CN109910650A - 一种接触式充电装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接触式充电装置及无人机，包括分体式的供电单元和充电单元；所述供电单元包括电源电路和充电板；所述充电单元包括充电触点、切换电路、识别电路和电池。本发明通过对充电板上的充电极子的极性以及排布方式进行特殊设计，并结合多排式的充电触点排布方式，实现了只要充电单元落入充电板上的充电极子区域内即可正常充电的技术效果，从而降低了充电单元与充电板的对位要求，简化了对位操作。将其应用在无人机上，只要无人机降落到充电板上即可对无人机进行充电，由此降低了无人机的软件设计难度，有利于无人机自主充电技术的发展。

Description

一种接触式充电装置及无人机

技术领域

本发明属于智能充电技术领域，具体地说，是涉及一种接触式智能充电装置。

背景技术

随着无人机技术的发展，对智能充电的需求越发强烈。目前主流的电力驱动无人机主要采用智能电池为无人机内部的用电负载供电，在智能电池中设置有控制板、充放电保护电路、电芯等主要部件，可以根据电池电量自动调整充电进程。在无人机中的智能电池电量不足时，一种解决方式是将智能电池放置在无人机上，通过外部充电器连接无人机机身的充电接口，对内部电池进行充电。若无人机在野外作业时遇到电量不足的情况，则往往采用更换电池的方式来使无人机重新投入使用。由于这两种方式都依赖于人工操作，因此极大限制了人工智能在无人机领域的应用。

随着无人驾驶技术的发展，无人机已经不需要采用人为控制的方式作业，尤其在恶劣的环境下进行危险作业时，对自主智能充电方式的要求更为严苛。目前有些厂商通过无线方式对无人机进行充电，但由于技术限制，无线充电的效率太低，因此接触式充电成为无人机自主充电的主流方式。但是，接触式充电必须保证无人机在降落到充电板上时，能够与充电板上的特定区域实现严格对位，才能正常充电。这对无人机降落位置的精准性提出了极高的要求，设计难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接触式充电装置，其充电单元和供电单元无需严格对位即可正常充电，降低了设计难度。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

在一个方面，本发明提出了一种接触式充电装置，包括分体式的供电单元和充电单元；所述供电单元包括电源电路和充电板；所述电源电路输出直流电源，包括正极和负极；所述充电板上设置有多个连接电源电路正极的正极性充电极子和多个连接电源电路负极的负极性充电极子，所述充电极子形成多排，每一排均包括多个充电极子，且相邻充电极子之间通过绝缘介质电隔离；所述充电单元包括充电触点、切换电路、识别电路和电池；所述充电触点包括M个，M≥6，形成多排；在所述充电单元置于所述充电板上时，M个充电触点与充电板上的M个充电极子一对一接触导通，且在所述M个充电极子中至少包括一个正极性充电极子和一个负极性充电极子；所述切换电路包括M条正极选通支路和M条负极选通支路，每一个充电触点分别通过一条正极选通支路连接正极输出端，并通过一条负极选通支路连接地线；所述识别电路检测所述M个充电触点的极性，对于正极性充电触点，控制与其连接的正极选通支路导通；对于负极性充电触点，控制与其连接的负极选通支路导通；所述电池的正极连通所述正极输出端，电池的负极连接所述地线。

优选的，各排所述的充电极子按照一排正极性、一排负极性的方式交错排布；或者，各排所述充电极子的极性按照一排混合极性、一排负极性的方式交错排布；其中，混合极性的各排充电极子，采用正负交错的排布方式。采用这两种充电极子排布方式，可以保证在位于相邻三排的任意M个充电极子中均包含有正极性充电极子和负极性充电极子。

作为充电极子和充电触点的一种优选排布方式，可以将各个所述的充电极子设计成大小相等，形状相同，均呈正六边形，且相邻两排充电极子错位分布，整体形成蜂窝状；所述充电触点包括六个，排列成三排，形成三角形，并且相邻两排的充电触点错位分布且数量相差一个；与六个所述充电触点接触导通的六个充电极子相邻且分布在相邻三排。

