CN206894363U - 飞行器无人值守充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行器无人值守充电系统，该系统包括地面无线充电发送模块和飞行器无线充电接收模块；地面无线充电发送模块包括整流滤波电路、高频逆变电路和发射线圈，整流滤波电路的电源输入端与市电相连，整流滤波电路的电源输出端与高频逆变电路的电源输入端相连，高频逆变电路的电源输出端与发射线圈相连；飞行器无线充电接收模块包括接收线圈、整流电路和电池，接收线圈的输出端与整流电路的电源输入端相连，整流电路的电源输出端与电池相连。本实用新型产生的磁场能够对多旋翼飞行器进行无线充电，简单方便，为多旋翼飞行器续航起到关键性作用。

Description

飞行器无人值守充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器充电技术领域，特别是涉及一种飞行器无人值守充电系统。

背景技术

现如今，多旋翼飞行器凭借其高效、廉价、起降方便以及可零伤亡进入危险区域的特点，已经在公共安全、能源、自然资源、商务、农业、医疗、防灾、娱乐等领域得到了广泛的应用，并表现出巨大的发展潜力。然而，由于多旋翼飞行器所配备的电池的电量有限，飞行器的留空作业时间较短，续航能力差。这一问题已成为多旋翼飞行器进一步发展的瓶颈，极大地限制了多旋翼飞行器的发展与应用。

介于电动多旋翼飞行器电池容量的局限性(飞行30分钟左右就需要重新更换电池或充电，飞行器在无人环境下一般无法自主更换电池或充电，这样就会导致飞行作业中断，无法持续进行)。

现如今，针对多旋翼飞行器的续航问题，国内外的一些学者均提出了一些解决方案。在国内，哈工大的一些学生设计了一个基于无线充电技术的无人机充电基站，在该方案中，无人机可以在地面基站直径为5m的圆内自主降落和起飞，并采用无线充电机器人对无人机进行无线充电。但该方案中无人机降落精度较差(5m)，这就导致地面基站占地面积大，而且需要将充电基站放置在平整的地面，以便无线充电机器人移动来为无人机充电。然而，需要无人机进行无人作业的户外环境一般都比较恶劣，难以找到较大的、平整的场地来放置充电基站。因此，该方案实用性较差。

在国外，德国的Skysense公司研发出了一种能为无人机提供无线充电的平板。充电平板是镀金的底座，拥有100-240V电源输入和一个10A充电率。此方案中，无人机降落在充电平板上，通过与平面上的镀金弹簧触点接触，从而完成充电。从严格意义上讲，这并不是真正的无线充电，只是将充电触点做了一个小的改进。此外，该方案是借助人工干预控制无人机精确降落在面积较小的接触式充电板上，并未实现无人机的自主降落。并且，该方案成本高，难以较广泛地推广与普及。如何设计出了这样一种通用的、能够自主引导多旋翼飞行器精确降落并采用无线充电技术为其充电的无人值守充电站，是现目前亟待解决的难题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种飞行器无人值守充电系统。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种飞行器无人值守充电系统，该系统包括地面无线充电发送模块和飞行器无线充电接收模块；

所述地面无线充电发送模块包括整流滤波电路、高频逆变电路和发射线圈，整流滤波电路的电源输入端与市电相连，整流滤波电路的电源输出端与高频逆变电路的电源输入端相连，高频逆变电路的电源输出端与发射线圈相连；

所述飞行器无线充电接收模块包括接收线圈、整流电路和电池，接收线圈的输出端与整流电路的电源输入端相连，整流电路的电源输出端与电池相连。

地面无线充电发送模块为飞行器无线充电接收模块产生充电磁场，飞行器无线充电接收模块将磁场转换为飞行器的电池能量。

在本实用新型的一种优选实施方式中，高频逆变电路包括第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和第四控制电路；

第一控制电路的输出端与第二控制电路的输入端相连，第三控制电路的输出端与第四控制电路的输入端相连，第一控制电路的输入端和第三控制电路的输入端分别与电感L1的第一端相连，电感L1的第二端与电源输入端相连，第二控制电路的输出端与第四控制电路的输出端分别与地相连，第一控制电路的控制端与第二控制电路的控制端分别与第一信号发生装置相连，第三控制电路的控制端与第四控制电路的控制端分别与第二信号发生装置相连；

