CN220483590U - 一种无人机电池充电器、充电系统及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机电池充电器、充电系统及飞行器，其中该充电器包括了电源输入支路、至少一个充电输出支路、控制电路和TYPEC接口支路，TYPEC接口支路与所述控制电路电连接以实现在与外部电源插接时实现向充电器输入电力和/或将插接在充电器上的电池的电力向外输出。本方案中，在无人机充电器中集成了TYPEC接口支路，提供了TYPEC接口，增加了一路输出，该输出用于实现与遥控器、手机、平板电脑等插接实现充电，增加了无人机电池充电器的兼容性和功能，方便了用户使用。

Description

一种无人机电池充电器、充电系统及飞行器

技术领域

本实用新型涉及电池充电技术领域，尤其是一种无人机电池充电器、充电系统及飞行器。

背景技术

随着科技的发展，无人机技术日趋成熟，其使用也越来越广泛。

无人机电池的容量是有限的，在电量耗尽或即将耗尽时需要进行充电。这样就需要特定的无人机电池充电器进行充电。

现有的无人机充电器，都是适配器和充电管家分开的。适配器负责与外接电源和充电管家插接，充电管家用于与无人机电池插接。充电管家通常包括至少一个电池充电位，例如两个或三个，甚至更多。电池充电位处的对应插接口是特定的端口，只适配与无人机电池进行插接以满足充电。

然而，在无人机的操作需要配合遥控器进行使用。遥控器也是需要充电的，其充电接口与无人机电池的充电接口不同。因此无法使用充电管家对遥控器进行充电。则需要额外的适配器对遥控器进行充电，这样导致需要携带的充电适配器数量过多，不便于用户的使用。

另外的，通常在使用无人机过程，用户会同时携带手机，笔记本电脑等电子设备，当需要充电时则需要额外的适配器对这些电子设备进行充电。这样使得用户使用非常不方便。

因此，有必要对无人机电池充电器进行优化以解决这些困境。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种无人机电池充电器、充电系统及飞行器，目的在于解决现有无人机电池充电器兼容性不够，无法对常见电子设备进行充电的问题。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为：

一种无人机电池充电器，该充电器包括：

电源输入支路，用于与外部电源插接以接收电力；

至少一个充电输出支路，用于与电池插接以实现充电；

控制电路，分别电连接所述电源输入支路和所述至少一个充电输出支路，用于接收所述电源输入支路输入的电力并在获取电池电量信息后通过所述至少一个充电输出支路向电池充电；

TYPE C接口支路，其与所述控制电路电连接以在与外部电源插接时实现向充电器输入电力和/或将插接在充电器上的电池的电力向外输出。

进一步的，所述系统电源切换电路分别与所述电源输入支路、所述至少一个充电输出支路和所述TYPE C接口支路电性连接以实现在至少一个充电输出支路向所述TYPE C接口支路输出电力以及在所述TYPE C接口支路向至少一个充电输出支路输入电力之间切换。

进一步的，所述TYPE C接口支路包括双向TYPE C接口和第一双向升降压电路，所述第一双向升降压电路分别电连接所述双向TYPE C接口、所述系统电源切换电路和所述主控制器电性连接。

进一步的，所述TYPE C接口支路还包括用以实现快速充放电的PD控制电路；

所述PD控制电路电连接在所述第一双向升降压电路和主控制器之间的连接通路上。

进一步的，所述电源输入支路包括电源输入接口和电源转换电路，所述电源转换电路的输入端和输出端分别电性连接所述电源输入接口和所述系统电源切换电路。

进一步的，所述外部电源为电压介于100V-240V的交流电源，所述电源转换电路为AC/DC转换模块用于将外部电源由交流电转换为直流电。

进一步的，每个充电输出支路包括电池充放电接口和与该电池充放电接口电连接的第二双向升降压电路，所述第二双向升降压电路与所述系统电源切换电路电性连接用于实现电力的传输。

