CN210779240U - 一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统 - Google Patents

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易璇生
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Abstract

本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统，包括系留无人机、滞空供电无人机和地面系留电源，所述系留无人机下侧装有输电盘，所述滞空供电无人机顶部装有供电盘，所述输电盘与供电盘装有相应的电磁吸合件和供电连接件，所述滞空供电无人机与地面系留电源以系留线缆连接，还包括控制装置，所述控制装置控制电磁吸合件吸合或脱离。本实用新型设计巧妙，以滞空供电无人机为媒介，使系留无人机在空中完成充电，避免了在系留无人机上设置线缆与地面供电系统直接连接，充电后拖拽线缆，无法远距离执行飞行任务的弊端。

Description

一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统
技术领域
本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统。
背景技术
系留无人机是现今发展迅速的一种无人机，需要不间断通过系留线缆供电，以供无人机持续工作，解决当前无人机本身续航时间短的问题。通常系留无人机依靠一根线缆与地面供电系统进行连接，并依靠地面供电系统为其提供续航所需的电量，因此，系留无人机在飞行过程中总会拖拽着线缆，导致其无法远距离执行飞行任务。同时由于充电需要，系留无人机需自身携带变压器，增加了系留无人机的重量。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有技术存在的不足，提供一种系留无人机无需连接系流线缆、在空中就能完成充电的自动插接和脱离供电的系留无人机系统。
本实用新型的技术方案是：一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统，包括系留无人机、滞空供电无人机和地面系留电源，所述系留无人机包括无人机机体，所述无人机机体内装有充放电池，所述无人机机体下侧固定有两个起落架，两个所述起落架之间固定有桥接架，所述桥接架中部下侧固定有输电盘，所述输电盘下侧设有两个电磁限位块、正极输电口和负极输电口，所述正极输电口和负极输电口与所述充放电池电连接；
所述滞空供电无人机包括固定在机身外顶部的供电盘，固定在所述机身内的变压器，装在所述变压器底部中心的系留线缆，所述供电盘上侧设有两个电磁限位孔、正极供电头和负极供电头，两个所述电磁限位孔内均装有吸磁金属，所述系留线缆、变压器、正极供电头和负极供电头电连接，所述系留线缆底端穿过所述机身与所述地面系留电源电连接；
还包括控制装置，所述控制装置与两个所述电磁限位块连接。
进一步的，所述控制装置包括系留无人机飞行控制器、GPS定位器、激光测距传感器、激光对射传感器，所述系留无人机飞行控制器、GPS定位器装在所述无人机机体内，所述激光测距传感器、激光对射传感器装在所述输电盘下侧安装孔内；所述激光测距传感器、激光对射传感器、GPS定位器的输出端与所述系留无人机飞行控制器输入端连接，所述系留无人机飞行控制器输出端与两个所述电磁限位块连接，所述充放电池与所述系留无人机飞行控制器输入端连接。
进一步的，所述系留无人机飞行控制器可选用卓翼智能公司的ZY-XL-FCS控制器，GPS定位器可选择卓翼智能公司的m8n型，所述激光测距传感器可选用北醒公司的TFmini型，所述激光对射传感器可选用松下的EX-L211型。
进一步的，两个所述电磁限位块均包括电磁铁，所述系留无人机飞行控制器输出端均与两个所述电磁铁电连接。
进一步的，所述充放电池与所述系留无人机飞行控制器输入端以电调连接。
进一步的，所述桥接架和两个所述起落架内部设有所述正极输电口和负极输电口与所述充放电池电连接的导线。
本实用新型对现有系留无人机充电系统进行了改进，以滞空供电无人机为媒介，将滞空供电无人机与地面系留电源连接，再在系留无人机的下侧设输电盘，在滞空供电无人机顶部设供电盘，在输电盘和供电盘上设置相应的电磁吸合件和供电连接件，在控制装置控制电磁吸合件吸合时，使地面系留电源通过滞空供电无人机对系留无人机进行充电，充电完成后，控制装置控制电磁吸合件脱离吸合，系留无人机脱离滞空供电无人机继续执行飞行任务。并且变压器设在滞空供电无人机上，可减轻系留无人机重量。本实用新型具有潜在市场价值。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型输电盘示意图；
图3为图1的A部分放大图；
图4为本实用新型供电盘示意图；
图5为本实用新型充电部件连接示意图；
图6为本实用新型实施例2控制装置连接示意图；
图7为本实用新型实施例2控制装置控制流程示意图。
具体实施方式
以下参照附图和实施例，详细说明本实用新型一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统。
实施例1
如图1所示，一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统，包括系留无人机1、滞空供电无人机2和地面系留电源3，所述系留无人机1包括无人机机体11，所述无人机机体11内装有充放电池15，所述无人机机体11下侧固定有两个起落架12，两个所述起落架12之间固定有桥接架13，所述桥接架13中部下侧固定有输电盘14，如图2所示，所述输电盘14下侧设有两个电磁限位块141、正极输电口142和负极输电口143。