第一控制电路包括三极管Q1，三极管Q1的基极分别与电阻R411的第一端、电阻R417的第一端、二极管D403的正极和瞬态抑制二极管DT401的负极相连，二极管D403的负极与电阻R411的第二端相连；三极管Q1的发射极分别与电阻 R405的第一端和二极管D412的正极相连，电阻R405的第二端和二极管D412的负极分别与电容C402的第一端相连；三极管Q1的集电极分别与电容C402的第二端、瞬态抑制二极管DT401的正极和电阻R417的第二端相连；

第二控制电路包括三极管Q4，三极管Q4的基极分别与电阻R418的第一端、电阻R424的第一端、二极管D404的正极和瞬态抑制二极管DT402的负极相连，二极管D404的负极与电阻R418的第二端相连；三极管Q4的发射极分别与电阻 R420的第一端和二极管D407的正极相连，电阻R420的第二端和二极管D407的负极分别与电容C421的第一端相连；三极管Q4的集电极分别与电容C421的第二端、瞬态抑制二极管DT402的正极、电阻R424的第二端和地相连；

第三控制电路包括三极管Q2，三极管Q2的基极分别与电阻R408的第一端、电阻R414的第一端、二极管D401的正极和瞬态抑制二极管DT400的负极相连，二极管D401的负极与电阻R408的第二端相连；三极管Q2的发射极分别与电阻 R406的第一端和二极管D402的正极相连，电阻R406的第二端和二极管D402的负极分别与电容C401的第一端相连；三极管Q2的集电极分别与电容C401的第二端、瞬态抑制二极管DT400的正极和电阻R414的第二端相连；

第四控制电路包括三极管Q5，三极管Q5的基极分别与电阻R419的第一端、电阻R425的第一端、二极管D405的正极和瞬态抑制二极管DT403的负极相连，二极管D405的负极与电阻R419的第二端相连；三极管Q5的发射极分别与电阻 R422的第一端和二极管D406的正极相连，电阻R422的第二端和二极管D406的负极分别与电容C420的第一端相连；三极管Q5的集电极分别与电容C420的第二端、瞬态抑制二极管DT403的正极、电阻R425的第二端和地相连。

通过第一信号发生装置和第二信号发生装置发出方波信号，控制第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和第四控制电路共同输出高频交流信号。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括降压电路，降压电路的电源输入端与整流滤波电路的电源输出端相连，降压电路的电源输出端与高频逆变电路的电源输入端相连；

降压电路包括三极管Q3，三极管Q3的基极与电阻R29的第一端相连；三极管Q3的发射极分别与电阻R8的第一端和二极管D2的正极相连，电阻R8的第二端和二极管D2的负极分别与电容C3的第一端相连；三极管Q3的集电极分别与电容C3的第二端、二极管D4的负极和电感L2的第一端相连，电感L2的第二端与电容C4的第一端相连，二极管D4的正极和电容C4的第二端分别与地相连。

将直流电电压转换为高频逆变电路相适应的直流电电压。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路；第一驱动电路的第一输出端与第一控制电路的控制端相连，第一驱动电路的第二输出端与第二控制电路的控制端相连，第一驱动电路的第三输出端与第一控制电路的输出端相连；第二驱动电路的第一输出端与第三控制电路的控制端相连，第二驱动电路的第二输出端与第四控制电路的控制端相连，第二驱动电路的第三输出端与第三控制电路的输出端相连；第三驱动电路的第一输出端与降压电路的控制端相连，第三驱动电路的第二输出端与降压电路的输出相连；