作为充电极子和充电触点的另外一种优选排布方式，可以将各个所述的充电极子设计成大小相等，形状相同，且均呈正方形，矩阵式排布；所述充电触点包括六个，排列成三排，形成直角三角形；与六个所述充电触点接触导通的六个充电极子相邻且分布在相邻三排。

作为切换电路和识别电路的一种优选电路设计，在每一条所述的正极选通支路和每一条所述的负极选通支路中均包含有一个高电平导通的开关元件；所述识别电路包括正电压或门控制器和负电压或门控制器；其中，所述正电压或门控制器包括M个输入端和M个控制信号输出端，所述M个输入端与所述M个充电触点一一对应连接，所述M个控制信号输出端与M条正极选通支路中的M个开关元件一一对应连接，所述正电压或门控制器在输入端为正电压时，与该输入端对应的控制信号输出端输出高电平；所述负电压或门控制器包括M个输入端子和M个控制信号输出端子，所述M个输入端子与所述M个充电触点一一对应连接，所述M个控制信号输出端子与M条负极选通支路中的M个开关元件一一对应连接，所述负电压或门控制器在输入端子为零电平或负电压时，与该输入端子对应的控制信号输出端子输出高电平。

进一步的，所述负电压或门控制器的供电端子连接所述正极输出端，使所述负电压或门控制器仅在有充电触点接通正极性充电极子时上电运行，以降低系统功耗。

优选的，所述开关元件为NMOS管，其中，位于正极选通支路中的NMOS管的源极连接充电触点，漏极连接所述正极输出端，栅极连接正电压或门控制器的控制信号输出端；位于负极选通支路中的NMOS管的漏极连接充电触点，源极连接所述地线，栅极连接负电压或门控制器的控制信号输出端子。

作为切换电路和识别电路的另外一种优选电路设计，在每一条所述的正极选通支路中均包含有一个PMOS管，所述PMOS管的源极连接充电触点，漏极连接所述正极输出端；在每一条所述的负极选通支路中均包含有一个NMOS管，所述NMOS管的漏极连接充电触点，源极连接所述地线；在所述识别电路中包含有M个非门，所述M个非门的输入端与M个充电触点一一对应连接，其中，第i个非门的输出端与连接第i个充电触点的PMOS管和NMOS管的栅极对应连接。

在另一个方面，本发明还提出了一种无人机，包括机身和接触式充电装置；所述接触式充电装置包括分体式的供电单元和充电单元；所述供电单元包括电源电路和充电板；所述电源电路输出直流电源，包括正极和负极；所述充电板上设置有多个连接电源电路正极的正极性充电极子和多个连接电源电路负极的负极性充电极子，所述充电极子形成多排，每一排均包括多个充电极子，且相邻充电极子之间通过绝缘介质电隔离；所述充电单元安装在机身上，包括充电触点、切换电路、识别电路和电池；所述充电触点外露机身，且位于机身降落在充电板上时机身与充电板相贴合的部位，所述充电触点包括M个，M≥6，形成多排；在所述机身降落在所述充电板上时，M个充电触点与充电板上的M个充电极子一对一接触导通，且在所述M个充电极子中至少包括一个正极性充电极子和一个负极性充电极子；所述切换电路包括M条正极选通支路和M条负极选通支路，每一个充电触点分别通过一条正极选通支路连接正极输出端，并通过一条负极选通支路连接地线；所述识别电路检测所述M个充电触点的极性，对于正极性充电触点，控制与其连接的正极选通支路导通；对于负极性充电触点，控制与其连接的负极选通支路导通；所述电池的正极连通所述正极输出端，电池的负极连接所述地线。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的接触式充电装置通过对充电板上的充电极子的极性以及排布方式进行特殊设计，并结合多排式的充电触点排布方式，实现了只要充电单元落入充电板上的充电极子区域内即可正常充电的技术效果，从而降低了充电单元与充电板的对位要求，简化了对位操作。将其应用在无人机上，只要无人机降落到充电板上即可对无人机进行充电，由此降低了无人机的软件设计难度，有利于无人机自主充电技术的发展。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其它特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的接触式充电装置的一种实施例的电路原理框图；