进一步的，所述主控制器还连接用于显示充电状态的显示器以及用以实现启闭的开关按键。

进一步的，所述电池为智慧型的电池，其与所述控制电路无线通信或有线通信以将电量信息传输给该控制电路。

另外提出一种充电系统，包括电池以及上述任意一项所述的无人机电池充电器，该无人机电池充电器用于给电池充电。

再者提出一种飞行器，包括飞行器本体以及一种充电系统，所述飞行器本体包括驱动机构，所述电池用于为所述驱动机构提供电力。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的技术方案提出了一种无人机电池充电器、充电系统及飞行器，其中该充电器包括了电源输入支路、至少一个充电输出支路、控制电路和TYPE C接口支路，TYPEC接口支路与所述控制电路电连接以在与外部电源插接时实现向充电器输入电力和/或将插接在充电器上的电池的电力向外输出。本方案中，在无人机充电器中集成了TYPE C接口支路，提供了TYPE C接口，增加了一路输出，该输出用于实现与遥控器、手机、平板电脑等插接实现充电，增加了无人机电池充电器的兼容性和功能，方便了用户使用。

附图说明

图1为本实用新型的一种无人机电池充电器的简易示意图；

图2为一种无人机的电池充电器的电路连接详细框图；

图3为无人机电池充电器的外形示意图；

图4为本实用新型的一种充电系统的结构示意图；

图5为一种无人机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1至附图5对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及的方向以附图所展示的为准。如果某一特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

无人机是当今社会常见的一种工具，可用于拍摄、农业作业、安防作业等领域。

无人机通常采用电驱的，包括有提供动力能源的电池。电池在使用的时候经常会耗尽电量，此时需要对电池进行充电处理。在充电时，用到无人机电池充电器。

参见图1，本实用新型的一个实施例提出了一种无人机电池充电器，该充电器包括电源输入支路10、至少一个充电输出支路20、控制电路30以及TYPE C接口支路40。所述电源输入支路10用于与外部电源插接以接收电力；所述至少一个充电输出支路20用于与电池插接以实现充电；所述控制电路30分别电连接所述电源输入支路10和所述至少一个充电输出支路20，用于接收所述电源输入支路10输入的电力并在获取电池电量信息后通过所述至少一个充电输出支路20向电池充电。TYPE C接口支路40，其与所述控制电路30电连接以在与外部电源插接时实现向充电器输入电力和/或将插接在充电器上的电池的电力向外输出。

相较于传统无人机电池充电装置，本实用新型具有一个TYPE C接口支路40，该TYPE C接口支路40可以用于与外接电子设备实现向这些设备充电，增加兼容性；另一方面该TYPE C接口支路40也可以与外部电源插接时实现向充电器输入电力。即该TYPE C接口支路40既可以实现对电子设备(遥控器、手机等)充电，也可以作为一个外部电源的插接口实现给整个无人机电池充电器供电。这样，采用TYPE C接口支路40能够兼容很多电子设备和与常规的TYOE C口电源线插接，方便了用户使用，减少用于携带的适配器的数量。

详细的，如图2所示，在一些实施例中，所述系统电源切换电路302分别与所述电源输入支路10、所述至少一个充电输出支路20和所述TYPE C接口支路40电性连接以实现在至少一个充电输出支路20向所述TYPE C接口支路40输出电力以及在所述TYPE C接口支路40向至少一个充电输出支路20输入电力之间切换。主控制器301用于控制所述系统电源切换电路302的工作，以实现对所述至少一个充电输出支路20中的电池充放电操作。主控制器301可以根据获得的电池的电量信息对电池实现充电。当然的，所述主控制器301和系统电源切换电路302可以采用现有技术实现。具体的说，该系统电源切换电路302是可以在TYPEC接口支路40和所述至少一个充电输出支路20之间的电力传输方向实现控制，也可以用于在电源输入支路10和TYPE C接口支路40、以及至少一个充电输出支路20之间的充放电的调整。应当理解，这些切换可以采用现有的控制方式进行，不是本实用新型的核心，不能因此而认为本实用新型的技术公开不充分。本技术旨在提供新的电路构造以满足常见充放电控制执行。

详细的，所述电源输入支路10用于与外部电源插接以接收电力。即在使用的时候，该电源输入支路10用于与环境提供的外部电源实现插接以接收该外部电源的电力。通常的，所述外部电源可以是现有技术的市电。比如该外部电源是家用的电源，在使用时，通过电源线将家用电源的插座与电源输入支路10连接即可提供电力。当然，除此之外，所述外部电源还可以是移动电站。这类移动电站可以是提供电力，在使用时，同样使用电源线将该移动电站与电源输入支路10电连接起来以实现供电。应当理解，该移动电站比如是便携式移动电源。当然，其可以是手提式也可以是肩背式。本实用新型并不局限于此，其还可以是其他任意合适的移动供电电源。