第一驱动电路包括光电隔离器U6，光电隔离器U6的第二端与电阻R21的第一端相连，电阻R21的第二端与第一电源相连，光电隔离器U6的第八端分别与第二电源、电容C9的第一端和电阻R20的第一端相连，光电隔离器U6的第六端与电阻R20的第二端、功率芯片U7的第二端和第三端相连，功率芯片U7的第一端分别与第三电源、电容C10的第一端和二极管D15的正极相连，功率芯片U7的第八端分别与二极管D15的负极和电容C11的第一端相连，电容C11的第二端与功率芯片U7的第六端相连，光电隔离器U6的第五端、功率芯片U7的第四端、电容C9的第二端和电容C10的第二端分别与地相连；

第二驱动电路包括光电隔离器U9，光电隔离器U9的第二端与电阻R24的第一端相连，电阻R24的第二端与第一电源相连，光电隔离器U9的第八端分别与第二电源、电容C12的第一端和电阻R23的第一端相连，光电隔离器U9的第六端与电阻R23的第二端、功率芯片U10的第二端和第三端相连，功率芯片U10 的第一端分别与第三电源、电容C13的第一端和二极管D20的正极相连，功率芯片U10的第八端分别与二极管D20的负极和电容C14的第一端相连，电容C14 的第二端与功率芯片U10的第六端相连，光电隔离器U9的第五端、功率芯片U10的第四端、电容C12的第二端和电容C13的第二端分别与地相连；

第三驱动电路包括光电隔离器U4，光电隔离器U4的第二端与电阻R18的第一端相连，电阻R18的第二端与第一电源相连，光电隔离器U4的第八端分别与第二电源、电容C6的第一端和电阻R16的第一端相连，光电隔离器U4的第六端与电阻R16的第二端、功率芯片U5的第二端和第三端相连，功率芯片U5的第一端分别与第三电源、电容C7的第一端和二极管D10的正极相连，功率芯片 U5的第八端分别与二极管D10的负极和电容C8的第一端相连，电容C8的第二端与功率芯片U5的第六端相连，光电隔离器U4的第五端、功率芯片U5的第四端、电容C6的第二端和电容C7的第二端分别与地相连。

第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路产生驱动高频逆变电路的控制信号。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括图像识别模块，图像识别模块包括设在地面的红外LED灯和设在飞行器上的红外摄像头；

红外LED灯的控制端与地面控制器的LED灯控制端相连，红外摄像头的输出端与飞行器控制器的摄像头输入端相连。

采用红外LED灯以一定的频率闪烁的检测方法，大大消除了充电站附近其他物体对于图像识别的干扰，并区别于自然界中其他的发热物体，实际使用中效果显著，使其具有更强的实用性，将红外LED灯发出的信号作为地面充电地点信标，红外摄像头识别红外LED灯发出的信号所在处，最终飞行器停在信标处。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括设在飞行器上的GPS模块， GPS模块的定位输出端与飞行器控制器的定位输入端相连。

多旋翼飞行器起飞后，模拟飞到任意位置“执行任务”，飞行器处于低电量时，将自动启动返航程序。飞行器首先在GPS模块的引导下，从高空返航至充电站附近区域上空，然后垂直降落，在降落的过程中依靠图像识别模块进行实时反馈控制，调整飞行器姿态以及位置，直至降落至充电站(地面无线充电发送模块)上，完成自动精准降落的功能。随后充电站对飞行器进行无线充电，充电完成后，飞行器重新起飞，继续“执行任务”。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型产生的磁场能够对多旋翼飞行器进行无线充电，简单方便，为多旋翼飞行器续航起到关键性作用。

附图说明

图1是本实用新型总体电路连接示意框图。

图2是本实用新型高频逆变电路连接示意图。

图3是本实用新型降压电路连接示意图。

图4是本实用新型第一驱动电路连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型公开了一种飞行器无人值守充电系统，如图1所示，该系统包括地面无线充电发送模块和飞行器无线充电接收模块；地面无线充电发送模块包括整流滤波电路、高频逆变电路和发射线圈，整流滤波电路的电源输入端与市电相连，优选的，首先将220V交流电经变压器降压，然后由整流电路进行全波整流，经电容滤波后，将得到的直流电进行稳压，得到24V直流电。整流滤波电路的电源输出端与高频逆变电路的电源输入端相连，高频逆变电路的电源输出端与发射线圈相连。

