一種無人機充電裝置及充電方法與流程

本發(fā)明屬于無人機技術領域，具體涉及一種用于無人機充電的裝置。

背景技術：

近年來隨著無人機技術的發(fā)展普及，無人機行業(yè)發(fā)展異常迅猛，但是，無人機主要采用電池作為主要動力，續(xù)航能力有限，續(xù)航時間一直是限制無人機技術發(fā)展的瓶頸，市面上常見的消費級無人機一般只有20分鐘左右的續(xù)航，行業(yè)級無人機一般只有50分鐘左右的續(xù)航。

現(xiàn)有無人機充電，一般都是在無人機降落停穩(wěn)后，取出電池，用專用充電器對電池充電。因此，現(xiàn)有的續(xù)航時間和和充電技術遠遠不能滿足很多用戶的長距離或者中長航時任務需求，續(xù)航能力成為了無人機應用發(fā)展的一個重大短板，很大程度上制約了無人機完成任務的能力，大大限制了無人機行業(yè)的整體發(fā)展?jié)摿?，在限制著無人機的應用與發(fā)展。

因此，設計一種無人機充電裝置，能夠實地進行無人機的快速、簡便充電；同時裝置的充電方法能夠延長續(xù)航時間一直是本領域技術人員待解決的技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提出了一種無人機充電裝置及充電方法，該方法通過電池軟線末端上的磁性物體來和充電平臺正負極處的鐵塊相吸，然后通過充電平臺給無人機電池正負極發(fā)送弱電，判斷電池軟線所對應的正負極性，根據(jù)極性正負輸出強電來給無人機電池充電，能夠對無人機電池進行簡便、高效、可靠的充電。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)明公開了一種無人機充電裝置，包括無人機端以及充電平臺端，所述的無人機端包括無人機U，無人機U兩端分別設有對應正負極的第一電池軟線C、第二電池軟線C；所述的第一電池軟線C、第二電池軟線C的末端分別設置有第一磁性物體CM、第二磁性物體CM；所述的第一磁性物體CM、第二磁性物體CM上分別設有第一電池極片CE、第二電池極片CE；所述的無人機U上還設置有無人機端電池極性判斷模塊UEJ；無人機端驅動無人機飛往附近的充電平臺；無人機端保持無人機穩(wěn)定懸停在充電平臺上方或穩(wěn)定降落在充電平臺上；無人機端控制電池軟線下放，使充電平臺電極片和無人機電池電極片相吸進而相連；

所述的充電平臺端包括充電平臺P，所述的充電平臺P的正負極處分別設置有第一鐵塊PI、第二鐵塊PI；所述的第一鐵塊PI上設置有第一電池極片PE；所述的第二鐵塊PI上，且位于第一鐵塊PI以及第二鐵塊PI之間設置有第二電池極片PE；所述的充電平臺P上還設置有充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ；充電平臺端用來識別相連無人機電池電極片所應對應的正負極性，同時，充電平臺端用于實現(xiàn)充電平臺對無人機電池進行充電。

進一步，所述的第一磁性物體CM、第二磁性物體CM的外露部分的極性不同，分別為N極或者S極，當其中一極被包裹，露出的另一個極即構成磁性物體的外露部分，這里的第一磁性物體CM以及第二磁性物體CM的外露部分的極性不同；當?shù)谝淮判晕矬wCM的外露部分為N極，此時第二磁性物體CM的外露部分為S極；反之，當?shù)谝淮判晕矬wCM的外露部分為S極，此時第二磁性物體CM的外露部分為N極。

進一步，所述的第一鐵塊PI、第二鐵塊PI之間設置有隔離層S。

進一步，所述的隔離層S為空氣。

本發(fā)明還公開了一種無人機充電裝置的充電方法，具體步驟如下：

1）無人機U檢測到電池余量不足，即飛往充電平臺P，并在其上空懸停；

2）無人機U下放其一根電池軟線，第一電池軟線C；依靠磁性物體和鐵塊之間的吸引力，第一電池軟線C上的第一電池極片CE和充電平臺P上的第一電池極片PE相連；第一磁性物體CM外露部分的N極和第一鐵塊PI的外露部分相吸，第一鐵塊PI的外露部分磁化成S極。

3）無人機端下放另一根電池軟線，第二電池軟線C，第二電池軟線C末端的第二磁性物體CM外露部分為S極；充電平臺P上其中一塊鐵塊的外露部分已經被磁化成S極；依靠磁性物體和鐵塊之間的吸引力，第二電池軟線C上的第二電池極片CE和第二電池極片PE相連；第二磁性物體CM外露部分的S極和第二鐵塊PI相吸；第二鐵塊PI外露部分磁化成N極。

4）充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ對無人機的第一電池極片CE、第二電池極片CE發(fā)射弱電；無人機端電池極性判斷模塊UEJ由此判斷出第一電池極片CE、第二電池極片CE的正負極，并將判斷出的正負極性信息發(fā)送到充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ；

