CN109018411A - 一种充电基站的电池充电系统及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种无人机充电基站的电池充电系统及充电方法，包括：基站以及设置在所述基站内的无人机降落平台；所述基站上设有多个充电窗口，所述充电窗口均匀分布在所述基站上；所述降落平台上设有多个用以固定无人机的对位装置、取电池装置以及充电系统；所述对位装置与所述取电池装置相对设置在所述降落平台上；所述电池充电系统包括：设置在平台上的电池输送装置、设置在所述电池输送装置末端上的多个充电机位以及相对设置在所述多个充电机位上用以固定电池的推动组件。本发明能提高取电池效率以及电池充电效率，结构简单，便于推广运用。

Description

一种充电基站的电池充电系统及充电方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，更具体的是，涉及一种充电基站的电池充电系统及充电方法。

背景技术

目前无人机在社会的运用在不断的改变，无人机在航拍、植保、播种以及物流等方面突飞猛进，行业认可度也在不断提高，无人机智能化以及可靠性在不断完善，并且出现了多种航拍无人机以及植保无人机的使用。然而，无人机的电池容量有限，使得无人机在长时间的飞行后会出现电量耗尽的情况，而传统的电池通过人员对电池进行直接更换，这样就大大的降低了无人机的工作效率。

续航时间是无人机最重要的性能指标之一，能够直接表明无人机充电一次后的持久作业或持久飞行的能力，与续航时间直接有关系的便是电池的电量，电池的电量使用长久，续航时间长；电池的电量使用时间短，续航时间短。现有的无人机在电池电量使用完毕后，到达指定地点充电，由人工对电池进行充电，实现了对无人机电池的充电，为无人机的再次飞行提供了可能。

但是，人工进行充电加大了人员的使用，增加了人工的劳动强度，给人们使用带来了很大的不便，也限制了无人机自动完成不间断的工作。

发明内容

本发明的目的是为了上述现有技术存在的技术问题，提供一种充电基站的电池充电系统及充电方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

根据本发明的一个方面，提供一种无人机充电基站的电池充电系统，包括：基站以及设置在所述基站内的无人机降落平台；

所述基站上设有多个充电窗口，所述充电窗口均匀分布在所述基站上；

所述降落平台上设有多个用以固定无人机的对位装置、取电池装置以及充电系统；所述对位装置与所述取电池装置相对设置在所述降落平台上；

所述电池充电系统包括：设置在平台上的电池输送装置、设置在所述电池输送装置末端上的多个充电机位以及相对设置在所述多个充电机位上用以固定电池的推动组件。

优选的，所述电池输送装置包括：皮带、设置在所述皮带内的传动辊以及用于驱动所述传动辊的电机，所述皮带末端设置在所述充电机位上。所述皮带用于支撑运输所述电池，所述电机用于驱动所述传动辊旋转运动，而所述传动辊与所述皮带接触设置，当所述电机在驱动所述传动辊运动时，在摩擦力的作用下，所述皮带也会随着所述电机的转动而运动起来，由于所述电池放置在皮带上能便于运输到所述充电机位上进行充电，所述皮带运输平稳，效率高。

优选的，所述充电机位上相对设置多组充电头，所述充电头与所述电池上的输出部结构相匹配，所述充电头与电源导线连接。所述多组充电头用于与所述电池上的输出部进行充电，提高所述电池的充电效率，便于推广。

优选的，所述推动组件包括：设置在所述电池尾部一侧的推板、固定设置在所述推板另一侧的推动构件，所述推动构件固定设置在所述基站上。当拆卸下来的所述电池运输到所述充电机位处时，所述充电头与所述输出部之间留有空隙，使得所述电池能在所述充电机位内将充满的电池输送出去，所述推板与所述电池尾部结构相适应便于限制所述电池的位置，同时，所述推板在所述伸缩构件的推动下能提高电池与所述充电头的接触紧密度，避免所述电池与所述充电头松动而导致充电不持续，降低了所述电池的充电效率。

优选的，所述推动构件包括气缸以及设置在所述气缸上的气杆，所述气杆与所述推板固定连接。所述气缸用于调节所述气杆的伸缩运动，而所述气杆与所述推板固定连接，当所述气杆在所述气缸上伸缩运动时，所述推板就会对所述电池尾部进行推动来使得电池与所述充电头的接触紧密，充电效率高。

