CN205931306U - 无人机的供电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无人机的供电控制系统，该无人机的供电控制系统包括控制端和供电机构，控制端可产生控制无人机的飞行状态的控制指令，且控制端还可发出控制供电机构的工作的控制信号，供电机构可给无人机供电，驱动组件可接收控制信号，并可根据控制信号工作，驱动组件可带动转动件转动，转动件转动而使线缆缠绕在转动件上，或者使线缆从离转动件上释放，同时使线缆拉动动滑轮组件朝第一方向滑动；拉力检测组件可产生一个朝第二方向的弹性拉力，且拉力检测组件可检测线缆对动滑轮组件的拉力值，且拉力检测组件可将拉力值反馈给控制端；其中，控制端根据控制指令和拉力值发出控制信号。上述无人机的供电控制系统更加安全。

Description

无人机的供电控制系统

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种无人机的供电控制系统。

背景技术

无人机机身直接供电会受限于电池的重量和体积，而且电池容量也是有限的，而现有无人机一般只能滞空10～30分钟，远远不能满足无人机长时间滞空的需求。为此针对长时间滞空需求推出了系留无人机产品，即通过地面电缆向滞留空中的无人机直接供电，但是放线过多或者收线不及时，会出现电缆缠绕打结的情况，极易引发安全问题。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种更加安全的无人机的供电控制系统。

一种无人机的供电控制系统，可给无人机供电，并可控制所述无人机的飞行状态，所述无人机的供电控制系统包括控制端和供电机构，所述控制端可产生控制所述无人机的飞行状态的控制指令，且所述控制端还可发出控制所述供电机构的工作的控制信号，所述供电机构可给所述无人机供电，所述供电机构包括：

供电组件；

支架；

驱动组件，固定于所述支架上，所述驱动组件可接收所述控制信号，并可根据所述控制信号工作；

转动件，可转动地安装于所述支架上，并与所述驱动组件传动连接，以使所述驱动组件可带动所述转动件转动；

定滑轮组件，包括定滑轮，所述定滑轮可转动地安装于所述支架上；

动滑轮组件，可相对所述支架滑动；

线缆，一端用于与所述无人机电连接，另一端依次绕过所述定滑轮、所述动滑轮组件和所述转动件后与所述供电组件电连接，其中，所述转动件转动而使所述线缆缠绕在所述转动件上，或者使所述线缆从所述转动件上释放，同时使所述线缆拉动所述动滑轮组件朝第一方向滑动；

拉力检测组件，与所述动滑轮组件固定连接，所述拉力检测组件可产生一个朝第二方向的弹性拉力，所述第二方向与所述第一方向相反，以使所述拉力检测组件可检测所述线缆对所述动滑轮组件的拉力值，且所述拉力检测组件可将所述拉力值反馈给所述控制端；其中，所述控制端根据所述控制指令和所述拉力值发出所述控制信号。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括驱动电机及与所述驱动电机的输出轴固定连接的齿轮，所述驱动电机可接收所述控制信号，并可根据所述控制信号带动所述齿轮转动，所述转动件与所述齿轮相啮合，以使所述齿轮可带动所述转动件转动。

在其中一个实施例中，所述转动件包括：

杆状连接部，可转动地穿设于所述支架；

第一圆盘部，固定地套设于所述杆状连接部上，所述第一圆盘部的边缘与所述齿轮相啮合；

第二圆盘部，固定地套设于所述杆状连接部上，并与所述第一圆盘部相对且间隔设置。

在其中一个实施例中，所述支架包括两个间隔且相对设置的第一支撑板和第二支撑板，所述杆状连接部可转动地穿设于所述第一支撑板和所述第二支撑板，所述杆状连接部为两端开口的空心杆，所述杆状连接部上开设有与所述杆状连接部相连通的过孔，所述过孔位于所述第一圆盘部和所述第二圆盘部之间的一段所述杆状连接部上，所述第一圆盘部位于所述杆状连接部穿出所述第一支撑板的一端上，所述线缆靠近所述供电组件的一端穿过所述过孔后从所述杆状连接部靠近所述第一圆盘部的一端的开口穿出。

