[发明专利]可远程充电的无人机供电装置、无人机系统及控制方法

说明书

本发明公开一种可远程充电的无人机供电装置、无人机系统及控制方法，该无人机的上表面机身上集成设置有第一光伏组件，下表面机身上集成设置有第二光伏组件，无人机的内部设置有用于向负载供电的储能模块，第一光伏组件、第二光伏组件分别与储能模块连接，第一光伏组件、第二光伏组件分别接收太阳光，转换为电能后存储至储能模块中，当需远程充电时，通过第二光伏组件接收远程发射的激光，转换为电能后存储至储能模块中。本发明具有结构简单、成本低、重量轻，能够充分结合无人机的结构特性实现无人机太阳能充电以及远程激光充电，且充电实现简单、供电效率高，能够实现高能量大功率充电等优点。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种可远程充电的无人机供电装置、无人机系统及控制方法。

背景技术

无人机的续航能力会直接影响无人机执行任务的能力，目前无人机通常是通过搭载电池的方式提供电能，小容量的电池续航时间短，导致需频繁的起飞降落，如小型电动力无人机由于翼展小，通常即是携带重量轻的锂电池，而锂电池的容量小，续航时间短，无人机需频繁的起飞降落来获取持续的能量，无法持续性执行任务，而大容量的电池体积、重量大，不便于携带，会极大增加无人机的载重，且容量依然有限，无法满足长时间持续性能源供应。

目前能够实现远程充电方式主要有两种方式：一种是微波充电方式，该类充电方式适用于近距离的小功率充电设备，如手机等，无法适应于无人机实现远距离的高能量密度能量传输；另一种是无线充电方式，通过设置无线发射装置、无人机接收装置、能源管理系统各部件等实现无线充电，使用该方式进行无人机充电时，通过地面的无线发射基站，将电能通过无线传输，然后通过无人机安装的接收装置进行传输，最后通过无人机携带的能源系统，将无线传输的电能储蓄在无人机的电池里，实现复杂且成本高，所能够传输的能量通常较小，不能满足无人机大功率充电需求。

为解决无人机持续能源供应问题，一种解决方法是在无人机中搭载光伏系统，使得可以利用太阳能进行充电，实现能源自供给，但是由于太阳光具有间歇性，当夜间无太阳光照射时光伏系统不工作，限制了无人机的飞行时间，仍然无法满足长时间持续性飞行需求。有从业者提出使用无线激光在太阳能动力的无人机悬停时进行远程充电，即通过将太阳能电池挂设于无人机外部，当无人机悬停在固定位置时，将激光照射在无人机上，太阳能电池接收到激光后转换为电能，但是该类方式仅能适用于对悬停无人机进行远程充电，无法实现飞行过程中无人机的充电，且将太阳能电池挂设于无人机外部时，一方面不便于固定安装，且体积重要大，会增加无人机的载重；另一方面，要实现远程精确定位到电池的具体位置非常困难，且电池的接收面小，能量利用率较低，通过该类方式远程充电时太阳能电池的实际发电量较小，难以满足无人机大功率供电需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低、重量轻，能够充分结合无人机的结构特性实现太阳能充电以及无人机远程激光充电，且充电实现简单、供电效率高，能够实现高能量大功率充电的可远程充电的无人机供电装置、无人机系统及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种可远程充电的无人机供电装置，其特征在于：包括储能模块以及分别与所述储能模块连接的第一光伏组件、第二光伏组件，所述第一光伏组件集成设置于无人机的上表面机身上，所述第二光伏组件集成设置于无人机的下表面机身上，所述第一光伏组件、所述第二光伏组件分别接收太阳光，转换为电能后存储至所述储能模块中，当需远程充电时，通过所述第二光伏组件接收远程发射的激光，转换为电能后存储至所述储能模块中，由所述储能模块为负载供电。

作为本发明装置的进一步改进：所述第一光伏组件、第二光伏组件具体分别采用第一柔性电池组、第二柔性电池组，所述第一柔性电池组层压在无人机的上表面机身上，形成与机身一体化的所述第一光伏组件，所述第二柔性电池组层压在无人机的下表面机身上，形成与机身一体化的所述第二光伏组件。