CN219857646U - 充电装置、无人机、无人机机巢和无人机充电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无人机领域，公开了一种充电装置、无人机、无人机机巢和无人机充电系统，用于解决无人机在进行自动充电时不能自动开启或关闭充电开关的技术问题。该实用新型包括：第一充电模块以及第二充电模块；第一充电模块包括第一充电面板、稳压充电单元以及开关杠杆单元，其中，稳压充电单元与无人机的电池电连接；第二充电模块包括第二充电面板和推杆驱动单元，其中，推杆驱动单元用于驱动开关杠杆单元按压无人机上的电池开关；第一充电面板包括第一充电触点和第一限位单元，第二充电面板包含第二充电触点和第二限位单元，其中，第二充电触点用于与第一充电触点电连接，第一限位单元用于与第二限位单元相配合。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种充电装置、无人机、无人机机巢和无人机充电系统。
背景技术
随着无人机技术的迅速发展，在基础建设规划、线路巡查、应急响应、地形测量等户外工作中越来越多的人工巡检已被无人机所代替。但在无人机作业中，由于无人机的电池续航能力有限，经常需要更换电池或进行充电。
现有的技术中，一般会预先配置机巢，无人机在电量不足时进入机巢中进行充电。但无人机的机巢设置在户外且在无人操作的环境下，如无人机在机巢中一直保持充电状态会减少电池寿命。故急需一种能够根据无人机当前的工作状态控制无人机打开、关闭充电电路的自动充电装置。
实用新型内容
本实用新型主要目的在于解决现有技术中在进行自动充电时不能自动开启或关闭充电开关的技术问题。
本实用新型第一方面提供了一种充电装置，包括：
第一充电模块以及第二充电模块，其中，所述第一充电模块用于与无人机连接，所述第二充电模块用于与无人机机巢连接；
所述第一充电模块包括第一充电面板、稳压充电单元以及开关杠杆单元，所述第一充电面板包括第一充电触点和第一限位单元；
所述第二充电模块包括第二充电面板和推杆驱动单元，所述第二充电面板包含第二充电触点和第二限位单元，其中，所述第二充电触点用于与所述第一充电触点配合，所述第二限位单元用于与所述第一限位单元配合；
当所述第一限位单元与所述第二限位单元相配合时，所述推杆驱动单元驱动所述开关杠杆单元按压所述无人机上的电池开关，所述第一充电触点与所述第二充电触点电连接，使得所述无人机机巢通过所述第二充电模块向所述第一充电模块供电，所述第一充电模块通过所述稳压充电单元向无人机电池充电。
可选地，在本实用新型第一方面的第一种实现方式中，所述开关杠杆单元包括杠杆棒和杠杆固定轴；
所述杠杆固定轴位于所述杠杆棒的一端；
所述杠杆棒的另一端具有凸起；
其中，当所述推杆驱动单元推动位于所述杠杆棒的中部位置时，所述杠杆棒以所述杠杆固定轴为轴心做旋转运动，带动所述凸起按压所述电池开关。
可选地，在本实用新型第一方面的第二种实现方式中，
所述开关杠杆单元包括推杆、推杆固定轴、杠杆棒以及杠杆固定轴；
所述推杆固定轴位于所述推杆的中部，所述推杆的一端与所述杠杆棒搭接，另一端用于与所述推杆驱动单元搭接；
所述杠杆固定轴位于所述杠杆棒的中部，所述杠杆棒一端与所述推杆搭接，另一端具有凸起；
其中，当所述推杆驱动单元推动所述推杆时，所述推杆围绕所述推杆固定轴为轴心做旋转运动，所述推杆通过与所述杠杆棒的搭接处推动所述杠杆棒，使得所述杠杆棒围绕所述杠杆固定轴为轴心做旋转运动，带动所述凸起按压所述电池开关。
可选地，在本实用新型第一方面的第三种实现方式中，所述推杆驱动单元为步进电机。
可选地，在本实用新型第一方面的第四种实现方式中，所述第一限位单元为导向杆，所述第二限位单元为可以容纳所述导向杆的导向孔。
可选地，在本实用新型第一方面的第五种实现方式中，所述导向杆为圆柱体，所述导向杆的端部具有倒角。
可选地，在本实用新型第一方面的第六种实现方式中，所述第一充电触点为金属片，所述第二充电触点弹簧触针。
本实用新型第二方面提供了一种无人机，所述无人机包括无人机电池、电池开关以及如上所述的第一充电模块，所述第一充电模块用于通过第二充电模块进行供电为所述无人机电池进行充电，其中，所述第二充电模块包括第二充电面板和推杆驱动单元，所述第二充电面板包含第二充电触点和第二限位单元。
本实用新型第三方面提供了一种无人机机巢，所述无人机机巢包括如上所述的第二充电模块，所述第二充电模块用于向连接在无人机上的第一充电模块供电以向无人机电池进行充电，其中，所述第一充电模块包括第一充电面板、稳压充电单元以及开关杠杆单元，所述第一充电面板包括第一充电触点和第一限位单元。
本实用新型第四方面提供了一种无人机充电系统，所述无人机充电系统包括如上所述的一种无人机以及如上所述的一种无人机机巢。
