[发明专利]一种无人机空中充电装置及方法

说明书

本发明公开了一种无人机空中充电装置及方法，充电装置包括无线充电线圈、二电机和控制器，无线充电线圈包括发射线圈和接收线圈，发射线圈包括模具和线圈本体，模具设置于无人充电机的下部，线圈本体设置于模具上，二电机连接于线圈本体的相对两端，控制器的输出端与电机的输入端电连接，接收线圈设置于待充电的无人机上。本发明相较于现有技术，发射线圈的半径自动扩大或收缩，可对多个无人机无线充电，并在单个无人机充电时伴随无人机巡航工作，通过无人充电机对无人机空中充电可以有效提升无人机全天候滞空巡航工作能力。

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，具体涉及一种无人机空中充电装置及方法。

背景技术

目前，对无人机的供电方式主要有空中光伏电板发电、地对空激光或微波无线充电、地面换电、地面有线或无线充电。

空中光伏电板发电多用于有较宽机翼的固定翼无人机，光伏电板面积较大且受限于天气影响，无法满足诸如军事等特殊领域下用途。地对空激光或微波无线充电同样受限于天气影响且效率极低。另外，地面换电或有线、无线充电降低了全天候滞空工作能力。

因此，亟需一种无人机空中充电装置及方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机空中充电装置及方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种无人机空中充电装置，包括无线充电线圈、二电机和控制器，无线充电线圈包括发射线圈和接收线圈，发射线圈包括模具和线圈本体，模具设置于无人充电机的下部，线圈本体设置于模具上，二电机连接于线圈本体的相对两端，控制器的输出端与电机的输入端电连接，接收线圈设置于待充电的无人机上。

其中，线圈本体包括钛合金制备的骨架、以及利兹线，利兹线缠绕于骨架上。

本发明还提供一种无人机空中充电方法，包括以下步骤：

S1、控制器安装于无人充电机上，接收待充电无人机的信息，包括待充电无人机的个数、剩余电量、以及到无人充电机的距离；若待充电无人机的个数为1或2个时，则进入步骤S3；若待充电无人机的个数为3个以上时，则进入步骤S2；

S2、控制器控制二电机转动，电机减小施加给线圈本体相对两端的拉力，由于线圈本体自身材料的记忆性扩大至覆盖所有待充电无人机的接收线圈，同时，无人充电机位于待充电无人机位置构成的空间多面体的费马点，无人充电机按照剩余电量由低到高的次序依次给待充电无人机无线充电，直至待充电无人机的个数小于3时，则进入步骤S3；

S3、控制器控制二电机转动，电机在线圈本体的相对两端施加方向相反的拉力，使得线圈本体的半径缩小至与待充电无人机的接收线圈半径相同，无人充电机按照剩余电量由低到高的次序依次给待充电无人机无线充电，直至待充电无人机的个数为1时，无人充电机给待充电无人机无线充电并伴随待充电无人机巡航工作。

作为优选的方案，步骤S1中若待充电无人机的个数为1或2个且其中一个待充电无人机的剩余电量不足以支持其飞行到无人充电机时，则将无人充电机和另一个待充电无人机向该待充电无人机靠近。

作为优选的方案，步骤S1中若待充电无人机的个数为3个以上时且其中一个待充电无人机的剩余电量不足以支持其飞行到无人充电机时，则将无人充电机和其他待充电无人机向该待充电无人机靠近。

本发明具有以下有益效果：本发明相较于现有技术，发射线圈的半径自动扩大或收缩，可对多个无人机无线充电，并在单个无人机充电时伴随无人机巡航工作，通过无人充电机对无人机空中充电可以有效提升无人机全天候滞空巡航工作能力。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

其中，1.模具，2.线圈本体，3.电机。

具体实施方式