飞行器无线充电接收模块包括接收线圈、整流电路和电池，接收线圈的输出端与整流电路的电源输入端相连，整流电路的电源输出端与电池相连。在本实施方式中，如图2所示，高频逆变电路包括第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和第四控制电路；第一控制电路的输出端与第二控制电路的输入端相连，第三控制电路的输出端与第四控制电路的输入端相连，第一控制电路的输入端和第三控制电路的输入端分别与电感L1的第一端相连，电感L1的第二端与电源输入端相连，第二控制电路的输出端与第四控制电路的输出端分别与地相连，第一控制电路的控制端与第二控制电路的控制端分别与第一信号发生装置相连，第三控制电路的控制端与第四控制电路的控制端分别与第二信号发生装置相连；第一控制电路包括三极管Q1，三极管Q1的基极分别与电阻R411 的第一端、电阻R417的第一端、二极管D403的正极和瞬态抑制二极管DT401 的负极相连，二极管D403的负极与电阻R411的第二端相连；三极管Q1的发射极分别与电阻R405的第一端和二极管D412的正极相连，电阻R405的第二端和二极管D412的负极分别与电容C402的第一端相连；三极管Q1的集电极分别与电容C402的第二端、瞬态抑制二极管DT401的正极和电阻R417的第二端相连；第二控制电路包括三极管Q4，三极管Q4的基极分别与电阻R418的第一端、电阻R424的第一端、二极管D404的正极和瞬态抑制二极管DT402的负极相连，二极管D404的负极与电阻R418的第二端相连；三极管Q4的发射极分别与电阻 R420的第一端和二极管D407的正极相连，电阻R420的第二端和二极管D407的负极分别与电容C421的第一端相连；三极管Q4的集电极分别与电容C421的第二端、瞬态抑制二极管DT402的正极、电阻R424的第二端和地相连；第三控制电路包括三极管Q2，三极管Q2的基极分别与电阻R408的第一端、电阻R414的第一端、二极管D401的正极和瞬态抑制二极管DT400的负极相连，二极管D401 的负极与电阻R408的第二端相连；三极管Q2的发射极分别与电阻R406的第一端和二极管D402的正极相连，电阻R406的第二端和二极管D402的负极分别与电容C401的第一端相连；三极管Q2的集电极分别与电容C401的第二端、瞬态抑制二极管DT400的正极和电阻R414的第二端相连；第四控制电路包括三极管 Q5，三极管Q5的基极分别与电阻R419的第一端、电阻R425的第一端、二极管 D405的正极和瞬态抑制二极管DT403的负极相连，二极管D405的负极与电阻 R419的第二端相连；三极管Q5的发射极分别与电阻R422的第一端和二极管D406 的正极相连，电阻R422的第二端和二极管D406的负极分别与电容C420的第一端相连；三极管Q5的集电极分别与电容C420的第二端、瞬态抑制二极管DT403 