优选的，所述对位装置包括设置在所述降落平台上的旋转组件以及设置在所述旋转组件上的多个滑块，其中，所述滑块为F形结构。所述旋转组件用于调节无人机的位置，使得所述无人机电池出口处与所述取电池装置对位设置，提高了所述取电池装置取下电量耗尽的电池，而设置在所述旋转组件上的所述多个滑块用于对所述无人机进行夹紧固定，避免所述无人机在取电池时发生移动；由于所述滑块为F形结构，所述F形结构能限制所述无人机的机架位置，保证了无人机在所述降落平台固定良好。

优选的，所述旋转组件包括固定设置在所述降落平台上的电机以及设置在所述电池传动轴末端的圆盘。所述电机用于调节所述圆盘旋转运动，而所述圆盘上固定设置所述无人机，所述圆盘在旋转时便于调节所述无人机位置。

优选的，所述取电池装置包括固定设置在所述降落平台上的伸缩构件以及设置在所述伸缩构件末端的吸盘构件。所述伸缩构件用于将所述吸盘构件输送至所述无人机电池出口处上，便于所述吸盘构件吸取电池，提高所述电池取出效率。

优选的，所述吸盘构件包括固定设置在所述伸缩构件末端的凹形凸块以及设置在所述凹形凸块内的真空吸盘，所述凹形凸块与所述电池末端结构相适应，所述吸盘与设置在所述降落平台上的一吸气装置管道连接。所述凹形凸块内便于设置所述电池，而所述吸盘设置在所述凹形凸块内，当所述吸盘将所述电池吸住时即可抓紧所述电池，所述吸气装置用于为所述吸盘提供吸力的效果。

一种无人机充电基站充电系统的充电方法，所述方法包括步骤：

S1、取电池装置将取下的电池放置在电池输送装置上；

S2、通过所述电池输送装置将电池输送至多个充电机位处；

S3、在推动组件的推动下将电池输出部与充电头对位接触挤压以提高充电效果。

本发明带来的有益效果：通过在基站设置的多个充电窗口内降落无人机，在降落平台上设置的对位装置用于将无人机与去电池装置进行对位，便于所述取电池装置对无人机上电池进行取出放在电池充电系统上，在所述电池充电系统的电池输送装置将电池输送至多个充电机位处，由推动组件将电池挤压在所述充电机位内进行充电，提高了电池与充电机位的接触效率，加快了电池的充电效率，使用范围广。本发明能提高取电池效率以及电池充电效率，结构简单，便于推广运用。

附图说明

图1为本发明实施例基站结构示意图，

图2为本发明实施例充电系统结构示意图，

图3为本发明实施例吸盘构件结构示意图，

图4为本发明实施例旋转组件结构示意图，

图5为本发明充电基站的充电方法流程图。

其中：1、基站；2、降落平台；3、充电窗口；4、对位装置；5、取电池装置；6、电池充电系统；7、电池输送装置；8、充电机位；9、推动组件；10、皮带；11、传动辊；12、电机；13、充电头；14、推板；15、推动构件；16、气缸；17、气杆；18、旋转组件；19、滑块；20、F形结构；21、圆盘；22、伸缩构件；23、吸盘构件；24、凹形凸块；25、吸盘；26、吸气装置；27、输出部；28、无人机；29、电池；30、液压缸；31、液压杆；32、凹槽；33、管道。

具体实施方式

下面描述本发明的优选实施方式，本领域普通技术人员将能够根据下文所述用本领域的相关技术加以实现，并能更加明白本发明的创新之处和带来的益处。

如图1-4所示，提供了一种无人机充电基站的电池充电系统，包括：基站1以及设置在所述基站1内的无人机28降落平台2；所述基站1上设有多个充电窗口3，所述充电窗口3均匀分布在所述基站1上；所述降落平台2上设有多个用以固定无人机28的对位装置4、取电池装置5以及充电系统；所述对位装置4与所述取电池装置5相对设置在所述降落平台2上；所述电池充电系统6包括：设置在平台上的电池输送装置7、设置在所述电池输送装置7末端上的多个充电机12位8以及相对设置在所述多个充电机12位8上用以固定电池29的推动组件9。通过在基站1设置的多个充电窗口3内降落无人机28，在降落平台2上设置的对位装置4用于将无人机28与所述取电池装置5进行对位，便于所述取电池装置5对无人机28上电池29进行取出放在电池充电系统6上，在所述电池充电系统6的电池输送装置7将电池29输送至多个充电机12位8处，由推动组件9将电池29挤压在所述充电机12位8内进行充电，提高了电池29与充电机12位8的接触效率，加快了电池29的充电效率，使用范围广。

