[发明专利]一种无线充电机巢、无线充电系统及方法

说明书

本发明公开一种无线充电机巢、无线充电系统及方法，无线充电机巢包括：机体，机体的中部设置有停机坪，停机坪的中部设置有无线充电模块；机体的周边固定安装有直线导轨，直线导轨位于停机坪的外围，且直线导轨上滑动连接有滑块，其中，直线导轨包括X轴导轨和Y轴导轨；以及固定安装在滑块上的归中机构，归中机构包括：两个的X轴归中杆，两个的X轴归中杆的端部固定在Y轴导轨上的滑块上；两个的Y轴归中杆，两个的Y轴归中杆的端部固定在X轴导轨上的滑块上。通过将降落在停机坪上的无人机推动至停机坪的中间位置与设置在停机坪中部的无线充电模块建立连接，实现了提高无人机与无线充电模块的耦合程度，进而有效地提高了能量传输的效率。

技术领域

本发明属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种无线充电机巢、无线充电系统及方法。

背景技术

无人机在巡线过程中，需要地面工作人员实时发送遥控命令，且续航时间在30分钟左右，无人机的续航时间严重受限于电池容量。常用的方法是增加电池容量，但电池容量的增加会造成无人机负重增大、输出功率随之上升，续航时间随着所携带的电池容量增加而非线性增加，制作成本与电池技术限制着无人机的续航时间，无法从根本上解决无人机长时间自主执行巡线任务的问题。目前无人机的电池密度依旧不大，因此提高无人机的续航时间难度比较大，想要增加无人机续航时间只能增加电池容量，但一味的增加电池容量会影响飞机的结构设计和动力性能。而大容量电池大多数通过人为的从飞机上拆卸下来，再人为的通过无人机电池充电器充电，这种方式需要人力操作，十分麻烦，而以线路巡检无人机为例，若在野外巡检的无人机突然耗尽电池电量，要对无人机进行充电就十分麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是解决无人机在野外巡检过程中续航能力差的问题。

本发明提供一种无线充电机巢，包括机体，所述机体的中部设置有停机坪，所述停机坪的中部设置有无线充电模块；所述机体的周边固定安装有直线导轨，所述直线导轨位于所述停机坪的外围，且所述直线导轨上滑动连接有滑块，其中，所述直线导轨包括X轴导轨和Y轴导轨；以及固定安装在所述滑块上的归中机构，所述归中机构包括：至少两个X轴归中杆，所述的X轴归中杆的端部固定在Y轴导轨上的所述滑块上，且两个所述X轴归中杆能够沿平行于所述X轴导轨的方向相对移动；至少两个Y轴归中杆，所述的Y轴归中杆的端部固定在X轴导轨上的所述滑块上，且两个所述Y轴归中杆能够沿平行于所述Y轴导轨的方向相对移动；其中，所述X轴归中杆与所述Y轴归中杆的移动距离相同。

在本发明的一些实施方式中，所述机体的内部固定安装有升降电机，所述升降电机的活动端固定在所述停机坪的下部上，以使所述停机坪能够沿竖直方向升降。

在本发明的一些实施方式中，所述机体的上部设置有机盖，通过设置在所述机体内部的机盖电机能够使所述机盖开合。

在本发明的一些实施方式中，所述机盖为环氧树脂材质。

在本发明的一些实施方式中，所述无线充电模块包括功率发射单元，所述功率发射单元中包括依次连接的直流电源、驱动电路、高频全桥逆变器、补偿电路以及发射线圈。

本发明还提供一种无线充电系统，所述系统包括多个的如上述实施方式所述的无线充电机巢，所述系统还包括中控设备和无人机，所述无线充电机巢和所述无人机均与所述中控设备连接。

在本发明的一些实施方式中，所述无人机中设置有功率接收单元，所述功率接收单元包括依次连接的接收线圈、补偿电路、整流稳压电路和负载。

在本发明的一些实施方式中，所述无人机中还设置有充电管理模块，所述充电管理模块与所述负载连接，以使实时检测所述负载的电量。