图2是图1中的充电板和充电触点的一种实施例的布局图；

图3是图1中的充电板和充电触点的另外一种实施例的布局图；

图4是图1中的切换电路和识别电路的一种实施例的电路原理框图；

图5是图4所示的切换电路和识别电路的一种实施例的具体电路原理图；

图6是图4所示的切换电路和识别电路的另外一种实施例的具体电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例针对目前的接触式充电技术要求待充电产品与充电板严格对位的问题，提出了一种可放宽对位要求的接触式充电装置，如图1所示，主要包括供电单元与充电单元两部分。其中，在供电单元中包含有用于输出直流电源的电源电路和连接所述电源电路的充电板。所述电源电路可以设计成电源适配器，外接交流输入电源AC，例如市电等，用于将外部的交流电源AC整流稳压成充电单元所需的直流电源，通过其正极P、负极N输出。在充电板上布设有多个充电极子1，结合图2、图3所示，本实施例将这些充电极子1排列成n排，n>3，且每一排均包括多个充电极子1，各充电极子1相邻布设，且在相邻充电极子1之间增设绝缘介质2，例如橡胶等，通过绝缘介质2实现充电极子1之间的电隔离。选择部分充电极子1连接电源电路的正极P，形成正极性充电极子+，其余充电极子1连接电源电路的负极N，形成负极性充电极子-。正极性充电极子+和负极性充电极子-在充电板上的分布需结合充电单元中充电触点的布设方式进行综合考虑确定，此部分将在下面对于充电单元具体组成的描述中进行详细介绍。

如图1所示，本实施例的充电单元与供电单元采用分体式设计，即，充电单元独立于供电单元，二者之间无有形连接关系，只存在接触电导通关系。在充电单元中主要设置有充电触点、切换电路、识别电路和可充电电池。其中，充电触点设置有M个，M≥6，且形成多排，优选形成三排或以上。设计各充电触点之间的间距和排列方式，使充电单元在置于充电板上时，所述的M个充电触点能够刚好与充电板上的M个充电极子1一一对应接触导通，且在与充电触点相接触的M个充电极子1中应至少包括一个正极性充电极子+和一个负极性充电极子-，从而使充电触点能够接通电源电路的正极P和负极N，进而接通电源电路与电池之间的充电回路。

为了实现充电单元无论与充电板上的哪个区域对位，在与M个充电触点接触导通的M个充电极子1中均能包含有正极性充电极子+和负极性充电极子-，本实施例对充电极子1和充电触点的排布方式提出以下两种优选方案：

其一是，结合图2所示，将充电板上的所有充电极子1设计成大小相等，形状相同，均呈正六边形的导电体，且相邻两排充电极子1错位分布，整体形成蜂窝状。对于每一个充电极子1的极性，可以采用一排正极性充电极子+、一排负极性充电极子-的方式交错排布；也可以采用一排混合极性的充电极子、一排负极性充电极子-的方式交错排布，即图2所示的排布方式。其中，混合极性的各排充电极子1可以采用同一排充电极子1的极性正负交错的排布方式。

针对图2所示的充电板，可以在充电单元上布设六个充电触点P1-P6，排列成三排，并且相邻两排的充电触点错位分布且数量相差一个，形成三角形，例如正三角形。设计所述六个充电触点P1-P6之间的间距，使与其接触导通的六个充电极子1相邻且分布在相邻的三排中。由于与充电触点P1-P6接触导通的六个充电极子1横跨三排，且六个充电极子1呈三角形分布，结合充电板上各排充电极子的极性排布方式，可以保证这六个充电极子1中至少包括一个正极性充电极子+和一个负极性充电极子-。