其中，所述外部电源可以是直流电源也可以是交流电源。

在一些实施例中，所述外部电源为电压介于100V-240V的交流电源。详细的，如图2所示，所述电源输入支路10包括电源输入接口101和电源转换电路102，所述电源转换电路102的输入端和输出端分别电性连接所述电源输入接口101和所述系统电源切换电路302。所述电源转换电路102为AC/DC转换模块用于将外部电源由交流电转换为直流电。电源输入接口101可以是任意合适的接口。在使用的时候，电源线的一端连接所述电源输入接口101，另一端与外部电源插接。这样交流电通过电源接口101输入至AC/DC转换模块，交流电在该AC/DC转换模块出实现交流和直流的转换。AC/DC转换模块比如可以包括降压变压器、全波整流器及滤波电容等电子元件。当然的，所述电源转换电路102可以是其他类型的转换单元，比如DC/DC转换单元。任意的简单的替换转换单元类型均应落入本实用新型的保护范围之内。

在一些实施例中，所述TYPE C接口支路40包括双向TYPE C接口401和第一双向升降压电路402，所述第一双向升降压电路402分别电连接所述双向TYPE C接口401、所述系统电源切换电路302和所述主控制器301电性连接。即本实施例中，为了保证所述TYPE C接口支路40在对外充电和向充电器充电的功能，采用了双向TYPE C接口401和第一双向升降压电路402的组合结构。这样即可以实现电力的双向传输。

为了实现快速充电，所述TYPE C接口支路40还包括用以实现快速充放电的PD控制电路403；所述PD控制电路403电连接在所述第一双向升降压电路402和主控制器301之间的连接通路上。当所述双向TYPE C接口401处插接有用电设备时，所述PD控制电路403将会识别到，由所述主控制器301控制实现大功率输出以满足快速充电。应当理解，在本实施例中，所述PD控制电路403可以采用现有的PD快充协议电路来实现充电。

详细的，如图2所示，每个充电输出支路20包括电池充放电接口201和与该电池充放电接口201电连接的第二双向升降压电路202，所述第二双向升降压电路202与所述系统电源切换电路302电性连接用于实现电力的传输。

其中所述电池充放电接口201为与所述无人机的电池接口适配的端口。当需要充电时，电池与所述电池充放电接口201插接。主控制器301根据获取的对应电池的电量信息，通过所述系统电源切换电路302向第二双向升降压电路202供电，该第二双向升降压电路202将电力传输至电池充放电201最终实现对电池的充电。

应当理解，在本技术方案中，本无人机充电器可以用于实现对电池进行充电，也可以实现与电池充放电接口201插接的电池向外输出电力，即实现双向的充放电。即通过电源输入支路10和TYPE C接口支路40实现对电池充电(充电过程)，也可以是电池通过TYPE C接口支路40向外输出电力(放电过程)。

具体在充电的时候，通过电源输入支路10与外部电源进行插接，以向该无人机电池充电器输入电力，然后通过对应的充电输出支路20对无人机电池进行充电。当需要放电的时候，外接电子设备与TYPE C接口支路40插接，主控制器301将无人机电池充电器的电力通过TYPE C接口支路40向外输出电力已实现对外接电子设备进行充电。当然，所述无人机电池充电器的电力可以是插接在所述充电输出支路20处的无人机电池提供的电力，也可以是电源输入支路10接收的外部电力。即本技术方案中，通过TYPE C接口支路既可以实现电力输入以对无人机电池充电，也可以实现对外放电，相当于充电宝的功能。解决了现有无人机电池充电器功能较为单一的问题。

应当理解，在一些实施例中，所述电池为智慧型的电池，其与所述控制电路30无线通信或有线通信以将电量信息传输给该控制电路30。即控制电路30获取电池的电量可以采用有线识别的方式或采用无线传输的方式实现。其中的电池可以是智慧型的电池也可以是非智能型电池。