的正极、电阻R425的第二端和地相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，如图3所示，还包括降压电路，降压电路的电源输入端与整流滤波电路的电源输出端相连，降压电路的电源输出端与高频逆变电路的电源输入端相连；降压电路包括三极管Q3，三极管Q3的基极与电阻R29的第一端相连；三极管Q3的发射极分别与电阻R8的第一端和二极管D2的正极相连，电阻R8的第二端和二极管D2的负极分别与电容C3的第一端相连；三极管Q3的集电极分别与电容C3的第二端、二极管D4的负极和电感L2的第一端相连，电感L2的第二端与电容C4的第一端相连，二极管D4的正极和电容C4的第二端分别与地相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路；第一驱动电路的第一输出端与第一控制电路的控制端相连，第一驱动电路的第二输出端与第二控制电路的控制端相连，第一驱动电路的第三输出端与第一控制电路的输出端相连；第二驱动电路的第一输出端与第三控制电路的控制端相连，第二驱动电路的第二输出端与第四控制电路的控制端相连，第二驱动电路的第三输出端与第三控制电路的输出端相连；第三驱动电路的第一输出端与降压电路的控制端相连，第三驱动电路的第二输出端与降压电路的输出相连；如图4所示，第一驱动电路包括光电隔离器U6，光电隔离器U6 的第二端与电阻R21的第一端相连，电阻R21的第二端与第一电源相连，光电隔离器U6的第八端分别与第二电源、电容C9的第一端和电阻R20的第一端相连，光电隔离器U6的第六端与电阻R20的第二端、功率芯片U7的第二端和第三端相连，功率芯片U7的第一端分别与第三电源、电容C10的第一端和二极管 D15的正极相连，功率芯片U7的第八端分别与二极管D15的负极和电容C11的第一端相连，电容C11的第二端与功率芯片U7的第六端相连，光电隔离器U6 的第五端、功率芯片U7的第四端、电容C9的第二端和电容C10的第二端分别与地相连；第二驱动电路包括光电隔离器U9，光电隔离器U9的第二端与电阻 R24的第一端相连，电阻R24的第二端与第一电源相连，光电隔离器U9的第八端分别与第二电源、电容C12的第一端和电阻R23的第一端相连，光电隔离器 U9的第六端与电阻R23的第二端、功率芯片U10的第二端和第三端相连，功率芯片U10的第一端分别与第三电源、电容C13的第一端和二极管D20的正极相连，功率芯片U10的第八端分别与二极管D20的负极和电容C14的第一端相连，电容C14的第二端与功率芯片U10的第六端相连，光电隔离器U9的第五端、功率芯片U10的第四端、电容C12的第二端和电容C13的第二端分别与地相连；第三驱动电路包括光电隔离器U4，光电隔离器U4的第二端与电阻R18的第一端相连，电阻R18的第二端与第一电源相连，光电隔离器U4的第八端分别与第二电源、电容C6的第一端和电阻R16的第一端相连，光电隔离器U4的第六端与电阻R16的第二端、功率芯片U5的第二端和第三端相连，功率芯片U5的第一端分别与第三电源、电容C7的第一端和二极管D10的正极相连，功率芯片U5 的第八端分别与二极管D10的负极和电容C8的第一端相连，电容C8的第二端与功率芯片U5的第六端相连，光电隔离器U4的第五端、功率芯片U5的第四端、电容C6的第二端和电容C7的第二端分别与地相连。在本实施方式中，功率芯片U5、功率芯片U7和功率芯片U10的型号均不限于采用IRF2103，光电隔离器 U4、光电隔离器U6和光电隔离器U9的型号均不限于采用6N137。第一电源、第二电源和第三电源分别为+3.3V、+5V和+15V。另外，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4均可以替换成场效应管，具体的连接关系，在此不做赘述。