当然，所述充电触点也可以多于六个，排列成三排以上（包括三排），且每一排的充电触点的数量最好在两个以上（包括两个），也同样可以满足设计要求。但是，采用图2所示的六个充电触点P-P6显然是最经济的，并且也有利于简化后级切换电路和识别电路的具体线路设计。

其二是，结合图3所示，将充电板上的所有充电极子1设计成大小相等，形状相同，均呈正方形的导电体，且排列呈多行多列的矩阵形式。对于每一个充电极子1的极性，可以采用一排正极性充电极子+、一排负极性充电极子-的方式交错排布，即图3所示的排布方式；也可以采用一排混合极性的充电极子、一排负极性充电极子-的方式交错排布。其中，混合极性的各排充电极子1可以采用同一排充电极子1的极性正负交错的排布方式。

针对图3所示的充电板，可以在充电单元上布设六个充电触点P1-P6，排列成三排，形成直角三角形，例如等腰直角三角形。设计所述六个充电触点P1-P6之间的间距，使与其接触导通的六个充电极子1相邻且分布在相邻的三排中，由此可以保证所述的六个充电极子1中既包含有正极性充电极子+，又包含有负极性充电极子-。

由于在M个充电触点中，既有接触正极性充电极子+的正极性充电触点，又有接触负极性充电极子+的负极性充电触点，为了使正极性充电触点能够与电池的正极连通，负极性充电触点能够与电池的负极连通，以构成电池的充电回路，本实施例在充电单元中设置切换电路和识别电路，如图4所示。其中，在所述切换电路中，针对充电触点的布设数量M设置有相同数量的M条正极选通支路3和M条负极选通支路4。针对每一个充电触点，各自分配一条专用的正极选通支路3和一条专用的负极选通支路4与其连接，并将正极选通支路3的另一端连接至正极输出端OUT，将负极选通支路4的另一端连接至充电单元的地线GND。将电池的正极连接至所述正极输出端OUT，电池的负极连接充电单元的地线GND。利用识别电路检测每一个充电触点的极性，对于正极性充电触点，识别电路控制与其连接的正极选通支路导通；对于负极性充电触点，识别电路控制与其连接的负极选通支路导通。由此便可以使电池的正极与供电单元中的电源电路的正极P连通，电池的负极与电源电路的负极通过地线GND实现共地，继而构成了电池的直流充电回路，利用供电单元为电池充电蓄能。

作为所述切换电路和识别电路的一种优选电路设计，可以在每一条正极选通支路3和每一条负极选通支路4中分别设置一个高电平导通的开关元件，例如NMOS管等。图4示出了六个充电触点P1-P6的情况，需要使用12个开关元件K1-K12构成所述的切换电路。在识别电路中可以设置正电压或门控制器以及负电压或门控制器，分别连接各个充电触点P1-P6。其中，正电压或门控制器的作用是在其输入端接收到正电压时，输出高电平；负电压或门控制器的作用是在其输入端接收到零电平或负电压时，输出高电平。利用正电压或门控制器和负电压或门控制器的上述工作特性，本实施例将正电压或门控制器的M个输入端分别与M个充电触点（例如P1-P6）一一对应连接，利用正电压或门控制器输出的M个控制信号（例如k1-k6）对连接在M条正极选通支路中的M个开关元件（例如K1-K6）进行通断控制。同理，将负电压或门控制器的M个输入端子分别与M个充电触点（例如P1-P6）一一对应连接，利用负电压或门控制器输出的M个控制信号（例如k7-k12）对连接在M条负极选通支路中的M个开关元件（例如K7-K12）进行通断控制。