本实用新型提供的技术方案通过第一限位装置和第二限位装置配合时使得第一充电触点和第二充电触点接触，推杆驱动单元对准开关推杆的待按压位置；推杆驱动单元驱动开关推杆按压电池开关，能够控制电池开启充电或关闭充电。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例中充电装置的立体示意图；
图2为本实用新型实施例中充电装置的侧视示意图；
图3为本实用新型实施例中充电装置的俯视示意图；
图4为本实用新型实施例中充电装置的第一充电模块的一个实施例的立体示意图；
图5为本实用新型一个实施例中充电装置中第一充电模块的一个正面示意图；
图6为本实用新型一个实施例中充电装置中第一充电模块的一个剖面示意图；
图7为本实用新型一个实施例中充电装置中第一充电模块的另一个剖面示意图；
图8为本实用新型一个实施例中充电装置中第二充电模块的一个立体示意图；
图9为本实用新型一个实施例中充电装置中第二充电模块的一个正面示意图；
图10为本实用新型中充电装置中充电时连接方式的示意图；
图11为本实用新型另一个实施例中充电装置中第一充电模块的一个立体示意图；
图12为本实用新型另一个实施例中充电装置中第一充电模块的正面示意图；
图13为本实用新型另一个实施例中充电装置中第一充电模块的剖面示意图；
图14为本实用新型另一个实施例中充电装置中第二充电模块的一个立体示意图；
图15为本实用新型另一个实施例中充电装置中第二充电模块的正面示意图
图16为本实用新型实施例中无人机的一个实施例示意图；
图17为本实用新型实施例中无人机与第二充电模块的连接示意图；
图18为本实用新型实施例中无人机与机巢在充电状态下的连接示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述本实用新型的示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为本实用新型仅限于在此阐述的实施例。相反，提供这些示例性实施例能够使得本实用新型更加全面和完整，更加便于将实用新型构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的元件、组件或部分，因而将省略对它们的重复描述。
在符合本实用新型的技术构思的前提下，在某个特定的实施例中描述的特征、结构、特性或其他细节不排除可以以合适的方式结合在一个或更多其他的实施例中。
在对于具体实施例的描述中，本实用新型描述的特征、结构、特性或其他细节是为了使本领域的技术人员对实施例进行充分理解。但是，并不排除本领域技术人员可以实践本实用新型的技术方案而没有特定特征、结构、特性或其他细节的一个或更多。
术语“和/或”或者“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个或多者的所有组合。
请参阅图1-图10，本实用新型实施例第一实施例包括一种充电装置，其包括第一充电模块200以及第二充电模块300，其中，所述第一充电模块200用于与无人机连接，其可以固定在无人机支架120上，第二充电模块300用于与电源连接，具体的，在本实施例中，第二充电模块300可以安装在无人机机巢上，并与无人机机巢电连接。
所述第一充电模块200包括第一充电面板210、稳压充电单元240以及开关杠杆单元220，其中，所述稳压充电单元240位于所述第一充电模块200的内部，与第一充电面板210上包含的第一充电触点电连接，具体的，本实施例中第一充电触点为金属片211。当稳压充电单元240其第一充电模块200与无人机连接时，稳压充电单元240通过充电线230与无人机的电池电连接。
所述第二充电模块300包括第二充电面板310和推杆驱动单元，其中，所述推杆驱动单元用于驱动所述开关杠杆单元220按压无人机上的电池开关110。
所述第一充电面板210还包括第一限位单元，在本实施例中，请参阅图4-图9，其中图6为沿图5中A-A’轴得到的第一充电模块200的剖面图，图7为沿图5中B-B’轴的第二充电模块300的剖面图，所述第一限位单元具体为导向孔212。所述第二充电面板310包含第二充电触点和第二限位单元，具体的，在本实施例中，所述第二充电触点为弹簧触针311，所述第二限位单元为导向杆312。所述弹簧触针311用于与所述金属片211电连接，所述第一限位单元用于与第二限位单元相配合。