如图3所示，所述滞空供电无人机2包括固定在机身23外顶部供电盘21，固定在所述机身23内的变压器22，装在所述变压器22底部中心的系留线缆24，如图4所示，所述供电盘21上侧设有两个电磁限位孔211、正极供电头212和负极供电头213，两个所述电磁限位孔211内均装有吸磁金属2111，如图5所示，所述系留线缆24、变压器22、正极供电头212和负极供电头213电连接，所述系留线缆24底端穿过所述机身23与所述地面系留电源3电连接；所述正极输电口142和负极输电口143与所述充放电池15电连接；
还包括控制装置4，所述控制装置4与两个所述电磁限位块141连接。
进一步的，如图1所示，所述桥接架13和两个所述起落架12内部设有所述正极输电口142和负极输电口143与所述充放电池电15连接的导线。
实施例2
进一步的，实施例2在实施例1的基础上，如图1、2所示，所述控制装置4包括系留无人机飞行控制器41、GPS定位器44、激光测距传感器42、激光对射传感器43，所述系留无人机飞行控制器41、GPS定位器44装在所述无人机机体11内，所述激光测距传感器42、激光对射传感器43装在所述输电盘14下侧安装孔内；如图6所示，所述激光测距传感器42、激光对射传感器43、GPS定位器44输出端与所述系留无人机飞行控制器41输入端连接，所述系留无人机飞行控制器41输出端与两个所述电磁限位块141连接，所述充放电池15与所述系留无人机飞行控制器41输入端以电调45连接。
进一步的，所述系留无人机飞行控制器41可选用卓翼智能公司的ZY-XL-FCS控制器，所述激光测距传感器42可选用北醒公司的TFmini型，
所述激光对射传感器43可选用松下的EX-L211型，GPS定位器44可选择卓翼智能公司的m8n型。
进一步的，两个所述电磁限位块141均包括电磁铁1411，所述系留无人机飞行控制器41输出端均与两个所述电磁铁1411电连接。所述桥接架13和两个所述起落架12内部设有两个所述电磁铁1411、所述激光测距传感器42、激光对射传感器43与所述系留无人机飞行控制器41的连接线。
实施例1在充电时，系留无人机1、滞空供电无人机2接近，控制装置4控制位于系留无人机1输电盘14的两个电磁限位块141产生磁性，与滞空供电无人机2供电盘21的的两个电磁限位孔211内的吸磁金属2111吸合，此时正极输电口142与正极供电头212接通，负极输电口143与负极供电头213接通，系留线缆24从地面系留电源3将电力传输至变压器22，变压器22将电压转换成充放电池15可接受的充电电压后，对充放电池15进行充电。充电完成后，控制装置控制系留无人机1输电盘14的两个电磁限位块141失去磁性，系留无人机1、滞空供电无人机2脱离，系留无人机1执行飞行任务。
如图7所示，实施例2在充电时，系留无人机1、滞空供电无人机2接近，系留无人机1上的输电盘14和滞空供电无人机2上的供电盘21接近，GPS定位器44感知两盘的水平位置差距，激光测距传感器42感知两盘的高度位置差距，将信息传递给系留无人机飞行控制器41，激光对射传感器43感知系留无人机1姿态，将信息传递给系留无人机飞行控制器41，系留无人机飞行控制器41控制系留无人机1移动调整，当两盘水平位置一致，高度达到一定很小的距离时且姿态满足吸合要求时，系留无人机飞行控制器41对两个电磁限位块141的电磁铁1411进行通电产生磁性，与滞空供电无人机2供电盘21的的两个电磁限位孔211内的吸磁金属2111吸合，进行充电。充电过程中，系留无人机飞行控制器41内的电压检测模块对充放电池15进行检测，当检测到电量充满时，系留无人机飞行控制器41控制电磁铁1411失电，输电盘14与供电盘21可脱离，系留无人机1飞离滞空供电无人机2执行飞行任务。
上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统，包括系留无人机、滞空供电无人机和地面系留电源，其特征在于：
所述系留无人机包括无人机机体，所述无人机机体内装有充放电池，所述无人机机体下侧固定有两个起落架，两个所述起落架之间固定有桥接架，所述桥接架中部下侧固定有输电盘，所述输电盘下侧设有两个电磁限位块、正极输电口和负极输电口，所述正极输电口和负极输电口与所述充放电池电连接；
所述滞空供电无人机包括固定在机身外顶部的供电盘，固定在所述机身内的变压器，装在所述变压器底部中心的系留线缆，所述供电盘上侧设有两个电磁限位孔、正极供电头和负极供电头，两个所述电磁限位孔内均装有吸磁金属，所述系留线缆、变压器、正极供电头和负极供电头电连接，所述系留线缆底端穿过所述机身与所述地面系留电源电连接；
还包括控制装置，所述控制装置与两个所述电磁限位块连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统，其特征在于：所述控制装置包括系留无人机飞行控制器、GPS定位器、激光测距传感器、激光对射传感器，所述系留无人机飞行控制器、GPS定位器装在所述无人机机体内，所述激光测距传感器、激光对射传感器装在所述输电盘下侧安装孔内；所述激光测距传感器、激光对射传感器、GPS定位器的输出端与所述系留无人机飞行控制器输入端连接，所述系留无人机飞行控制器输出端与两个所述电磁限位块连接，所述充放电池与所述系留无人机飞行控制器输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统，其特征在于：两个所述电磁限位块均包括电磁铁，所述系留无人机飞行控制器输出端均与两个所述电磁铁电连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统，其特征在于：所述充放电池与所述系留无人机飞行控制器输入端以电调连接。
5.根据权利要求1所述的一种自动插接和脱离供电的系留无人机系统，其特征在于：所述桥接架和两个所述起落架内部设有所述正极输电口和负极输电口与所述充放电池电连接的导线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112277682A (zh) * 2020-09-14 2021-01-29 广东顺德电力设计院有限公司 一种带离式无人机充电系统

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