当采用有线识别的方式时，本无人机电池充电器还包括有信号接口(图中未画出)，该信号接口一端与所述控制电路30电连接，另一端与所述电池充放电接口201电连接。当所述电池充放电接口201上插接有电池时，通过该信号接口所述控制电路30能够获得所述电池的电量信息。

当采用无线传输的方式实现电量信息的传输时，通常的对应的电池为智慧型电池，其具有电量信息等功能信息的检测功能，同时具有无线通信模块。对应的，所述无人机电池也具有无线通信单元，该无线通信单元与主控制器301电性连接以实现电量信息的传输。工作时，电池实时自检测得到的电量信息将通过无线通信模块传输给无人机电池的无线通信单元，这样所述主控制器301即可实时接收到对应电池的电量信息。其中所述无线通信单元和无线通信模块比如可以是4G通信模块或5G通信模块或蓝牙通信模块等。当然并不局限于此，其还可以是其他任意合适的无线传输结构。

在一些实施例中，如图2所示，所述主控制器301还连接用于显示充电状态的显示器50以及用以实现启闭的开关按键60。所述显示器50优先可以是液晶显示器或LED显示器。其能够通过显示不同的工作状态，比如充电状态显示闪烁的红光，充满电则显示常亮的绿光。当然，也可以通过文字化、数字化的方式显示。通过开关按键60实现本无人机电池充电器的启动或关闭。

需要说明的是，在本技术方案中，所述至少一个充电输出支路20的数量根据实际使用进行设定，比如至少设置2个，可以是2个或3个或4个。简单的改变数量的技术方案均应落入至本实用新型的保护范围。

如图3所示，该图示出了本实用新型的无人机电池充电器的一个具体的外形结构示意图。如该图3所示，本无人机电池充电器200的整体外形呈现立方体结构，在该无人机电池充电器200的上方设置有三个并排布置的充电工位2001，每个充电工位2001处设置有一个所述电池充放电接口201。其中电源输入接口101和所述双向TYPE C接口401设置在无人机电池充电器200的侧面处。当然，该电源输入接口101和所述双向TYPE C接口401可以是设置在无人机电池充电器200的不同侧面或同一侧面处。优选的，电源输入接口101和所述双向TYPE C接口401位于同一侧面，且呈现上下的方式布局。

在一些实施例中，本无人机电池充电器还包括有用于照明的发光模块(图中未画出)，该发光模块与所述主控制器301电性连接。所述主控制器301能够控制该发光模块的发光。具体来说，主控制器301可以将插入至电池充放电接口201处的电池的电力输送至发光模块实现发光。详细的，在一种实施例中，主控制器301连接一个启动开关(图中未画出)，通过该启动开关的启动和关闭实现所述发光模块的发光和熄灭。另外的，在其他实施例中，还可以包括有感光元件，该感光元件与所述主控制器301电性连接，当感光元件感应到周边环境亮度低于设定亮度时，向所述主控制器301发送一个感应信号，所述主控制器301根据该感应信号控制所述发光模块发光。当亮度高于设定亮度时，则控制发光模块熄灭。

以下对本实用新型的无人机电池充电器的工作原理进行一个列举，但并不局限于此，其可以基于本实用新型创新性的电路结构设定不同的充电方式，本列举仅仅作为一个实施例用以说明本实用新型的无人机电池充电器的运行。

开始充电

双向TYPE C接口401或电源输入接口101之一与外部电源插接，插入电池，主控制器301检测正常后自动开始充电流程；充电时依据用户选择的充电模式进行截止判断，比如分别支持100％及60％两种截止电量控制。

充电逻辑转换

当有电池安装与卸载操作发生时，主控制器301将暂停当前充电流程，并重新检测电池后继续充电流程。

电池放电控制

开始放电

在不连接双向TYPE C接口401或电源输入接口101电源的情况下，安装电池并打开电池开关，主控制器301将对电池进行放电操作，放电以双向TYPE C接口401负载方式进行。

