CN210852093U - 一种电力巡检无人机自动充电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电力巡检无人机自动充电装置，包括：设置在输电杆塔上的太阳能充电平台，所述太阳能充电平台上设有与设置在无人机本体上的第二充电电极相匹配的第一充电电极；所述太阳能充电平台周围倾斜设定角度布置若干太阳能电池板，所述太阳能电池板依次连接蓄电池、稳压电路和充电电极；无人机本体上的第二充电电极与太阳能充电平台上的第一充电电极对接，实现充电。本实用新型通过在输电杆塔上设置太阳能充电平台以及超声波测距定位装置，使无人机精准降落于充电导轨上，实现接触式快速充电，从而提高巡检无人机的充电效率，降低输电线路的巡检成本。

Description

一种电力巡检无人机自动充电装置
技术领域
本实用新型涉及无人机自动充电技术领域，尤其涉及一种电力巡检无人机自动充电装置。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
传统输电线路的安全巡检主要依靠人工巡逻的方式，不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河的线路巡检，存在很大安全风险。随着科学技术的发展，近年来由于无人机具备高速、智能、可远程操控等特点，越来越多的应用在输电线路巡线中，但是美中不足的是无人机载重能力有限，电池续航能力差，不能够长时间飞行作业，从而限制了作业半径。
目前，有人提出在输电杆塔上设置充电平台，利用卡环取电方式由线路直接获取电能，通过无线电能传输方式为无人机进行充电，提高其续航能力，但由于无人机着陆点精度不高，这种方式极大降低了无人机的充电效率。
实用新型内容
为了解决输电线路巡检无人机续航能力差、充电效率低等问题，本实用新型提出了一种电力巡检无人机自动充电装置，可实现快速高效的接触式充电，缩短了充电时间，提高了无人机巡检的工作效率。
在一些实施方式中，采用如下技术方案：
一种电力巡检无人机自动充电装置，包括：设置在输电杆塔上的太阳能充电平台，所述太阳能充电平台上设有与设置在无人机本体上的第二充电电极相匹配的第一充电电极；所述太阳能充电平台周围倾斜设定角度布置若干太阳能电池板，所述太阳能电池板依次连接蓄电池、稳压电路和充电电极；无人机本体上的第二充电电极与太阳能充电平台上的第一充电电极对接，实现充电。
进一步地，所述第一充电电极上设有若干超声波测距接收模块，无人机本体上设有超声波测距发射模块；通过向超声波测距接收模块发送超声波，确定无人机相对于第一充电电极的位置，使无人机本体上的第二充电电极与太阳能充电平台上的第一充电电极准确对接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
在输电杆塔上设置太阳能充电平台及充电导轨，利用GPS定位模块控制无人机寻找最近充电平台实现全自动充电。更具体的，本实用新型通过超声波测距定位装置使无人机精准降落于充电导轨上，可实现快速高效的接触式充电，缩短了充电时间，提高了无人机巡检的工作效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例一中无人机自动充电装置整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例一中无人机自动充电装置充电平台平面图；
其中，1.太阳能充电平台，11.充电导轨，12.超声波测距接收模块，13.太阳能电池板；2.无人机本体，21.GPS定位模块，22.超声波测距发射模块，23.无人机着陆支架；3.输电杆塔。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
在一个或多个实施例中，公开了一种电力巡检无人机自动充电装置，参照图1和图2，包括：太阳能充电平台1和无人机本体2。
其中，太阳能充电平台1安装于输电杆塔3的顶端，太阳能充电平台1周围设置太阳能电池板13，太阳能电池板13铺设于充电平台的四周斜面上，与水平方向夹角为40°；太阳能电池板13作为充电系统的能源供应，并将电能储存到蓄电池中；蓄电池安装于充电平台内部，避免风雨侵蚀；蓄电池通过DC-DC升压稳压电路将输出电压稳定在18V。
太阳能充电平台1上设有两根平行布置的充电导轨11；稳压电路输出端正负极分别连接两根充电导轨11。充电导轨11为两根平行布置的金属电极，其形状为U型或L型；每一根充电导轨11分别对应一根无人机着陆支架23，充电导轨横截面远大于着陆支架横截面，两根导轨之间的距离略小于无人机两着陆支架之间距离，保证无人机着陆支架23能够与充电导轨11充分接触；两根充电导轨11的四个端点分别设置超声波测距接收模块12，四点连线形成长方形。
