区域信息后开启无线充电，或请求无人机更换停机区域后，再开启无线充电。

6.根据权利要求3所述一种安装于楼顶的无人机无线续电方法，其特征在于，在无人机停靠后，还包括停靠超时的处理方法，具体包括：

在无人机停靠充电之前，无人机操纵人还需要设定无人机的停靠时间；

若无人机超出预设的停靠时间，则向无人机操纵人发出停靠超时报警，并额外计算无人机超时停靠的费用。

7.根据权利要求3所述一种安装于楼顶的无人机无线续电方法，其特征在于，其还包括定位追踪方法：

每个无人机识别及管理装置向云服务器发送定位信息，并由云服务器汇总成无人机续电位置电子地图；

由无人机操纵人查询无人机续电位置电子地图选择续电点。

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