CN204967309U - 无人机及其无线充电系统 - Google Patents

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Abstract

一种无人机的无线充电系统包括：为无人机提供电能的无线充电发送装置(10)，其设置于地面上并用于当无人机电量不足时为其提供电能；无线充电接收装置(20)，其装设于无人机的机身内并用于接收所述无线充电发送装置(10)所提供的电能。本实用新型还提供一种无人机，包括所述的无人机的无线充电系统。本实用新型具有充电快速，结构简单，易于实施，结构新颖等特点。

Description

无人机及其无线充电系统
【技术领域】
本实用新型涉及无人机领域，特别是涉及一种无人机及其无线充电系统。
【背景技术】
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和编写的程序控制装置操纵的不载人飞机或飞机模型。对于小型无人机，一个比较关键的指标就是航时，机载电池的电量却决定了机载航电设备的工作时间。所以，机载电池的能量就成为了小型无人机航时的一大瓶颈。
为了解决这一难题，主要有两大方案：一是选用能量比高的电池，在同样的体积或重量情况下给予更多的能量，从而解决航时瓶颈问题。二是开发小型无人机机载供电装置，给机载设备供电。
目前无人机主要分为四旋翼无人机和多旋翼无人机两种类型。这两种无人机系统主要通过锂电池提供电能，而锂电池的容量设计也是受无人机机架结构大小，系统载荷量要求、电池箱尺寸、锂电池技术等多种因素影响。当前主流航拍无人机一般配置一到二块锂电池，仅仅只能维持20到40分钟的飞行时间。而一般无人机应用场所大都是在户外，为了保证长时间使用，只能携带多块备用电池，这样给使用者增加了额外的运输成本及不便，且更换电池时需要先停止无人机飞行操作，并手动打开电池箱取出锂电池方可更换，因此电池更换操作较为繁琐。
【发明内容】
本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种充电方便、结构简单、成本低廉且易于实施的无人机及其无线充电系统。
为实现上述目的，本实用新型提供一种无人机的无线充电系统，包括：
为无人机提供电能的无线充电发送装置，其设置于地面上并用于当无人机电量不足时为其提供电能；
无线充电接收装置，其装设于无人机的机身内并用于接收所述无线充电发送装置所提供的电能。
所述无线充电发送装置包括第一壳体、分别设于第一壳体内的充电电池、DC/AC模块及第一感应线圈。
所述第一壳体为矩形壳状体，其水平放置于地面上，沿所述第一壳体的长度方向并通过两块第一隔板将第一壳体分隔为充电电池放置部、DC/AC模块放置部及第一感应线圈放置部，所述充电电池、DC/AC模块及第一感应线圈分别装设于充电电池放置部、DC/AC模块放置部及第一感应线圈放置部内。
所述充电电池、DC/AC模块及第一感应线圈分别通过导线电性连接，所述充电电池提供的直流电压通过DC/AC模块进行整流得到交流正弦波，该交流正弦波经过第一感应线圈后产生感应磁场。
所述无线充电接收装置包括第二壳体、分别设于第二壳体内的无人机用电池、AC/DC模块及第二感应线圈。
所述第二壳体为矩形壳体，其装设于无人机的机身内部，沿所述第二壳体的长度方向并通过两块第二隔板将第二壳体分隔为无人机用电池放置部、AC/DC模块放置部及第二感应线圈放置部，所述无人机用电池、AC/DC模块及第二感应线圈分别装设于电池放置部、AC/DC模块放置部及第二感应线圈放置部内。
所述无人机用电池、AC/DC模块及第二感应线圈分别通过导线电性连接，所述第二感应线圈在靠近无线充电发送装置的第一感应线圈的感应磁场中产生感应交流电，并经过AC/DC模块转换为直流电，为无人机用电池充电。
所述充电电池及无人机用电池均为锂电池。
所述第一感应线圈产生感应磁场的有效距离为0-5米。
本实用新型还提供一种无人机，包括无人机的无线充电系统：该无人机的无线充电系统包括：
为无人机提供电能的无线充电发送装置，其设置于地面上并用于当无人机电量不足时为其提供电能；
无线充电接收装置，其装设于无人机的机身内并用于接收所述无线充电发送装置所提供的电能。
本实用新型的有益效果在于，其有效解决了传统无人机当电池电量不足时需要停止飞行并手动更换电池的技术问题。本实用新型的无人机无线充电系统通过无线充电发送装置为所述无人机提供充电电能，安装在无人机上的无人机充电接收装置接收所述无线充电发送装置提供的电能，从而极大提高了无人机充电的效率。本实用新型具有结构简单，结构新颖等特点。