在本发明实施例中，所述电池输送装置7包括：皮带10、设置在所述皮带10内的传动辊11以及用于驱动所述传动辊11的电机12，所述皮带10末端设置在所述充电机12位8上。所述皮带10用于支撑运输所述电池29，所述电机12用于驱动所述传动辊11旋转运动，而所述传动辊11与所述皮带10接触设置，当所述电机12在驱动所述传动辊11运动时，在摩擦力的作用下，所述皮带10也会随着所述电机12的转动而运动起来，由于所述电池29放置在皮带10上能便于运输到所述充电机12位8上进行充电，所述皮带10运输平稳，效率高。

在本发明实施例中，所述充电机12位8上相对设置多组充电头13，所述充电头13与所述电池29上的输出部27结构相匹配，所述充电头13与电源导线连接。所述多组充电头13用于与所述电池29上的输出部27进行充电，提高所述电池29的充电效率，便于推广。

在本发明实施例中，所述推动组件9包括：设置在所述电池29尾部一侧的推板14、固定设置在所述推板14另一侧的推动构件15，所述推动构件15固定设置在所述基站1上。当拆卸下来的所述电池29运输到所述充电机12位8处时，所述充电头13与所述输出部27之间留有空隙，使得所述电池29能在所述充电机12位8内将充满的电池29输送出去，所述推板14与所述电池29尾部结构相适应便于限制所述电池29的位置，同时，所述推板14在所述伸缩构件22的推动下能提高电池29与所述充电头13的接触紧密度，避免所述电池29与所述充电头13松动而导致充电不持续，降低了所述电池29的充电效率。

在本发明实施例中，所述推动构件15包括气缸16以及设置在所述气缸16上的气杆17，所述气杆17与所述推板14固定连接。所述气缸16用于调节所述气杆17的伸缩运动，而所述气杆17与所述推板14固定连接，当所述气杆17在所述气缸16上伸缩运动时，所述推板14就会对所述电池29尾部进行推动来使得电池29与所述充电头13的接触紧密，充电效率高。

在本发明实施例中，所述对位装置4包括设置在所述降落平台2上的旋转组件18以及设置在所述旋转组件18上的多个滑块19，其中，所述滑块19为F形结构20。所述旋转组件18用于调节无人机28的位置，使得所述无人机28电池29出口处与所述取电池装置5对位设置，提高了所述取电池装置5取下电量耗尽的电池29，而设置在所述旋转组件18上的所述多个滑块19用于对所述无人机28进行夹紧固定，避免所述无人机28在取电池29时发生移动；由于所述滑块19为F形结构20，所述F形结构20能限制所述无人机28的机架位置，保证了无人机28在所述降落平台2固定良好。

在本发明实施例中，所述旋转组件18包括固定设置在所述降落平台2上的电机12以及设置在所述电池29传动轴末端的圆盘21。所述电机12用于调节所述圆盘21旋转运动，而所述圆盘21上固定设置所述无人机28，所述圆盘21在旋转时便于调节所述无人机28位置。

进一步的，所述圆盘21上交叉设有与所述滑块19下端结构相适应的凹槽32，所述滑块19可在所述凹槽32内来回移动来对所述无人机28进行夹紧固定。

在本发明实施例中，所述取电池装置5包括固定设置在所述降落平台2上的伸缩构件22以及设置在所述伸缩构件22末端的吸盘构件23。所述伸缩构件22用于将所述吸盘构件23输送至所述无人机28电池29出口处上，便于所述吸盘构件23吸取电池29，提高所述电池29取出效率。

进一步的，所述伸缩构件22包括固定设置在平台上的液压缸30以及设置在所述液压缸30前端的液压杆31，所述液压杆31与所述吸盘构件23固定连接。

在本发明实施例中，所述吸盘构件23包括固定设置在所述伸缩构件22末端的凹形凸块24以及设置在所述凹形凸块24内的真空吸盘，所述凹形凸块24与所述电池29末端结构相适应，所述吸盘与设置在所述降落平台2上的一吸气装置26管道33连接。所述凹形凸块24内便于设置所述电池29，而所述吸盘设置在所述凹形凸块24内，当所述吸盘将所述电池29吸住时即可抓紧所述电池29，所述吸气装置26用于为所述吸盘提供吸力的效果。所述吸气装置26为一吸气机，所述吸气机为所述吸盘提供吸力。

