[发明专利]群体无人机供电系统有效

专利信息
申请号: 201710018198.X 申请日: 2017-01-11
公开(公告)号: CN106655539B 公开(公告)日: 2019-04-02
发明(设计)人: 连翠玲;商建超;张田龙;左庆浩;张翠华;董旺;郭文龙;李晓松 申请(专利权)人: 河北省自动化研究所
主分类号: H02J50/12 分类号: H02J50/12;H02J50/40;H02J50/90;H02J7/00
代理公司: 北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265 代理人: 刘阳
地址: 050081 河北*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 群体 无人机 供电系统
【说明书】:

发明公开了一种基于电磁耦合的无接触式充电的群体无人机供电系统,包括:主机,所述主机由燃油为其提供燃料,携带有至少一个电源,包括多个发射端,且每个发射端都具有发射线圈和与发射线圈相对应的第一共振线圈,所述电源与所述发射端电连接;以及至少一个无人机,每个无人机携带有可重复充电装置,且每个无人机包括一个接收端,所述接收端具有接收线圈和与接收线圈相对应的第二共振线圈,所述接收端与所述可重复充电装置电连接,其中每个发射端可为一个无人机充电,且所述发射线圈、第一共振线圈、第二共振线圈以及接收线圈构成一个电磁共振式耦合机构。本发明还公开一种基于上述群体无人机供电系统的充电方法。

技术领域

本发明涉及一种无人机供电系统,尤其涉及一种基于电磁耦合的无接触式充电的群体无人机供电系统,用于同时给多个小型无人机充电,来保证无人机的续航。本发明还涉及一种基于上述群体无人机供电系统的充电方法。

背景技术

与有人机相比,无人机具有诸多优势:小而轻、且不易被发现、开发和维护成本低、机动性好、起降要求低等。随着无人机的大众化,其应用领域已涵盖科研、民用及军事。世界上从事无人机研究和生产的国家已经超过30个,无人机基本型数量已增加到300多种。

在评估无人机性能好坏的诸项指标中,无人机的续航能力是一个重要的指标,而长航程也是今后无人机的主要发展趋势之一。对于无人机而言,更长的续航能力就意味着能够更加高效、可持续地完成任务,特别是在争分夺秒的未来战争中,长续航里程就可以起到持续地获取战场信息作用。当前市场上可提供蓄电池和油气无人机,目前最大的蓄电池无人机大概只能航行1小时左右;相对于蓄电池无人机,油气无人机能够航行的时间相对长很多,但是油气无人机无论从灵敏度还是体积上,都不如蓄电池无人机灵活。

目前从能源角度出发,增加无人机续航里程的途径总结起来主要可分为两种:携带更多的电能或者在任务中多次进行电能补给。对于前者,由于目前比较成熟的蓄电池技术的已经发展到了瓶颈期,更大的蓄电池容量就意味着更大的蓄电池体积和重量,因而增加蓄电池容量必将影响无人机的机动性能和轻量化;对于通过多次进行电能补给这种途径,如果是基于传统接触式电能传导方式的充电技术,那么意味着无人机在需要补充电能的时候都需要返回降落到基站或者母港中,并投入人力为其充电,显然这样的方式在可靠性、灵活性、便捷性等方面有所不足,而基于该方式的悬停充电形式安全性低,对无人机的各项技术性能都有很高的要求,实现难度大。因此,设计一种可以使无人机在任务中灵活、便捷地进行充电的方案并对实现该方案的技术进行研究是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是解决背景技术中存在的问题,提供一种群体无人机供电的方法,实现了可用于实际给多架小型无人机充电。

根据本发明的一个方面,本发明提供一种基于电磁耦合的无接触式充电的群体无人机供电系统,包括:

主机,所述主机为六旋翼无人机,所述主机由燃油为其提供燃料,携带有至少一个电源,包括多个发射端,且每个发射端都具有发射线圈和与发射线圈相对应的第一共振线圈,所述电源与所述发射端电连接;

至少一个子无人机,每个子无人机携带有可重复充电装置,且每个子无人机包括一个接收端,所述接收端具有接收线圈和与接收线圈相对应的第二共振线圈,所述接收端与所述可重复充电装置电连接,

其中每个发射端可为一个子无人机充电,且所述发射线圈、第一共振线圈、第二共振线圈以及接收线圈构成一个电磁共振式耦合机构。

根据本发明的一个优选实施方案,所述发射端和接收端都包括功率变换器。

根据本发明的一个优选实施方案,所述子无人机包括导航系统。

根据本发明的一个优选实施方案,所述导航系统为视觉导航系统和/或惯性导航系统。

根据本发明的一个优选实施方案,所述可重复充电装置为蓄电池。

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