图5示出了包括两个输入端的正电压或门控制器U1（例如LTC4355芯片）和负电压或门控制器U2（例如LTC4354芯片），可以满足两个充电触点的连接要求。针对六个充电触点P1-P6的情况，可以对图5所示的电路结构进行三路扩展，即可满足设计要求。

结合图5，以两个充电触点P1、P4为例具体阐述切换电路和识别电路的具体线路连接关系。

图5中，开关元件以NMOS管Q1-Q4为例进行说明。将正电压或门控制器U1的其中一个输入端IN1连接至充电触点P1，与该输入端IN1对应的控制信号输出端GATE1连接至NMOS管Q1的栅极。将所述NMOS管Q1的源极连接至所述充电触点P1，并通过上拉电阻R1连接至NMOS管Q1的栅极。将NMOS管Q1的漏极连接至正极输出端OUT。同理，将正电压或门控制器U1的另外一个输入端IN2连接至充电触点P4，与该输入端IN2对应的控制信号输出端GATE2连接至NMOS管Q3的栅极。将所述NMOS管Q3的源极连接至所述充电触点P4，并通过上拉电阻R2连接至NMOS管Q3的栅极。将NMOS管Q3的漏极连接至正极输出端OUT。

将负电压或门控制器U2的其中一个输入端子DA连接至充电触点P1，与该输入端子DA对应的控制信号输出端子GA连接至NMOS管Q2的栅极，并通过下拉电阻R4接地。将所述NMOS管Q2的漏极连接至所述充电触点P1，源极连接至充电单元的地线GND。同理，将负电压或门控制器U2的另外一个输入端子DB连接至充电触点P4，与该输入端子DB对应的控制信号输出端子GB连接至NMOS管Q4的栅极，并通过下拉电阻R5接地。将所述NMOS管Q4的漏极连接至所述充电触点P4，源极连接至充电单元的地线GND。

图5所示切换电路和识别电路的工作原理是：

当充电触点P1（或P4）为正极性充电触点时，正电压或门控制器U1的输入端IN1（或IN2）为高电平，控制信号输出端GATE1（或GATE2）输出高电平，控制NMOS管Q1（或Q3）导通，使正极输出端OUT与电源电路的正极P连通，呈高电平。在此期间，负电压或门控制器U2的输入端子DA（或DB）为高电平，控制信号输出端子GA（或GB）输出低电平，控制NMOS管Q2（或Q4）关断，防止充电触点P1（或P4）与地线GND连通。

当充电触点P1（或P4）为负极性充电触点时，正电压或门控制器U1的输入端IN1（或IN2）为低电平，控制信号输出端GATE1（或GATE2）输出低电平，控制NMOS管Q1（或Q3）关断，防止正极输出端OUT与充电触点P1（或P4）连通。在此期间，负电压或门控制器U2的输入端子DA（或DB）为低电平，控制信号输出端子GA（或GB）输出高电平，控制NMOS管Q2（或Q4）导通，使充电触点P1（或P4）连通地线GND，进而使电源电路的负极N连通地线GND。由于电池的负极连接所述地线GND，由此可以实现电源电路的负极N与电池的负极共地。

当充电触点P1为正极性充电触点、充电触点P4为负极性充电触点时，正电压或门控制器U1的输入端IN1为高电平，输入端IN2为低电平。此时，正电压或门控制器U1通过其控制信号输出端GATE1输出高电平，通过其控制信号输出端GATE2输出低电平，继而控制NMOS管Q1导通，NMOS管Q3关断，使正极输出端OUT与充电触点P1连通，将电源电路的正极P与电池的正极连通。在此期间，负电压或门控制器U2的输入端子DA为高电平，输入端子DB为低电平，负电压或门控制器U2通过其控制信号输出端子GA输出低电平，通过其控制信号输出端子GB输出高电平，继而控制NMOS管Q4导通，NMOS管Q2关断，使电源电路的负极N通过充电触点P4及NMOS管Q4连通充电单元的地线GND，实现电源电路的负极N与电池的负极共地。由此，便构成了电池的充电回路。