在本实施方式中，整流滤波电路包括整流电路和滤波电路，整流电路为全桥整流电路，整流电路、滤波电路和GPS模块均为现有技术，在此不做赘述。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括图像识别模块，图像识别模块包括设在地面的红外LED灯和设在飞行器上的红外摄像头；红外LED灯的控制端与地面控制器的LED灯控制端相连，红外摄像头的输出端与飞行器控制器的摄像头输入端相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括设在飞行器上的GPS模块， GPS模块的定位输出端与飞行器控制器的定位输入端相连。

下面给出降压电路、高频逆变电路和驱动电路之间的具体连接，如图2～4 所示，三极管Q3的基极与电阻R29的第一端相连，电阻R29的第二端与驱动芯片U5的第七端相连；三极管Q3的发射极分别与电源输入端(整流滤波电路的电源输出端的正极或者直流电的正极)、电阻R8的第一端和二极管D2的正极相连，电阻R8的第二端和二极管D2的负极分别与电容C3的第一端相连；三极管Q3的集电极分别与驱动芯片U5的第六端、电容C3的第二端、二极管D4的负极和电感L2的第一端相连，电感L2的第二端分别与电容C4的第一端和电感L1 的第二端相连；三极管Q1的基极分别与电阻R411的第一端、电阻R417的第一端、二极管D403的正极和瞬态抑制二极管DT401的负极相连，二极管D403的负极与电阻R411的第二端相连；三极管Q1的发射极分别与电感L1的第二端、三极管Q2的发射极、电阻R405的第一端和二极管D412的正极相连，电阻R405 的第二端和二极管D412的负极分别与电容C402的第一端相连；三极管Q1的集电极分别与功率芯片U7的第六端、线圈电容的第一端、三极管Q4的发射极、电容C402的第二端、瞬态抑制二极管DT401的正极和电阻R417的第二端相连，线圈电容的第二端与发射线圈的第一端相连，发射线圈的第二端与三极管Q2的集电极相连；三极管Q4的基极分别与电阻R418的第一端、电阻R424的第一端、二极管D404的正极和瞬态抑制二极管DT402的负极相连，二极管D404的负极与电阻R418的第二端相连；三极管Q4的发射极分别与电阻R420的第一端和二极管D407的正极相连，电阻R420的第二端和二极管D407的负极分别与电容C421 的第一端相连；三极管Q2的基极分别与电阻R408的第一端、电阻R414的第一端、二极管D401的正极和瞬态抑制二极管DT400的负极相连，二极管D401的负极与电阻R408的第二端相连；三极管Q2的发射极分别与电阻R406的第一端和二极管D402的正极相连，电阻R406的第二端和二极管D402的负极分别与电容C401的第一端相连；三极管Q2的集电极分别与功率芯片U10的第六端、三极管Q5的发射极、电容C401的第二端、瞬态抑制二极管DT400的正极和电阻 R414的第二端相连；第四控制电路包括三极管Q5，三极管Q5的基极分别与电阻R419的第一端、电阻R425的第一端、二极管D405的正极和瞬态抑制二极管DT403的负极相连，二极管D405的负极与电阻R419的第二端相连；三极管Q5 的发射极分别与电阻R422的第一端和二极管D406的正极相连，电阻R422的第二端和二极管D406的负极分别与电容C420的第一端相连；光电隔离器U6的第二端与电阻R21的第一端相连，电阻R21的第二端与第一电源相连，光电隔离器U6的第三端与地面控制器的第一控制端相连，光电隔离器U6的第八端分别与第二电源、电容C9的第一端和电阻R20的第一端相连，光电隔离器U6的第六端与电阻R20的第二端、功率芯片U7的第二端和第三端相连，功率芯片U7 的第一端分别与第三电源、电容C10的第一端和二极管D15的正极相连，功率芯片U7的第八端分别与二极管D15的负极和电容C11的第一端相连，电容C11 的第二端与功率芯片U7的第六端相连，功率芯片U7的第七端与电阻R411的第二端相连，功率芯片U7的第五端与电阻R418的第二端相连；光电隔离器U9的第二端与电阻R24的第一端相连，光电隔离器U9的第三端与地面控制器的第二控制端相连，电阻R24的第二端与第一电源相连，光电隔离器U9的第八端分别与第二电源、电容C12的第一端和电阻R23的第一端相连，光电隔离器U9的第六端与电阻R23的第二端、功率芯片U10的第二端和第三端相连，功率芯片U10 的第一端分别与第三电源、电容C13的第一端和二极管D20的正极相连，功率芯片U10的第八端分别与二极管D20的负极和电容C14的第一端相连，电容C14 的第二端与功率芯片U10的第六端相连，功率芯片U10的第七端与电阻R408的第二端相连，功率芯片U10的第五端与电阻R419的第二端相连；光电隔离器U4 的第二端与电阻R18的第一端相连，光电隔离器U4的第三端与地面控制器的第三控制端相连，电阻R18的第二端与第一电源相连，光电隔离器U4的第八端分别与第二电源、电容C6的第一端和电阻R16的第一端相连，光电隔离器U4的第六端与电阻R16的第二端、功率芯片U5的第二端和第三端相连，功率芯片U5 的第一端分别与第三电源、电容C7的第一端和二极管D10的正极相连，功率芯片U5的第八端分别与二极管D10的负极和电容C8的第一端相连，电容C8的第二端与功率芯片U5的第六端相连，功率芯片U5的第七端与电阻R29的第二端相连；二极管D4的正极、电容C4的第二端、三极管Q4的集电极、电容C421 的第二端、瞬态抑制二极管DT402的正极、电阻R424的第二端、三极管Q5的集电极、电容C420的第二端、瞬态抑制二极管DT403的正极、电阻R425的第二端、光电隔离器U6的第五端、功率芯片U7的第四端、电容C9的第二端、电容C10的第二端、光电隔离器U9的第五端、功率芯片U10的第四端、电容C12 的第二端、电容C13的第二端、光电隔离器U4的第五端、功率芯片U5的第四端、电容C6的第二端和电容C7的第二端分别与地相连。