放电流程转换

当已有电池处于放电工作流程时，通过电源输入接口101插入AC电源，本无人机电池充电器将停止放电，并转换为充电工作流程。

实施例2

如图4所示，本实施例中提出一种充电系统，包括电池100以及上述任意一项所述的无人机电池充电器200，该无人机电池充电器200用于给电池100充电。具体充电时，通过电源线300实现将无人机电池充电器200和外接电源400电连接起来，然后电池100插接在所述无人机电池充电器200的对应充电工位上。需要放电时，需电设备通过数据线与双向TYPE接口401插接，电池100与无人机电池充电器200插接。通过本充电系统，能够实现无人机电池充电器200对电池100充电，也可实现电池100通过双向TYPE C接口401向外放电。

实施例3

本实施例提出了一种飞行器，该飞行器优选为一种电驱的无人机。飞行器采用电控驱动以执行飞行。在使用的时候，通过遥控器对飞行器进行飞行控制。

如图5所示，本实施例一种飞行器，包括飞行器本体1000以及一种充电系统，所述飞行器本体1000包括驱动机构，所述电池100用于为所述驱动机构提供电力。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种无人机电池充电器，该充电器包括：

电源输入支路(10)，用于与外部电源插接以接收电力；

至少一个充电输出支路(20)，用于与电池插接以实现充电；

控制电路(30)，分别电连接所述电源输入支路(10)和所述至少一个充电输出支路(20)，用于接收所述电源输入支路(10)输入的电力并在获取电池电量信息后通过所述至少一个充电输出支路(20)向电池充电，其特征在于，还包括：

TYPE C接口支路(40)，其与所述控制电路(30)电连接以在与外部电源插接时实现向充电器输入电力和/或将插接在充电器上的电池的电力向外输出。

2.如权利要求1所述的一种无人机电池充电器，其特征在于：

所述控制电路(30)具有主控制器(301)以及系统电源切换电路(302)，该主控制器(301)与所述系统电源切换电路(302)电性连接；

其中，所述系统电源切换电路(302)分别与所述电源输入支路(10)、所述至少一个充电输出支路(20)和所述TYPE C接口支路(40)电性连接以实现在至少一个充电输出支路(20)向所述TYPE C接口支路(40)输出电力以及在所述TYPE C接口支路(40)向至少一个充电输出支路(20)输入电力之间切换。

3.如权利要求2所述的一种无人机电池充电器，其特征在于：

所述TYPE C接口支路(40)包括双向TYPE C接口(401)和第一双向升降压电路(402)，所述第一双向升降压电路(402)分别电连接所述双向TYPE C接口(401)、所述系统电源切换电路(302)和所述主控制器(301)电性连接。

4.如权利要求3所述的一种无人机电池充电器，其特征在于：

所述TYPE C接口支路(40)还包括用以实现快速充放电的PD控制电路(403)；

所述PD控制电路(403)电连接在所述第一双向升降压电路(402)和主控制器(301)之间的连接通路上。

5.如权利要求2所述的一种无人机电池充电器，其特征在于：

所述电源输入支路(10)包括电源输入接口(101)和电源转换电路(102)，所述电源转换电路(102)的输入端和输出端分别电性连接所述电源输入接口(101)和所述系统电源切换电路(302)。

6.如权利要求5所述的一种无人机电池充电器，其特征在于：

所述外部电源为电压介于100V-240V的交流电源，所述电源转换电路(102)为AC/DC转换模块用于将外部电源由交流电转换为直流电。

7.如权利要求2所述的一种无人机电池充电器，其特征在于：

每个充电输出支路(20)包括电池充放电接口(201)和与该电池充放电接口(201)电连接的第二双向升降压电路(202)，所述第二双向升降压电路(202)与所述系统电源切换电路(302)电性连接用于实现电力的传输；

所述主控制器(301)还连接用于显示充电状态的显示器(50)以及用以实现启闭的开关按键(60)。

8.如权利要求1所述的一种无人机电池充电器，其特征在于：

所述电池为智慧型的电池，其与所述控制电路(30)无线通信或有线通信以将电量信息传输给该控制电路(30)。

9.一种充电系统，其特征在于：包括电池(100)以及权利要求1至8任意一项所述的无人机电池充电器(200)，该无人机电池充电器用于给电池(100)充电。

10.一种飞行器，其特征在于：包括飞行器本体(1000)以及权利要求9所述的一种充电系统，所述飞行器本体(1000)包括驱动机构，所述电池(100)用于为所述驱动机构提供电力。