在其中一个实施例中，所述动滑轮组件包括导轨、滑块、固定架和动滑轮，所述导轨沿所述第一方向延伸，所述滑块套设于所述导轨上，并沿所述导轨的延伸方向可滑动，所述固定架固定于所述滑块上，所述动滑轮可转动地固定于所述固定架上，所述线缆远离所述无人机的一端绕过所述定滑轮、所述动滑轮和所述转动件后与所述供电组件电连接。

在其中一个实施例中，位于所述定滑轮和所述动滑轮组件之间的一段所述线缆与位于所述动滑轮组件和所述转动件之间的一段所述线缆平行。

在其中一个实施例中，所述驱动组件与所述拉力检测组件均与所述供电组件电连接。

在其中一个实施例中，所述拉力检测组件包括信号反馈装置和与所述信号反馈装置固定连接的拉力计，所述拉力计与所述动滑轮组件固定连接，所述拉力计给所述滑动轮组件提供一个朝所述第二方向的弹性拉力，以使所述拉力计可检测所述线缆对所述动滑轮组件的拉力值，并可将所述拉力值传输给所述信号反馈装置，所述信号反馈装置可将所述拉力值反馈给控制端。

在其中一个实施例中，所述供电组件包括外壳、发电机和整流器，所述外壳上安装有电源接口和电流输出接口，所述发电机固定地收容于所述外壳内，所述整流器与所述发电机、所述电源接口、所述电流输出接口均电连接，所述线缆与所述电流输出接口电连接。

在其中一个实施例中，所述供电组件还包括充电电池，所述充电电池固定地收容于所述外壳内，并与所述整流器、所述电流输出接口均电连接。

上述无人机的供电控制系统的驱动组件能够根据控制端发出的控制信号来带动转动件转动，线缆的一端用于与无人机电连接，另一端依次绕过定滑轮、动滑轮组件和转动件后与供电组件电连接，转动件转动而使线缆缠绕在转动件上，或者使线缆从转动件上释放，同时使线缆拉动动滑轮组件朝第一方向滑动，而拉力检测组件能够产生一个朝第二方向的弹性拉力，第二方向与第一方向相反，以使拉力检测组件能够检测线缆对动滑轮组件的拉力值，且拉力检测组件能够将拉力值传输给控制端，且控制端需根据控制指令和拉力值两个参数来判断是否发出控制信号以控制驱动组件是否工作，从而控制转动件的转动，控制线缆是线绕在转动件上，即收线，还是从转动件上释放，即放线，而仅当信号反馈装置反馈检测到的动滑轮组件受到的拉力值增大或减小，当没有控制无人机飞行的控制指令时，控制端就不会给驱动组件发出控制信号，不仅实现了智能控制线缆的收放，还能够有效地避免放线过多或收线不及时导致的线缆缠绕打结的问题，更加的安全。

附图说明

图1为一实施方式的无人机的供电控制系统与无人机的电路、信号连接图；

图2为图1所示的无人机的供电控制系统的供电机构连接有无人机的结构示意图；

图3为图1所示的无人机的供电控制系统的连接有线缆的供电组件省略了部分外壳的结构示意图；

图4为图1所示的无人机的供电控制系统没有连接无人机的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，一实施方式的无人机的供电控制系统10，可给无人机20供电，并可控制无人机20的飞行状态。该无人机的供电控制系统10包括控制端100和供电机构200。

控制端100为无人机20和供电机构200的控制装置。其中，控制端100可产生控制无人机20的飞行状态的控制指令，且控制端100还可发出控制供电机构200的工作的控制信号。

请一并参阅图2，供电机构200可给无人机20供电。其中，供电机构200包括供电组件210、支架220、驱动组件230、转动件240、定滑轮组件250、动滑轮组件260、线缆270和拉力检测组件280。

请一并参阅图3，供电组件210包括外壳212、发电机213、整流器214和充电电池215。

外壳212大致为方形壳体。其中，外壳212上安装有电源接口和电流输出接口216。电源接口可与外接电源电连接。外接电源例如可以为市电。

发电机213固定地收容于外壳212内。具体的，发电机213为交流电发电机。

整流器214固定地收容于外壳212内，并与发电机213、电源接口、电流输出接口216均电连接，从而使供电组件210可通过外接电源供电，也可直接通过发电机213供电。