如图1-5所示，一种无人机充电基站充电系统的充电方法，所述方法包括步骤：

S1、取电池装置5将取下的电池29放置在电池输送装置7上；在吸气装置26将吸力通过管道33传输到吸盘上，再由所述吸盘将电池29从无人机28上吸紧，而凹形凸块24与所述电池29结构相适应，便于所述电池29能安装在所述凹形凸块24内，提高了所述电池29的限位及固定效果。

S2、通过所述电池输送装置7将电池29输送至多个充电机12位8处；在电机12驱动传动辊11带动皮带10运输提高了所述电池29的输送效率，当所述电池29运输至所述多个充电机12位8时，提高所述电池29上的输出部27与所述充电机12位8上的充电头13相配合连接，加强所述电池29与所述充电头13的接触，避免所述电池29与所述充电头13位置发生偏移充电效率降低。

S3、在推动组件9的推动下将电池29输出部27与充电头13对位接触挤压以提高充电效果。当拆卸下来的所述电池29运输到所述充电机12位8处时，所述充电头13与所述输出部27之间留有空隙，使得所述电池29能在所述充电机12位8内将充满的电池29输送出去，所述推板14与所述电池29尾部结构相适应便于限制所述电池29的位置，同时，所述推板14在所述伸缩构件22的推动下能提高电池29与所述充电头13的接触紧密度，避免所述电池29与所述充电头13松动而导致充电不持续，降低了所述电池29的充电效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人机充电基站的电池充电系统，其特征在于，包括：基站以及设置在所述基站内的无人机降落平台；

所述基站上设有多个充电窗口，所述充电窗口均匀分布在所述基站上；

所述降落平台上设有多个用以固定无人机的对位装置、取电池装置以及充电系统；所述对位装置与所述取电池装置相对设置在所述降落平台上；

所述电池充电系统包括：设置在平台上的电池输送装置、设置在所述电池输送装置末端上的多个充电机位以及相对设置在所述多个充电机位上用以固定电池的推动组件。

2.根据权利要求1所述的充电基站的电池充电系统，其特征在于，所述电池输送装置包括：皮带、设置在所述皮带内的传动辊以及用于驱动所述传动辊的电机，所述皮带末端设置在所述充电机位上。

3.根据权利要求1所述的充电基站的电池充电系统，其特征在于，所述充电机位上相对设置多组充电头，所述充电头与所述电池上的输出部结构相匹配，所述充电头与电源导线连接。

4.根据权利要求1所述的充电基站的电池充电系统，其特征在于，所述推动组件包括：设置在所述电池尾部一侧的推板、固定设置在所述推板另一侧的推动构件，所述推动构件固定设置在所述基站上。

5.根据权利要求4所述的充电基站的电池充电系统，其特征在于，所述推动构件包括气缸以及设置在所述气缸上的气杆，所述气杆与所述推板固定连接。

6.根据权利要求1所述的充电基站的电池充电系统，其特征在于，所述对位装置包括设置在所述降落平台上的旋转组件以及设置在所述旋转组件上的多个滑块，其中，所述滑块为F形结构。

7.根据权利要求6所述的充电基站的电池充电系统，其特征在于，所述旋转组件包括固定设置在所述降落平台上的电机以及设置在所述电机传动轴末端的圆盘。

8.根据权利要求1所述的充电基站的电池充电系统，其特征在于，所述取电池装置包括固定设置在所述降落平台上的伸缩构件以及设置在所述伸缩构件末端的吸盘构件。

9.根据权利要求8所述的充电基站的电池充电系统，其特征在于，所述吸盘构件包括固定设置在所述伸缩构件末端的凹形凸块以及设置在所述凹形凸块内的真空吸盘，所述凹形凸块与所述电池末端结构相适应，所述吸盘与设置在所述降落平台上的一吸气装置管道连接。

10.一种无人机充电基站充电系统的充电方法，包括权利要求1-9所述的电池充电系统，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1、取电池装置将取下的电池放置在电池输送装置上；

S2、通过所述电池输送装置将电池输送至多个充电机位处；

S3、在推动组件的推动下将电池输出部与充电头对位接触挤压以提高充电效果。