所述导向孔212可以容纳所述导向杆312，所述第一充电模块200和所述第二充电模块300响应于充电指令被移动机构带动时，所述导向杆312会对准所述导向孔212，并最终位于所述导向孔212内部，使得第一充电面板210上的金属片211和所述第二充电面板310上的弹簧触针311对准，并使得弹簧触针311压在所述金属片211上，完成第一充电模块200和所述第二充电模块300的电连接；同时所述推杆驱动单元会对准所述开关杠杆单元220上预设的按压位置。在一种具体的实施方式中，所述导向杆312为一端固定在第二充电面板310上的圆柱体，其另一端的端部具有倒角，以便提高其与导向孔212对准时的容错率。
推杆驱动单元包括步进电机320和电机传动杆330，该步进电机320接受工作指令进行工作时，带动电机传动杆330做轴向的伸出或回缩运动。所述开关杠杆单元220包括杠杆棒221和杠杆固定轴222，在本实施例中，所述杠杆固定轴222位于所述杠杆棒221的一端，所述杠杆棒的221另一端具有凸起；在具体的工作过程中，当所述第一充电模块200和所述第二充电模块300响应于充电指令被驱动机构带动时，所述电机传动杆330会对准所述杠杆棒开关杠杆单元220的预设位置，也就是所述杠杆棒221的中部位置即图5和图6中所示M点位置，当所述电机传动杆330被步进电机320带动做轴向伸出动作时，所述杠杆棒221以所述杠杆固定轴222为轴心做旋转运动，带动所述凸起按压所述电池开关110，则开始对无人机的电池充电，并驱动所述步进电机320反向转动，带动所述电机传动杆330回到原位置。此时，无人机机巢上的电源向第二充电模块300供电，通过第二充电模块300包含的第二充电面板310上的弹簧触针311连接的第一充电面板210上的金属片211向第一充电模块200进行供电，通过第一充电模块200中包含的稳压充电单元240向无人机电池供电。
待无人机充电完成后或接收到充电结束指令后，所述步进电机320会再次工作带动所述电机传动杆330移动按动电池开关110，完成充电。
进一步地，在本实施例中，所述第一充电模块200上还包含有杠杆限位装置，使得开关杠杆单元220只能在保证能够按压到电池开关的条件下在小范围内进行活动，减少其在无人机飞行过程中产生的磨损。此外，所述开关杠杆单元220上还包括杠杆弹簧，所述杠杆弹簧安装在远离所述第二充电模块300的一侧，以便在开关杠杆单元220没有在被推杆驱动单元推动时可以受到一个远离电池开关110的力，以防误触。
本实用新型实施例提供的充电装置能够通过限位装置自动对准充电模块的充电触点，且可以在需要时自动开启或关闭无人机电池开关，实现对无人机的自动充电，提高了无人机充电时的自动程度。
请参看图1-3以及图10-15，本实用新型实施例中充电装置的第二实施例包括：第一充电模块200以及第二充电模块300，其中，所述第一充电模块200用于与无人机连接，其可以固定在无人机支架120上，第二充电模块300用于与电源连接，具体的，在本实施例中，第二充电模块300可以安装在无人机机巢上，并与无人机机巢电连接。
所述第一充电模块200包括第一充电面板210、稳压充电单元240以及开关杠杆单元220，其中，所述稳压充电单元240位于所述第一充电模块200的内部，与第一充电面板210上包含的第一充电触点电连接，具体的，本实施例中第一充电触点为金属片211。当稳压充电单元240其第一充电模块200与无人机连接时，稳压充电单元240通过充电线230与无人机的电池电连接。
所述第二充电模块300包括第二充电面板310和推杆驱动单元，其中，所述推杆驱动单元用于驱动所述开关杠杆单元220按压无人机上的电池开关110。
所述第一充电面板210还包括第一限位单元，在本实施例中，所述第一限位单元具体为导向孔212，所述第二充电面板包含第二充电触点和第二限位单元，具体的，在本实施例中，所述第二充电触点为弹簧触针311，所述第二限位单元为导向杆312。所述弹簧触针311用于与所述金属片211电连接，所述第一限位单元用于与第二限位单元相配合。
所述导向孔212可以容纳所述导向杆312，所述第一充电模块200和所述第二充电模块300响应于充电指令被移动机构带动时，所述导向杆312会对准所述导向孔212，并最终位于所述导向孔212内部，使得第一充电面板210上的金属片211和所述第二充电面板310上的弹簧触针311对准，并使得弹簧触针311压在所述金属片211上，完成第一充电模块200和所述第二充电模块300的电连接；同时所述推杆驱动单元会对准所述开关杠杆单元220上预设的按压位置。在一种具体的实施方式中，所述导向杆312为一端固定在第二充电面板310上的圆柱体，其另一端的端部具有倒角，以便提高其与导向孔212对准时的容错率。
进一步地，请继续参阅图10-图13，其中图13为沿图12中C-C’轴得到的第一充电模块200的剖面图，推杆驱动单元包括步进电机320和电机传动杆330，该步进电机320接受工作指令进行工作时，带动电机传动杆330做轴向的伸出或回缩运动。