地面控制器向高频逆变电路的第一控制端、第二控制端和第三控制端发出方波，高频逆变电路输出高频交变电流，发射线圈产生磁场。其中，地面控制器和飞行器控制器的型号不限于采用单片机，优选的采用stc15w408as。具体控制高频逆变电路的中四个开关的开启方式可以采用现有技术。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种飞行器无人值守充电系统，其特征在于，包括地面无线充电发送模块和飞行器无线充电接收模块；

所述地面无线充电发送模块包括整流滤波电路、高频逆变电路和发射线圈，所述整流滤波电路的电源输入端与市电相连，整流滤波电路的电源输出端与高频逆变电路的电源输入端相连，高频逆变电路的电源输出端与发射线圈相连；

所述飞行器无线充电接收模块包括接收线圈、整流电路和电池，所述接收线圈的输出端与整流电路的电源输入端相连，整流电路的电源输出端与电池相连。

2.根据权利要求1所述的飞行器无人值守充电系统，其特征在于，所述高频逆变电路包括第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和第四控制电路；

第一控制电路的输出端与第二控制电路的输入端相连，第三控制电路的输出端与第四控制电路的输入端相连，第一控制电路的输入端和第三控制电路的输入端分别与电感L1的第一端相连，电感L1的第二端与电源输入端相连，第二控制电路的输出端与第四控制电路的输出端分别与地相连，第一控制电路的控制端与第二控制电路的控制端分别与第一信号发生装置相连，第三控制电路的控制端与第四控制电路的控制端分别与第二信号发生装置相连；

第一控制电路包括三极管Q1，三极管Q1的基极分别与电阻R411的第一端、电阻R417的第一端、二极管D403的正极和瞬态抑制二极管DT401的负极相连，二极管D403的负极与电阻R411的第二端相连；三极管Q1的发射极分别与电阻R405的第一端和二极管D412的正极相连，电阻R405的第二端和二极管D412的负极分别与电容C402的第一端相连；三极管Q1的集电极分别与电容C402的第二端、瞬态抑制二极管DT401的正极和电阻R417的第二端相连；

第二控制电路包括三极管Q4，三极管Q4的基极分别与电阻R418的第一端、电阻R424的第一端、二极管D404的正极和瞬态抑制二极管DT402的负极相连，二极管D404的负极与电阻R418的第二端相连；三极管Q4的发射极分别与电阻R420的第一端和二极管D407的正极相连，电阻R420的第二端和二极管D407的负极分别与电容C421的第一端相连；三极管Q4的集电极分别与电容C421的第二端、瞬态抑制二极管DT402的正极、电阻R424的第二端和地相连；

第三控制电路包括三极管Q2，三极管Q2的基极分别与电阻R408的第一端、电阻R414的第一端、二极管D401的正极和瞬态抑制二极管DT400的负极相连，二极管D401的负极与电阻R408的第二端相连；三极管Q2的发射极分别与电阻R406的第一端和二极管D402的正极相连，电阻R406的第二端和二极管D402的负极分别与电容C401的第一端相连；三极管Q2的集电极分别与电容C401的第二端、瞬态抑制二极管DT400的正极和电阻R414的第二端相连；

第四控制电路包括三极管Q5，三极管Q5的基极分别与电阻R419的第一端、电阻R425的第一端、二极管D405的正极和瞬态抑制二极管DT403的负极相连，二极管D405的负极与电阻R419的第二端相连；三极管Q5的发射极分别与电阻R422的第一端和二极管D406的正极相连，电阻R422的第二端和二极管D406的负极分别与电容C420的第一端相连；三极管Q5的集电极分别与电容C420的第二端、瞬态抑制二极管DT403的正极、电阻R425的第二端和地相连。