【附图说明】
图1是本实用新型的无线充电发送装置示意图。
图2是本实用新型的无线充电接收装置的示意图。
图3是本实用新型的充电流程框图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。
如图1～图3所示，本实用新型的无人机的无线充电系统包括无线充电发送装置10及无线充电接收装置20，所述无线充电发送装置10水平放置于地面上，其一般位于操控无人机的人员附近。用于当无人机飞行过程中电量不足时为其提供电能。所述无线充电接收装置20装设于无人机的机身内部，其用于通过无线电磁感应接收所述无线充电发送装置10所提供的电能。
如图1所示，所述无线充电发送装置10包括第一壳体11、在所述第一壳体11内分别设有充电电池12、DC/AC模块13及第一感应线圈14。所述充电电池12为锂电池，其可为单体电池也可以为多块电池结合形成的电池组。所述DC/AC模块13为直流转交流模块，其用于将充电电池12的直流电通过整流转为交流电。在本实施例中，所述第一壳体11为由碳纤材料制成的矩形壳状体，其水平放置于地面上，沿所述第一壳体11的长度方向并通过两块第一隔板15将第一壳体11分隔为充电电池放置部111、DC/AC模块放置部112及第一感应线圈放置部113。所述充电电池12、DC/AC模块13及第一感应线圈14分别装设于充电电池放置部111、DC/AC模块放置部112及第一感应线圈放置部113内。所述充电电池12、DC/AC模块13及第一感应线圈14也可以分别单独放置于与其形状相对应的三个壳体(图中未示出)内，并分别将三个装有充电电池12、DC/AC模块13及第一感应线圈14的壳体置于充电电池放置部111、DC/AC模块放置部112及第一感应线圈放置部113内。所述充电电池12、DC/AC模块13及第一感应线圈14分别通过导线电性连接，如图3，当开启开关后，所述充电电池12提供的直流电压通过DC/AC模块13进行整流得到交流正弦波，该交流正弦波经过第一感应线圈14后产生感应磁场，所述感应磁场的最大有效距离为0～5米，无人机只要降落在电磁感应充电范围之内便可以自由的进行充电，越接近磁场则充电效果越好。
如图2所示，所述无线充电接收装置20包括第二壳体21、分别设于第二壳体21内的无人机用电池22、AC/DC模块23及第二感应线圈24。所述AC/DC模块23为交流转直流模块，其用于将第二感应线圈24由第一感应线圈处互感得到的交流电转换为直流电。当无人机停靠在无线充电发送装置10的有效感应范围内时，所述第二感应线圈24位于所述第一感应线圈14的相对侧。在本实施例中，所述第二壳体21为矩形壳体，其装设于无人机的机身内部。沿所述第二壳体21的长度方向并通过两块第二隔板25将第二壳体21分隔为无人机用电池放置部211、AC/DC模块放置部212及第二感应线圈放置部213，所述无人机用电池22、AC/DC模块23及第二感应线圈24分别装设于电池放置部211、AC/DC模块放置部212及第二感应线圈放置部213内。所述无人机用电池22、AC/DC模块23及第二感应线圈24也可以分别单独放置于与其形状相对应的三个壳体(图中未示出)内，并分别将三个装有无人机用电池22、AC/DC模块23及第二感应线圈24的壳体置于无人机用电池放置部211、AC/DC模块放置部212及第二感应线圈放置部213内。所述无人机用电池22、AC/DC模块23及第二感应线圈24分别相互电性连接，如图3所示，所述第二感应线圈24在靠近无线充电发送装置的第一感应线圈14的感应磁场中产生感应交流电，并经过AC/DC模块23转换为直流电，为无人机用电池22充电。
所述充电电池12及无人机用电池22均为锂电池。
本实用新型还提供一种无人机，所述无人机采用前所述的无人机的无线充电系统：该无人机的无线充电系统包括：
为无人机提供电能的无线充电发送装置，其设置于地面上并用于当无人机电量不足时为其提供电能；
无线充电接收装置，其装设于无人机的机身内并用于接收所述无线充电发送装置所提供的电能。
无人机自动充电系统的详细描述请参阅前面所述以及图1～图2，这里不再赘述。
尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (10)