5）充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ接受無人機端發(fā)送的信息，依靠得出的第一電池極片CE、第二電池極片CE的正負極信息，充電平臺對無人機電池發(fā)射強電，無人機充滿電后，飛離充電平臺繼續(xù)執(zhí)行任務。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的有益效果在于：本發(fā)明通過控制電池軟線下放，電池軟線末端上的磁性物體來和充電平臺正負極處的鐵塊相吸，即充電平臺電極片和無人機電池電極片相吸引而相連，通過充電平臺端電池極性判斷模塊發(fā)射弱電，人機端電池極性判斷模塊判斷正負極，根據(jù)極性正負輸出強電來給無人機電池充電，通過充電平臺對無人機電池充電，大幅增加無人機續(xù)航里程，顯著增強無人機任務執(zhí)行的連續(xù)性和續(xù)航時長。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種無人機充電裝置的示意圖；

圖2 為本發(fā)明一種無人機充電裝置的充電方法的流程圖；

其中，1-無人機U，2-第一電池軟線C，3-第二電池軟線C，4-第一磁性物體CM，5-第二磁性物體CM，6-第一鐵塊PI，7-第二鐵塊PI，8-第一電池極片CE，9-第二電池極片CE，10-第一電池極片PE，11-第二電池極片PE，12-隔離層S，13-充電平臺P，14-無人機端電池極性判斷模塊UEJ，15-充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種無人機充電裝置及充電方法，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚，明確，以及參照附圖并舉實例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當指出此處所描述的具體實施僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明公開了一種無人機充電裝置，包括無人機端以及充電平臺端，所述的無人機端包括無人機U1，無人機U1兩端分別設有對應正負極的第一電池軟線C2、第二電池軟線C3；所述的第一電池軟線C2、第二電池軟線C3的末端分別設置有第一磁性物體CM4、第二磁性物體CM5，第一磁性物體CM4、第二磁性物體CM5的外露部分的極性不同，分別為N極或者S極；所述的第一磁性物體CM4、第二磁性物體CM5上分別設有第一電池極片CE 8、第二電池極片CE9；所述的無人機U1上還設置有無人機端電池極性判斷模塊UEJ14；

所述的充電平臺端包括充電平臺P13，所述的充電平臺P13的正負極處分別設置有第一鐵塊PI6、第二鐵塊PI7，當不處于充電的狀態(tài)時，充電平臺P13的第一鐵塊PI6、第二鐵塊PI7的初始狀態(tài)是沒有磁性的，所述的第一鐵塊PI（6）、第二鐵塊PI7之間設置有隔離層S12，其中，隔離層S12可以為空氣；所述的第一鐵塊PI6上設置有第一電池極片PE10；所述的第二鐵塊PI7上，且位于第一鐵塊PI6以及第二鐵塊PI7之間設置有第二電池極片PE11；所述的充電平臺P13上還設置有充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ15。

本發(fā)明的無人機充電裝置的充電方法，具體如下：其中無人機第一電池軟線C2、第二電池軟線C3分為兩根，對應正負兩極，分別纏繞便于下放，第一磁性物體CM4、第二磁性物體CM5分別位于第一電池軟線C2、第二電池軟線C3的末端，第一磁性物體CM4、第二磁性物體CM5的外露部分的極性不同，分別為N極、S極。

以下的步驟說明中，本實施例中假設無人機的第一電池軟線C2末端的第一磁性物體CM4外露部分的磁性是N極；無人機的第二電池軟線C3末端的第二磁性物體CM5外露部分的磁性是S極；下放的第一根電池軟線是第一電池軟線C2；下放的第一根電池軟線與第一鐵塊PI6相吸，并對其磁化。

無人機U1檢測到電池余量不足，即飛往充電平臺P13，并在其上空懸停；無人機U1下放第一電池軟線C2；依靠磁性物體和鐵塊之間的吸引力，第一電池軟線C2上的第一電池極片CE 8和充電平臺P13上的第一電池極片PE10相連；第一磁性物體CM4外露部分的N極和第一鐵塊PI6的外露部分相吸，第一鐵塊PI6的外露部分磁化成S極。

無人機端后再下放第二電池軟線C3，第二電池軟線C3末端的第二磁性物體CM5外露部分為S極；充電平臺P13上其中一塊鐵塊的外露部分已經被磁化成S極；依靠磁性物體和鐵塊之間的吸引力，第二電池軟線C3上的第二電池極片CE9和第二電池極片PE11相連；第二磁性物體CM5外露部分的S極和第二鐵塊PI7相吸；第二鐵塊PI7外露部分磁化成N極。

充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ15對無人機的第一電池極片CE 8、第二電池極片CE9發(fā)射弱電；無人機端電池極性判斷模塊UEJ14由此判斷出第一電池極片CE 8、第二電池極片CE9的正負極，并將判斷出的正負極性信息發(fā)送到充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ15；

充電平臺端電池極性判斷模塊PEJ15接受無人機端發(fā)送的信息，依靠得出的第一電池極片CE 8、第二電池極片CE9的正負極信息，充電平臺對無人機電池發(fā)射強電，無人機充滿電后，飛離充電平臺繼續(xù)執(zhí)行任務。

本發(fā)明的充電方法，首先下放第一電池軟線C2或者首先下放第二電池軟線C3進行的充電方法、步驟是一樣的，先后下放的順序可以顛倒。本發(fā)明的實施例的下放的先后順序并不是作為的限定；同時對于磁性物體各自極性的限定也是可以顛倒的，并不是作為的限定；下放的電池軟線與吸引的鐵塊之間也不是作為本發(fā)明的限定，只是作為其中一種情況。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。