3.根据权利要求2所述的飞行器无人值守充电系统，其特征在于，还包括降压电路，降压电路的电源输入端与整流滤波电路的电源输出端相连，降压电路的电源输出端与高频逆变电路的电源输入端相连；

降压电路包括三极管Q3，三极管Q3的基极与电阻R29的第一端相连；三极管Q3的发射极分别与电阻R8的第一端和二极管D2的正极相连，电阻R8的第二端和二极管D2的负极分别与电容C3的第一端相连；三极管Q3的集电极分别与电容C3的第二端、二极管D4的负极和电感L2的第一端相连，电感L2的第二端与电容C4的第一端相连，二极管D4的正极和电容C4的第二端分别与地相连。

4.根据权利要求3所述的飞行器无人值守充电系统，其特征在于，还包括第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路；第一驱动电路的第一输出端与第一控制电路的控制端相连，第一驱动电路的第二输出端与第二控制电路的控制端相连，第一驱动电路的第三输出端与第一控制电路的输出端相连；第二驱动电路的第一输出端与第三控制电路的控制端相连，第二驱动电路的第二输出端与第四控制电路的控制端相连，第二驱动电路的第三输出端与第三控制电路的输出端相连；第三驱动电路的第一输出端与降压电路的控制端相连，第三驱动电路的第二输出端与降压电路的输出相连；

第一驱动电路包括光电隔离器U6，光电隔离器U6的第二端与电阻R21的第一端相连，电阻R21的第二端与第一电源相连，光电隔离器U6的第八端分别与第二电源、电容C9的第一端和电阻R20的第一端相连，光电隔离器U6的第六端与电阻R20的第二端、功率芯片U7的第二端和第三端相连，功率芯片U7的第一端分别与第三电源、电容C10的第一端和二极管D15的正极相连，功率芯片U7的第八端分别与二极管D15的负极和电容C11的第一端相连，电容C11的第二端与功率芯片U7的第六端相连，光电隔离器U6的第五端、功率芯片U7的第四端、电容C9的第二端和电容C10的第二端分别与地相连；

第二驱动电路包括光电隔离器U9，光电隔离器U9的第二端与电阻R24的第一端相连，电阻R24的第二端与第一电源相连，光电隔离器U9的第八端分别与第二电源、电容C12的第一端和电阻R23的第一端相连，光电隔离器U9的第六端与电阻R23的第二端、功率芯片U10的第二端和第三端相连，功率芯片U10的第一端分别与第三电源、电容C13的第一端和二极管D20的正极相连，功率芯片U10的第八端分别与二极管D20的负极和电容C14的第一端相连，电容C14的第二端与功率芯片U10的第六端相连，光电隔离器U9的第五端、功率芯片U10的第四端、电容C12的第二端和电容C13的第二端分别与地相连；

第三驱动电路包括光电隔离器U4，光电隔离器U4的第二端与电阻R18的第一端相连，电阻R18的第二端与第一电源相连，光电隔离器U4的第八端分别与第二电源、电容C6的第一端和电阻R16的第一端相连，光电隔离器U4的第六端与电阻R16的第二端、功率芯片U5的第二端和第三端相连，功率芯片U5的第一端分别与第三电源、电容C7的第一端和二极管D10的正极相连，功率芯片U5的第八端分别与二极管D10的负极和电容C8的第一端相连，电容C8的第二端与功率芯片U5的第六端相连，光电隔离器U4的第五端、功率芯片U5的第四端、电容C6的第二端和电容C7的第二端分别与地相连。

5.根据权利要求4所述的飞行器无人值守充电系统，其特征在于，还包括图像识别模块，图像识别模块包括设在地面的红外LED灯和设在飞行器上的红外摄像头；

红外LED灯的控制端与地面控制器的LED灯控制端相连，红外摄像头的输出端与飞行器控制器的摄像头输入端相连。

6.根据权利要求4所述的飞行器无人值守充电系统，其特征在于，还包括设在飞行器上的GPS模块，GPS模块的定位输出端与飞行器控制器的定位输入端相连。