[发明专利]基于单片机的小型无人机无线充电系统

说明书

本发明的基于单片机的小型无人机无线充电系统属于电子设备的技术领域。其结构有其结构有电源管理电路(1)、光耦隔离电路(8)、第一D/A转换电路(9)、第二D/A转换电路(10)、单片机(11)和输出矩阵(12)；所述的输出矩阵(12)中包含n个输出通道，每个输出通道包括电压调节电路(2)、能量发射电路(3)、电流检测放大电路(4)、信号整形电路(5)、输出自动控制电路(6)、电桥驱动电路(7)。本发明基于单片机控制，具有较强的功能扩展性，并且可以同时为多个无人机进行无线充电，使用方便，输出通道中的能量发射模块始终工作在最佳的电压，提高了发射模块的效率。

技术领域

本发明属于电子设备的技术领域，尤其涉及一种基于单片机的小型无人机无线充电发射系统。

背景技术

“无人机”即“无人驾驶飞机”，广义上为不需要驾驶员登机驾驶的各式遥控飞行器。无人机因其飞行速度快、打击目标准等良好性能，最早被应用于军事。二十世纪九十年代后，随着微机电系统(MEMS)技术的迅速发展及单片机性能的不断提升，搭载了小型惯性导航系统的多旋翼无人机问世。由此掀开了无人机小型化、民用化的革命浪潮。近年来，无人机逐渐被应用于航拍摄影，快递物流，环境监控，设备巡检等方面。目前我国国内小型无人机的市场发展迅速，小型无人机的应用场景也在不断拓宽。然而，目前市面上的无人机大多采用人工有线充电的方式，当无人机在户外进行作业时充电极为不便，这在一定程度上限制了无人机的大规模使用。同时，近年来无线充电技术不断成熟，并在汽车、手机及小型家电设备上得到了一定范围内的成功应用。相比于有线能量传输方式，无线充电不受空间限制，且无接插环节、无裸漏导体，更加适合为小型无人机供能。

与本申请最接近的现有技术有：申请号为公开号为CN110789369的中国专利“一种基于无线充电的无人机充电平台及充电方法”在线圈电磁优化等方面做出了创新；申请号为2018108887219的中国专利“一种电抗自适应无线能量发射系统”对无线充电发射系统在阻抗匹配等方面做出了一些的改进。但上述专利也存在一定的缺点：1.所采用的高频逆变电路为固定电压进行供电，而接收端反射到发射系统的等效阻抗则是千变万化的，当反射阻抗变小时，会导致逆变电流增大，从而对系统构成威胁甚至造成损坏，反之当反射阻抗变大时，则会导致逆变电流减小，造成充电功率过小，减慢充电速度。另一方面，当负载完全消失(如充满或将充电的设备移开)时系统不会自动停止发射能量，根据互感耦合理论，发射系统反而会最大功率发射能量，造成能量的损失和系统的损坏。2.上述无线充电器结构扩展性较差，一个充电器只能为单个待充电的无人机设备进行充能，不适用于小型无人机等需大规模充电的使用场景。

综上，现有的无人机充电发射系统仍有进一步的改进空间。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于单片机控制的适用于小型无人机的无线充电发射系统，针对现有技术进行改进，进一步提高效率、扩展接收系统的最大容量、提高系统的工作可靠性。