为了达到节能降耗的目的，优选将负电压或门控制器U2的供电端子VCC连接至正极输出端OUT，或者通过限流电阻R3连接至正极输出端OUT，并通过滤波电容C1接地，从而利用正极输出端OUT输出的直流电源为负电压或门控制器U2供电，使负电压或门控制器U2可以仅在有充电触点接通正极性充电极子时才上电运行，以降低系统功耗。

其余各路充电触点与正电压或门控制器U1、负电压或门控制器U2以及NMOS管的连接关系可以仿照图5中的充电触点P1、P4，本实施例不再展开说明。

作为所述切换电路和识别电路的另外一种优选电路设计，如图6所示，可以在每一条正极选通支路中分别设置一个PMOS管，在每一条负极选通支路中分别设置一个NMOS管，利用M个非门设计所述识别电路，将非门的输入端连接至充电触点，输出端分别与PMOS管和NMOS管的栅极对应连接。当充电触点为正极性时，通过非门输出低电平控制PMOS管导通，将正极性充电触点与正极输出端OUT连通。反之，当充电触点为负极性时，通过非门输出高电平控制NMOS管导通，将负极性充电触点与地线GND连通。

结合图6，以充电触点P2为例具体阐述切换电路和识别电路的具体线路连接关系。

图6中，针对充电触点P2设置由PMOS管Q5形成的正极选通支路，由NMOS管Q6形成的负极选通支路，以及由非门U3形成的识别电路。其中，可以将PMOS管Q5的源极连接至充电触点P2，漏极连接正极输出端OUT，栅极连接非门U3的输出端。同时，将NMOS管Q6的漏极连接至所述充电触点P2，源极连接充电单元的地线GND，栅极连接所述非门U3的输出端，所述非门U3的输入端连接所述充电触点P2。

当充电触点P2与正极性充电极子+接触导通时，非门U3输出低电平，控制PMOS管Q5导通、NMOS管Q6截止，此时，正极输出端OUT为高电平，电池的正极与电源电路的正极P连通。

反之，当充电触点P2与负极性充电极子-接触导通时，非门U3输出高电平，控制NMOS管Q6导通、PMOS管Q5截止，此时，电源电路的负极N连通充电单元的地线GND，实现电源电路的负极N与电池的负极共地。

非门U3的工作电源VDD可以由充电单元中的电池提供。

其余各路充电触点与非门、PMOS管和NMOS管的连接关系可以仿照图6中的充电触点P2。由于在M路充电触点中，既有正极性充电触点，又有负极性充电触点，因此可以构建出电池与电源电路之间的充电回路，满足电池的充电要求。

将本实施例的接触式充电装置应用在无人机上，即，采用供电单元的电路构建方式设计无人机的充电器，将充电单元设置于无人机的机身上，其中，充电触点应外露机身，且位于机身降落在充电板上时机身与充电板相贴合的部位，例如位于机身的腹部（对于无支脚的机身而言）或者设置在机身下方的支脚上（对于有支脚的机身而言），以确保充电触点能够与充电板上的充电极子可靠接触。将充电单元中的切换电路、识别电路和电池内置于机身，形成无人机电控板上的组成部分。

本实施例的无人机在实际应用过程中，无需与外置充电器的充电板严格对位，只要降落在充电板的区域内，即可对无人机进行充电，继而降低了无人机的设计难度。无人机采用接触式充电，摆脱了充电线束的限制，无需人工操作，可实现自主充电，而且比传统的无线充电方式充电效率更高，安全性更强。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种接触式充电装置，其特征在于，包括分体式的供电单元和充电单元；

所述供电单元包括：

电源电路，其输出直流电源，包括正极和负极；

充电板，其上设置有多个连接电源电路正极的正极性充电极子和多个连接电源电路负极的负极性充电极子，所述充电极子形成多排，每一排均包括多个充电极子，且相邻充电极子之间通过绝缘介质电隔离；