充电电池215与整流器214、电流输出接口216均电连接。其中，充电电池215与整流器214电连接是为了能够给充电电池215充电；充电电池215与电流输出接口216电连接是为了在外界电源没有供电且交流发电机213也没有工作时供电。

可以理解，在其它实施例中，充电电池215可以省略；或者仅仅设置发电机213和电源接口中的一个。

请一并参阅图4，支架220为驱动组件230、定滑轮组件250、动滑轮组件260和转动件240的支撑部件。使用时，支架220放置在工作地面上。具体的，支架220包括第一支撑板222和与第一支撑板222间隔且相对设置的第二支撑板224，第一支撑板222和第二支撑板224的一端可固定在工作地面上。

驱动组件230固定于支架220上，驱动组件230可接收控制信号，并可根据控制信号工作。其中，驱动组件230可通过外接电源供电，也可以直接通过供电组件210供电。具体的，驱动组件230包括驱动电机232和齿轮234。

驱动电机232可接收控制信号，并可根据控制信号带动齿轮234转动。具体在图示的实施例中，驱动电机232位于第一支撑板222和第二支撑板224之间，且驱动电机232的输出轴可转动地穿设于第一支撑板222。其中，驱动电机232可通过外接电源供电，也可以直接通过供电组件210供电。

齿轮234与驱动电机232的输出轴固定连接，以使驱动电机232可带动齿轮234转动。具体的，齿轮234套设于驱动电机232的输出轴穿出第一支撑板222的一端上。

转动件240可转动地安装于支架220上，并与驱动组件230传动连接，以使驱动组件230可带动转动件240转动。具体的，转动件240可转动地安装于第一支撑板222和第二支撑板224上。具体在图示的实施例中，转动件240与齿轮234相啮合，而使驱动电机232通过齿轮234可带动转动件240转动。

进一步的，转动件240包括杆状连接部244、第一圆盘部246和第二圆盘部248。

杆状连接部244可转动地穿设于支架220的第一支撑板222和第二支撑板224。具体的，杆状连接部244为两端开口的空心杆，杆状连接部244上开设有与杆状连接部244相通的过孔(图未示)。

第一圆盘部246固定地套设于杆状连接部244上，第一圆盘部246的边缘与齿轮234相啮合。具体的，第一圆盘部246位于杆状连接部244穿出第一支撑板222的一端上。

第二圆盘部248固定地套设于杆状连接部244上，并与第一圆盘部246相对且间隔设置。其中，过孔位于第一圆盘部246和第二圆盘部248之间的一段杆状连接部244上。具体的，杆状连接部244远离第一圆盘部246的一端穿出第二圆盘部248后穿过第一支撑板222，以使第二圆盘部248位于第一支撑板222和第二支撑板224之间。

定滑轮组件250可转动地安装于支架220上。具体的，定滑轮组件250可转动地安装于第二支撑板224上。其中，定滑轮组件250包括定位架252和定滑轮254，定位架252固定于第二支撑板224上，定滑轮254可转动地安装于定位架252上。

动滑轮组件260可相对支架220滑动。具体的，动滑轮组件260包括导轨262、滑块264、固定件266和动滑轮268。

导轨262沿第一方向延伸。具体的，导轨262大致为条形杆状。

滑块264套设于导轨262上，并沿导轨262的延伸方向可滑动。

固定件266固定于滑块264上，以使滑块264可带动固定件266滑动。

动滑轮268可转动地固定于固定件266上。

线缆270的一端用于与无人机20电连接，另一端依次绕过定滑轮254、动滑轮组件260的动滑轮268和转动件240后与供电组件210的电流输出接口216电连接。其中，转动件240转动而使线缆270缠绕在转动件240上，或者使线缆270从转动件240上释放，同时，使线缆270拉动动滑轮组件260朝第一方向滑动。具体的，线缆270可缠绕在杆状连接部244上，且缠绕在杆状连接部244上的线缆270位于第一圆盘部246和第二圆盘部248之间。其中，线缆270靠近供电组件210的一端穿过过孔后从杆状连接部244靠近第一圆盘部246的一端的开口穿出而与供电组件210的电流输出接口216电连接。