具体的，请参阅图10-图15，在本实施例中，所述驱动单元的位置与第一实施例中位置不同，在本实施例中的驱动单元位置相较于第一实施例中的驱动单元位置更低。
本实施例中，所述开关杠杆单元220包括杠杆棒221、杠杆固定轴222、推杆223以及推杆固定轴224；所述杠杆棒221的一端具有凸起，另一端与所述推杆223的一端搭接，所述电机传动杆330与所述推杆223的另一端搭接；当所述步进电机320接受工作指令进行工作时，带动电机传动杆330伸出推动所述推杆223的推杆轴224下方位置，即如图11-13中所示N点位置时，所述推杆223围绕所述推杆固定轴224为轴心做旋转运动，所述推杆223通过与所述杠杆棒221的搭接处推动所述杠杆棒221使得所述杠杆棒221围绕所述杠杆固定轴222为轴心做旋转运动，带动所述凸起按压所述电池开关110，则开始对无人机的电池充电，并驱动所述步进电机320反向转动，带动所述电机传动杆330回到原位置。此时，无人机机巢上的电源向第二充电模块300供电，通过第二充电模块300包含的第二充电面板310上的弹簧触针311连接的第一充电面板210上的金属片211向第一充电模块200进行供电，通过第一充电模块200中包含的稳压充电单元240向无人机电池供电。
本实用新型实施例提供的充电装置能够通过限位装置自动对准充电模块的充电触点，且可以在需要时自动开启或关闭无人机电池开关，可以在需要起飞巡检时接通内部电池电路，通过电池对无人机供电；在电量不足需要进行充电时切断内部电池电路以便对无人机进行自动充电；且本实施例中的开关杠杆结构受力点在较下方的位置，可以使得驱动单元响应调整至较低位置，降低了第二充电模块的重心。
请参阅图16-图17，本实用新型的第三实施例包括一种无人机100，所述无人机100包括如前述实施例中所述的一种第一充电模块200。其中所述第一充电模块200通过无人机支架120与无人机100连接。所述无人机10包括位于内部的电池以及电池开关110；所述第一充电模块200通过充电线230与所述无人机100内部的电池电连接。
在无人机100的工作过程中，当无人机100内部电池需要充电时无人机100响应指令降落到指定位置，通过第二充电模块300与所述第一充电模块200电连接，并通过第一充电模块200的部件按压无人机上的电池开关110，开始对无人机自动充电。
本实用新型实施例提供的充电装置能够通过限位装置自动对准充电模块的充电触点，且可以在需要时自动开启或关闭无人机电池开关，可以在需要起飞巡检时接通内部电池电路，通过电池对无人机供电；在电量不足需要进行充电时切断内部电池电路以便对无人机进行自动充电，提高了无人机充电时的自动程度。
请继续参阅图18，本实用新型的第四实施例包括一种无人机机巢400，所述无人机机巢400包括前述实施例中所述的一种第二充电模块300。当无人机内部100电池需要充电时无人机100响应指令降落到无人机机巢400的指定位置，通过无人机机巢400中包含的第二充电模块300与所述无人机100上的第一充电模块200电连接，并通过第一充电模块200的部件按压无人机上的电池开关110，开始对无人机100进行自动充电。
具体的，在本实用新型中提供的无人机机巢400中还包括停机坪和归中夹持模块，所述停机坪上具有可供无人机100识别的标记，所述无人机100可以根据标记降落在所述停机坪上；所述第二充电模块300连接在所述归中夹持模块上，所述无人机100降落在所述停机坪后，所述归中夹持模块推动无人机100到指定的预设充电位置，以便于第一充电模块200与第二充电模块300的配合机构相配合，使得第一充电模块200的第一充电触点和第二充电模块300上的第二充电触点进行电连接，以便对无人机100进行自动充电。
请参阅图18，本实用新型的第五实施例包括一种充电系统，所述充电系统包括如前述实施例中所述的一种无人机100以及如前述实施例中所述的一种无人机机巢400。其具体的内容在前述实施例中已有相应的描述，在此不再赘述。
本实用新型实施例提供的充电装置能够通过限位装置自动对准充电模块的充电触点，且可以在需要时控制推杆驱动单元驱动开关推杆按压电池开关，可自动开启或关闭无人机电池开关，实现对无人机的自动充电，提高了无人机充电时的自动程度。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，本实用新型不与任何特定计算机、虚拟装置或者电子设备固有相关，各种通用装置也可以实现本实用新型。以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种充电装置，其特征在于，包括：
第一充电模块以及第二充电模块，其中，所述第一充电模块用于与无人机连接，所述第二充电模块用于与无人机机巢连接；
