[发明专利]多通道无人机非接触式无线宽频充电装置及其充电方法

权利要求书

1.多通道无人机非接触式无线宽频充电装置，其特征在于，由多个充电台的充电台发射端与无人机的无人机接收端组成；

每个所述充电台发射端包括：

主电源转换分流模块(1)，用于将供电电流转换成放大器(4)所需的直流电，并为充电台微控制器(2)及与充电台微控制器(2)连接的各部件提供工作电压；

充电台微控制器(2)，用于监测并控制与其连接的充电台无线通信模块(3)、放大器(4)、充电台智能调整模组(5)、充电台感应器(7)及充电台监测模块(8)，使得电能传输高效安全；

充电台无线通信模块(3)，用于与无人机接收端的无人机无线通信模块(10)进行无线通信；

放大器(4)，用于将直流电转换成所需可控高频交流电，为逆变放大器；

充电台智能调整模组(5)，用于配合充电台微控制器(2)和充电台无线通信模块(3)，提高充电效率；当单架无人机进行充电时，调整充电台发射端阻抗，选取电能发射效率最佳的发射线圈(6)，提高充电效率；当多架无人机共同充电时，依据每个无人机电池(17)电量，调整无人机的充电次序和充电台发射端充电功率，提高充电效率；

发射线圈(6)，用于将可控高频交流电转化为宽频电磁波；发射线圈(6)以方形或圆形成形，同时优化其线路规格、盘旋间隔、弯转角度、整体的长宽物理规格，考量发射线圈(6)电路板材质的特性以及应用距离，使之可以在有效传输范围内获得最强电磁共鸣耦合和极高的传输效率，以便在各种应用场景工作；

充电台感应器(7)，用于检测充电台发射端内部所有电流和电压值，使充电台微控制器(2)在非正常工作的情况下做出正确指示；

充电台监测模块(8)，用于检测主电源转换分流模块(1)输送给放大器(4)的直流电电压电流及放大器(4)进行DC-AC变换之后的交流电电压电流；

每个所述无人机接收端包括：

无人机微控制器(9)，用于监测并控制与其连接的无人机无线通信模块(10)、无人机感应器(11)、无人机智能调整模组(13)、稳压转换分流模块(15)、智能电池芯片(16)及无人机监测模块(18)，保证能量传输高效安全；

无人机无线通信模块(10)，用于与充电台发射端的充电台无线通信模块(3)进行通信；

无人机感应器(11)，用于探测充电台与无人机的水平和垂直距离，由红外感应器及非接触磁性开关组成；

接收线圈(12)，用于将接收的宽频电磁波转化为可控高频交流电；

无人机智能调整模组(13)，用于配合无人机微控制器(9)和无人机无线通信模块(10)，提高充电效率；当无人机进行充电时，对无人机接收端进行阻抗优化，选取电能接收效率最佳的接收线圈(12)，提高充电效率；

整流模块(14)，用于将可控高频交流电转变为所需直流电；

稳压转换分流模块(15)，用于对整流后的直流电进行稳压处理，为无人机的电池(17)充电，并为无人机微控制器(9)及与无人机微控制器(9)连接的各部件提供工作电压；

智能电池芯片(16)，用于监测电池(17)的电量及充电状况，并根据电池(17)的电量及充电状况发出指示信号；

无人机监测模块(18)，用于检测整流模块(14)输出的直流电电压电流值，并传输检测值至无人机微控制器(9)；

所述接收线圈(12)的数量、形状及布局取决于发射线圈(6)的形状及布局；

所述发射线圈(6)和接收线圈(12)为宽频率线圈。

2.根据权利要求1所述的多通道无人机非接触式无线宽频充电装置，其特征在于，所述整流模块(14)内部电路为单向桥式整流电路；

所述单向桥式整流电路包括交流电输入端，交流电输入端正极连接电感L1及并联电容C1、C2一端，并联电容C1、C2另一端连接交流电输入端负极；电感L1另一端连接整流元件D1的输出端，整流元件D1的输出端连接整流元件D2的输入端，整流元件D1及整流元件D3的输入端接地，交流电输入端负极连接整流元件D3的输出端，整流元件D3的输出端连接整流元件D4的输入端；整流元件D2及整流元件D4的输出端连接电感L2一端；电感L2另一端连接并联电容C3、C4一端，并联电容C3、C4另一端接地。