所述充电单元包括：

充电触点，其包括M个，M≥6，形成多排；在所述充电单元置于所述充电板上时，M个充电触点与充电板上的M个充电极子一对一接触导通，且在所述M个充电极子中至少包括一个正极性充电极子和一个负极性充电极子；

切换电路，其包括M条正极选通支路和M条负极选通支路，每一个充电触点分别通过一条正极选通支路连接正极输出端，并通过一条负极选通支路连接地线；

识别电路，其检测所述M个充电触点的极性，对于正极性充电触点，控制与其连接的正极选通支路导通；对于负极性充电触点，控制与其连接的负极选通支路导通；

电池，其正极连通所述正极输出端，电池的负极连接所述地线。

2.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，各排所述的充电极子按照一排正极性充电极子、一排负极性充电极子的方式交错排布。

3.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，各排所述充电极子的极性按照一排混合极性、一排负极性的方式交错排布，混合极性的各排充电极子，采用正负交错的排布方式。

4.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，

所述充电极子的大小相等，形状相同，均呈正六边形，且相邻两排充电极子错位分布，整体形成蜂窝状；

所述充电触点包括六个，排列成三排，形成三角形，并且相邻两排的充电触点错位分布且数量相差一个；与六个所述充电触点接触导通的六个充电极子相邻且分布在相邻三排中。

5.根据权利要求1所述的接触式充电装置，其特征在于，

所述充电极子的大小相等，形状相同，均呈正方形，矩阵式排列；

所述充电触点包括六个，排列成三排，形成直角三角形；与六个所述充电触点接触导通的六个充电极子相邻且分布在相邻三排中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的接触式充电装置，其特征在于；

在每一条所述的正极选通支路和每一条所述的负极选通支路中均包含有一个高电平导通的开关元件；

所述识别电路包括：

正电压或门控制器，其包括M个输入端和M个控制信号输出端，所述M个输入端与所述M个充电触点一一对应连接，所述M个控制信号输出端与M条正极选通支路中的M个开关元件一一对应连接，所述正电压或门控制器在输入端为正电压时，与该输入端对应的控制信号输出端输出高电平；

负电压或门控制器，其包括M个输入端子和M个控制信号输出端子，所述M个输入端子与所述M个充电触点一一对应连接，所述M个控制信号输出端子与M条负极选通支路中的M个开关元件一一对应连接，所述负电压或门控制器在输入端子为零电平或负电压时，与该输入端子对应的控制信号输出端子输出高电平。

7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述负电压或门控制器的供电端子连接所述正极输出端，使所述负电压或门控制器仅在有充电触点接通正极性充电极子时上电运行。

8.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述开关元件为NMOS管，其中，

位于正极选通支路中的NMOS管的源极连接充电触点，漏极连接所述正极输出端，栅极连接正电压或门控制器的控制信号输出端；

位于负极选通支路中的NMOS管的漏极连接充电触点，源极连接所述地线，栅极连接负电压或门控制器的控制信号输出端子。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的接触式充电装置，其特征在于；

在每一条所述的正极选通支路中均包含有一个PMOS管，所述PMOS管的源极连接充电触点，漏极连接所述正极输出端；

在每一条所述的负极选通支路中均包含有一个NMOS管，所述NMOS管的漏极连接充电触点，源极连接所述地线；

在所述识别电路中包含有M个非门，所述M个非门的输入端与M个充电触点一一对应连接，其中，第i个非门的输出端与连接第i个充电触点的PMOS管和NMOS管的栅极对应连接。

10.一种无人机，其特征在于，包括机身和如权利要求1至9中任一项所述的接触式充电装置；其中，所述接触式充电装置中的充电单元安装在机身上，所述充电触点外露机身，且位于机身降落在充电板上时机身与充电板相贴合的部位。