所述第一充电模块包括第一充电面板、稳压充电单元以及开关杠杆单元，所述第一充电面板包括第一充电触点和第一限位单元；
所述第二充电模块包括第二充电面板和推杆驱动单元，所述第二充电面板包含第二充电触点和第二限位单元，其中，所述第二充电触点用于与所述第一充电触点配合，所述第二限位单元用于与所述第一限位单元配合；
当所述第一限位单元与所述第二限位单元相配合时，所述推杆驱动单元驱动所述开关杠杆单元按压所述无人机上的电池开关，所述第一充电触点与所述第二充电触点电连接，使得所述无人机机巢通过所述第二充电模块向所述第一充电模块供电，所述第一充电模块通过所述稳压充电单元向无人机电池充电。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述开关杠杆单元包括杠杆棒和杠杆固定轴；
所述杠杆固定轴位于所述杠杆棒的一端；
所述杠杆棒的另一端具有凸起；
其中，当所述推杆驱动单元推动位于所述杠杆棒的中部位置时，所述杠杆棒以所述杠杆固定轴为轴心做旋转运动，带动所述凸起按压所述电池开关。
3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述开关杠杆单元包括推杆、推杆固定轴、杠杆棒以及杠杆固定轴；
所述推杆固定轴位于所述推杆的中部，所述推杆的一端与所述杠杆棒搭接，另一端用于与所述推杆驱动单元搭接；
所述杠杆固定轴位于所述杠杆棒的中部，所述杠杆棒一端与所述推杆搭接，另一端具有凸起；
其中，当所述推杆驱动单元推动所述推杆时，所述推杆围绕所述推杆固定轴为轴心做旋转运动，所述推杆通过与所述杠杆棒的搭接处推动所述杠杆棒，使得所述杠杆棒围绕所述杠杆固定轴为轴心做旋转运动，带动所述凸起按压所述电池开关。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的充电装置，其特征在于，所述推杆驱动单元包括步进电机。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的充电装置，其特征在于，所述第一限位单元为导向杆，所述第二限位单元为可以容纳所述导向杆的导向孔。
6.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述导向杆为圆柱体，所述导向杆的端部具有倒角。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的充电装置，其特征在于，所述第一充电触点为金属片，所述第二充电触点为弹簧触针。
8.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括无人机电池、电池开关以及如权利要求1-7中任一项所述的第一充电模块，所述第一充电模块用于通过第二充电模块进行供电为所述无人机电池进行充电，其中，所述第二充电模块包括第二充电面板和推杆驱动单元，所述第二充电面板包含第二充电触点和第二限位单元。
9.一种无人机机巢，其特征在于，所述无人机机巢包括如权利要求1-7中任一项所述的第二充电模块，所述第二充电模块用于向连接在无人机上的第一充电模块供电以向无人机电池进行充电，其中，所述第一充电模块包括第一充电面板、稳压充电单元以及开关杠杆单元，所述第一充电面板包括第一充电触点和第一限位单元。
10.一种无人机充电系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的一种无人机以及如权利要求9所述的一种无人机机巢。
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| CN202321251347.4U CN219857646U (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 充电装置、无人机、无人机机巢和无人机充电系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family
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Family Applications (1)
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2023
- 2023-05-23 CN CN202321251347.4U patent/CN219857646U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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