无人机本体2上设有着陆支架，无人机的两条着陆支架均涂有导电材料，并通过绝缘导线分别与无人机机载锂电池相连；充电平台中蓄电池的电能经DC-DC升压稳压电路传输至充电导轨11，进而通过停靠接触的无人机着陆支架23将电能传送至机载电池，实现无人机接触式快速充电。
无人机本体2上还分别设有电量检测模块、报警模块、GPS定位模块21和超声波测距发射模块22；电量检测模块用于实时监测无人机电池电量信息；报警模块用于当电池电量小于设定值时，控制报警装置启动，向无人机控制器发出指令，启动无人机自动充电程序；GPS定位模块21用于获取无人机位置，引导无人机到达最近的充电平台。超声波测距发射模块22用于当无人机到达充电平台并在平台附近上空悬停时，控制器向所述超声波发射装置发出指令，启动超声波发生器；当所述超声波测距接收模块12接收到超声波脉冲后，利用超声波脉冲到达四个超声波接收器的时间，计算出无人机端超声波发射器的当前具体位置。需要说明的是，利用超声波脉冲到达四个超声波接收器的时间，计算出无人机端超声波发射器的当前具体位置的方法选用本领域技术人员公知的方法实现，本实施例不做改进。
电量检测模块监测到无人机电池已充满，向无人机控制器发出指令，无人机离开充电平台继续执行线路巡检任务。
在输电杆塔3上设置太阳能充电平台1及充电导轨11，利用GPS定位模块21引导无人机到达最近充电平台实现全自动充电。通过超声波测距定位装置使无人机精准降落于充电导轨11上，可实现快速高效的接触式充电，缩短了充电时间，提高了无人机巡检的工作效率。
在输电线路杆塔顶端设置太阳能充电平台1，将电能储存在蓄电池中；蓄电池输出端通过DC-DC升压稳压电路与充电导轨11正负极相连，输出电压为18V。
无人机沿规划路径进行线路巡检，当无人机电池电量小于设定值时，通过GPS定位模块21获取无人机当前位置，引导无人机飞向最近的充电平台。
无人机着陆支架23与平台充电导轨11接触，充电回路导通，蓄电池将储存的电能传送至无人机机载电池。
当无人机电池已充满，无人机垂直起飞离开充电平台并继续执行线路巡检任务。
根据本实用新型的电力巡检无人机自动充电装置，利用GPS定位模块21引导无人机到达最近太阳能充电平台1实现全自动充电。更具体的，本实用新型通过超声波测距定位装置使无人机精准降落于充电导轨11上，可实现快速高效的接触式充电，缩短了充电时间，提高了无人机巡检的工作效率。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种电力巡检无人机自动充电装置，其特征在于，包括：设置在输电杆塔上的太阳能充电平台，所述太阳能充电平台上设有与设置在无人机本体上的第二充电电极相匹配的第一充电电极；所述太阳能充电平台周围倾斜设定角度布置若干太阳能电池板，所述太阳能电池板依次连接蓄电池、稳压电路和充电电极；无人机本体上的第二充电电极与太阳能充电平台上的第一充电电极对接，实现充电。
2.如权利要求1所述的一种电力巡检无人机自动充电装置，其特征在于，所述第一充电电极上设有若干超声波测距接收模块，无人机本体上设有超声波测距发射模块；通过向超声波测距接收模块发送超声波，确定无人机相对于第一充电电极的位置，使无人机本体上的第二充电电极与太阳能充电平台上的第一充电电极准确对接。
3.如权利要求1所述的一种电力巡检无人机自动充电装置，其特征在于，所述第一充电电极为设置在太阳能充电平台上的两根平行布置的金属导轨。
4.如权利要求3所述的一种电力巡检无人机自动充电装置，其特征在于，所述第二充电电极为设置在机器人本体上的涂有导电材料的着陆支架，每一根金属导轨分别对应一根无人机本体上的着陆支架，所述两根导轨的横截面远大于着陆支架横截面，两根导轨之间的距离小于无人机两着陆支架之间距离。
5.如权利要求3所述的一种电力巡检无人机自动充电装置，其特征在于，所述金属导轨的形状为U型或L型。
6.如权利要求3所述的一种电力巡检无人机自动充电装置，其特征在于，在两根充电导轨的四个端点分别布置超声波测距接收装置。
7.如权利要求1所述的一种电力巡检无人机自动充电装置，其特征在于，所述无人机本体上还设有GPS定位模块，所述GPS定位模块用于获取无人机位置，引导无人机到达最近的充电平台。
8.如权利要求1所述的一种电力巡检无人机自动充电装置，其特征在于，所述无人机本体上还设有电量检测模块，所述电量检测模块与无人机本体上的电池连接，用于实时监测所述电池电量信息。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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