拉力检测组件280与动滑轮组件260的固定连接，拉力检测组件280可产生一个朝第二方向的拉力，第二方向与第一方向相反，以使拉力检测组件280可检测线缆270对动滑轮组件260的拉力值，且拉力检测组件280可将拉力值反馈给控制端100。其中，拉力检测组件280可通过外接电源供电，也可以直接通过供电组件210供电。具体的，拉力检测组件280与动滑轮组件260的固定件266固定连接。

进一步的，位于定滑轮254和动滑轮组件260之间的一段线缆270(记作线段AB)与位于动滑轮组件260和转动件240之间的一段所述线缆270(记作线段CD)平行，以使两段线缆270上承受的拉力是相等的，以使拉力检测组件280检测的拉力正好是线缆270所受拉力的两倍。根据拉力检测组件280检测的拉力可算出线缆270上的拉力。

具体在本实施例中，拉力检测组件280包括信号反馈装置282和拉力计284。

信号反馈装置282固定在工作场地上。其中，信号反馈装置282与控制端100通过无线信号连接。其中，信号反馈装置282可通过外接电源供电，也可以直接通过供电组件210供电。

拉力计284与信号反馈装置282固定连接，拉力计284与动滑轮组件260的固定件266固定连接，拉力计284给滑动轮组件260提供一个朝第二方向的弹性拉力，以使拉力计284可检测线缆270对动滑轮组件260的拉力值，并可将拉力值传输给信号反馈装置282，信号反馈装置282可将拉力值反馈给控制端100。

其中，控制端100根据控制指令和拉力值发出控制信号。即控制端100发出的控制信号同时受到控制无人机20的飞行状态的控制指令和信号反馈装置282反馈的拉力值的影响。例如，当控制端100发出控制无人机20上升或者行进的控制指令，且信号反馈装置282反馈的拉力计284检测到的动滑轮组件260受到的拉力值增大时，控制端100就发给驱动组件230的驱动电机232转动以使线缆270从转动件240(即放线)上释放的控制信号；当控制端100发出控制无人机20下降或后退的控制指令，且信号反馈装置282反馈的拉力计284检测到的动滑轮组件260受到的拉力值减小时，控制端100就发给驱动组件230的驱动电机232转动以使线缆270缠绕在转动件240(即收线)的控制信号；而仅当信号反馈装置282反馈的拉力计284检测到的动滑轮组件260受到的拉力值增大或减小，而没有控制无人机20飞行的控制指令时，控制端100就不会给驱动组件230的驱动电机232发出控制信号。

上述无人机的供电控制系统10至少有以下优点：

上述无人机的供电控制系统10的驱动组件230能够根据控制端发出的控制信号来带动转动件240转动，线缆270的一端用于与无人机20电连接，另一端依次绕过定滑轮254、动滑轮组件260和转动件240后与供电组件210电连接，转动件240转动而使线缆270缠绕在转动件240上，或者使使线缆270从转动件240上释放，同时使线缆270拉动动滑轮组件260朝第一方向滑动，而拉力检测组件280能够产生一个朝第二方向的弹性拉力，第二方向与第一方向相反，以使拉力检测组件280能够检测线缆270对动滑轮组件260的拉力值，且拉力检测组件280能够将拉力值传输给控制端100，且控制端100需根据控制指令和拉力值两个参数来判断是否发出控制信号以控制驱动组件230是否工作，从而控制转动件240的转动，控制线缆270是缠绕在转动件240上，即收线，还是使线缆270远离转动件240的一端朝远离转动件240的方向移动，即放线，而仅当信号反馈装置282反馈检测到的动滑轮组件260受到的拉力值增大或减小，而没有控制无人机20飞行的控制指令时，控制端100就不会给驱动组件230发出控制信号，不仅实现了智能控制线缆270的收放，还能够有效地避免放线过多或收线不及时导致的线缆270缠绕打结的问题，更加的安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无人机的供电控制系统，可给无人机供电，并可控制所述无人机的飞行状态，其特征在于，所述无人机的供电控制系统包括控制端和供电机构，所述控制端可产生控制所述无人机的飞行状态的控制指令，且所述控制端还可发出控制所述供电机构的工作的控制信号，所述供电机构可给所述无人机供电，所述供电机构包括：