1.一种无人机的无线充电系统，其特征在于，包括：
为无人机提供电能的无线充电发送装置(10)，其设置于地面上并用于当无人机电量不足时为其提供电能；
无线充电接收装置(20)，其装设于无人机的机身内并用于接收所述无线充电发送装置(10)所提供的电能。
2.如权利要求1所述的无人机的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电发送装置(10)包括第一壳体(11)、分别设于第一壳体(11)内的充电电池(12)、DC/AC模块(13)及第一感应线圈(14)。
3.如权利要求2所述的无人机的无线充电系统，其特征在于，所述第一壳体(11)为矩形壳状体，其水平放置于地面上，沿所述第一壳体(11)的长度方向并通过两块第一隔板(15)将第一壳体(11)分隔为充电电池放置部(111)、DC/AC模块放置部(112)及第一感应线圈放置部(113)，所述充电电池(12)、DC/AC模块(13)及第一感应线圈(14)分别装设于充电电池放置部(111)、DC/AC模块放置部(112)及第一感应线圈放置部(113)内。
4.如权利要求3所述的无人机的无线充电系统，其特征在于，所述充电电池(12)、DC/AC模块(13)及第一感应线圈(14)分别通过导线电性连接，所述充电电池(12)提供的直流电压通过DC/AC模块(13)进行整流得到交流正弦波，该交流正弦波经过第一感应线圈(14)后产生感应磁场。
5.如权利要求4所述的无人机的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电接收装置(20)包括第二壳体(21)、分别设于第二壳体(21)内的无人机用电池(22)、AC/DC模块(23)及第二感应线圈(24)。
6.如权利要求5所述的无人机的无线充电系统，其特征在于，所述第二壳体(21)为矩形壳体，其装设于无人机的机身内部，沿所述第二壳体(21)的长度方向并通过两块第二隔板(25)将第二壳体(21)分隔为无人机用电池放置部(211)、AC/DC模块放置部(212)及第二感应线圈放置部(213)，所述无人机用电池(22)、AC/DC模块(23)及第二感应线圈(24)分别装设于电池放置部(211)、AC/DC模块放置部(212)及第二感应线圈放置部(213)内。
7.如权利要求6所述的无人机的无线充电系统，其特征在于，所述无人机用电池(22)、AC/DC模块(23)及第二感应线圈(24)分别通过导线电性连接，所述第二感应线圈(24)在靠近无线充电发送装置的第一感应线圈(14)的感应磁场中产生感应交流电，并经过AC/DC模块(23)转换为直流电，为无人机用电池(22)充电。
8.如权利要求7所述的无人机的无线充电系统，其特征在于，所述充电电池(12)及无人机用电池(22)均为锂电池。
9.如权利要求8所述的无人机的无线充电系统，其特征在于，所述第一感应线圈(14)产生感应磁场的有效距离为0-5米。
10.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的无人机的无线充电系统。
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WO2023155498A1 (zh) * 2022-02-17 2023-08-24 北京临近空间飞行器系统工程研究所 一种适应发射筒的自充电尾坐式无人机

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