供电组件；

支架；

驱动组件，固定于所述支架上，所述驱动组件可接收所述控制信号，并可根据所述控制信号工作；

转动件，可转动地安装于所述支架上，并与所述驱动组件传动连接，以使所述驱动组件可带动所述转动件转动；

定滑轮组件，包括定滑轮，所述定滑轮可转动地安装于所述支架上；

动滑轮组件，可相对所述支架滑动；

线缆，一端用于与所述无人机电连接，另一端依次绕过所述定滑轮、所述动滑轮组件和所述转动件后与所述供电组件电连接，其中，所述转动件转动而使所述线缆缠绕在所述转动件上，或者使所述线缆从所述转动件上释放，同时使所述线缆拉动所述动滑轮组件朝第一方向滑动；

拉力检测组件，与所述动滑轮组件固定连接，所述拉力检测组件可产生一个朝第二方向的弹性拉力，所述第二方向与所述第一方向相反，以使所述拉力检测组件可检测所述线缆对所述动滑轮组件的拉力值，且所述拉力检测组件可将所述拉力值反馈给所述控制端；其中，所述控制端根据所述控制指令和所述拉力值发出所述控制信号。

2.根据权利要求1所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机及与所述驱动电机的输出轴固定连接的齿轮，所述驱动电机可接收所述控制信号，并可根据所述控制信号带动所述齿轮转动，所述转动件与所述齿轮相啮合，以使所述齿轮可带动所述转动件转动。

3.根据权利要求2所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，所述转动件包括：

杆状连接部，可转动地穿设于所述支架；

第一圆盘部，固定地套设于所述杆状连接部上，所述第一圆盘部的边缘与所述齿轮相啮合；

第二圆盘部，固定地套设于所述杆状连接部上，并与所述第一圆盘部相对且间隔设置。

4.根据权利要求3所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，所述支架包括两个间隔且相对设置的第一支撑板和第二支撑板，所述杆状连接部可转动地穿设于所述第一支撑板和所述第二支撑板，所述杆状连接部为两端开口的空心杆，所述杆状连接部上开设有与所述杆状连接部相连通的过孔，所述过孔位于所述第一圆盘部和所述第二圆盘部之间的一段所述杆状连接部上，所述第一圆盘部位于所述杆状连接部穿出所述第一支撑板的一端上，所述线缆靠近所述供电组件的一端穿过所述过孔后从所述杆状连接部靠近所述第一圆盘部的一端的开口穿出。

5.根据权利要求1所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，所述动滑轮组件包括导轨、滑块、固定架和动滑轮，所述导轨沿所述第一方向延伸，所述滑块套设于所述导轨上，并沿所述导轨的延伸方向可滑动，所述固定架固定于所述滑块上，所述动滑轮可转动地固定于所述固定架上，所述线缆远离所述无人机的一端绕过所述定滑轮、所述动滑轮和所述转动件后与所述供电组件电连接。

6.根据权利要求1所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，位于所述定滑轮组件和所述动滑轮组件之间的一段所述线缆与位于所述动滑轮组件和所述转动件之间的一段所述线缆平行。

7.根据权利要求1所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，所述驱动组件与所述拉力检测组件均与所述供电组件电连接。

8.根据权利要求1所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，所述拉力检测组件包括信号反馈装置和与所述信号反馈装置固定连接的拉力计，所述拉力计与所述动滑轮组件固定连接，所述拉力计给所述滑动轮组件提供一个朝所述第二方向的弹性拉力，以使所述拉力计可检测所述线缆对所述动滑轮组件的拉力值，并可将所述拉力值传输给所述信号反馈装置，所述信号反馈装置可将所述拉力值反馈给控制端。

9.根据权利要求1所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，所述供电组件包括外壳、发电机和整流器，所述外壳上安装有电源接口和电流输出接口，所述发电机固定地收容于所述外壳内，所述整流器与所述发电机、所述电源接口、所述电流输出接口均电连接，所述线缆与所述电流输出接口电连接。

10.根据权利要求9所述的无人机的供电控制系统，其特征在于，所述供电组件还包括充电电池，所述充电电池固定地收容于所述外壳内，并与所述整流器、所述电流输出接口均电连接。