CN105471073A - 智能充电装置 - Google Patents

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张震界
李瑞贤
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明的智能充电装置，包括与无人机的中央控制室通信的无线网络装置和GPS定位装置，无线网络装置和GPS定位装置设于一立杆上，立杆顶部设有无线自适应充电板，无线自适应充电板连接有无线充电装置，无线自适应充电板下方的立杆上设有太阳能光伏板，太阳能光伏板下方的立杆内设有蓄电池，蓄电池为无线充电装置供电，太阳能光伏板为蓄电池供电。本发明的充电装置可以实现无人机自主巡航，自主充电，传输数据；解决了无人机远距离工作中的充电问题，进而提高续航能力；光感应器件根据光的强弱，通过控制器控制电机驱动θ型第二支架带动太阳能光伏板旋转到最佳角度，以此达到太阳能光伏板最大吸收太阳能转化为电能的目的。

Description

智能充电装置
技术领域
本发明属于通信领域，具体地说，涉及一种无人机充电装置。
背景技术
无人机最初产生于军用领域，随着技术的发展成熟，硬件成本的降低，特别是近年来飞控***的开源化，军用和科研机构的技术专利逐渐应用到民用领域。全世界的商业机构加入了研制无人机***的浪潮中，无人机消费市场火爆，应用前景非常广阔。无人机可以解决特殊工作环境人员无法作业的问题，提高工作效率，节省经济成本。
例如：电力巡线，海岸巡逻，戈壁沙漠，警用反恐，城市管理，农业生产，地质研究，抢险救灾等方面都可以应用到无人机。
民用无人机现阶段应用发展面临的两大问题：一方面，由于蓄电池的储能有限，无人机自身负载较重，导致了旋翼无人机的巡航能力成为了发展的最大瓶颈。另一方面，当旋翼无人机超远距离飞行时，受制于网络***的短距，控制平台将无法发送指令，航拍数据无法传回。
所以如何设计一种提高无人机续航能力的装置成为本领域技术人员研究的课题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种无人机智能充电杆，以解决无人机远距离工作中的充电问题，进而提高续航能力。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种智能充电装置，包括支撑杆，所述支撑杆顶部设有无线自适应充电板，所述无线自适应充电板连接有无线充电装置，所述无线自适应充电板下方的所述支撑杆上设有太阳能光伏板，所述太阳能光伏板下方的所述支撑杆内设有蓄电池，所述蓄电池为所述无线充电装置供电，所述太阳能光伏板为所述蓄电池供电，所述支撑杆上设有无线网络装置和GPS定位装置，所述无线网络装置和所述GPS定位装置均与无人机的中央控制室通信。
所述无线自适应充电板通过倒圆锥形第一支架设于所述支撑杆的顶部。
所述倒圆锥形第一支架包括三个支杆，所述无线网络装置、所述无线充电装置和所述GPS定位装置分别设于所述三个支杆内。
所述太阳能光伏板通过θ型第二支架设置于所述支撑杆上，所述θ型第二支架的中线量侧均设有太阳能光伏板，所述θ型第二支架套设在所述支撑杆上，且所述支撑杆穿过所述θ型第二支架的中心，所述θ型第二支架与所述支撑杆可转到连接，所述θ型第二支架的中线连接电机，所述太阳能光伏板上的光感应器采集光信号传送给控制器来控制所述电机带动所述θ型第二支架旋转。
所述无线自适应充电板上设有特征标识层。
所述无线自适应充电板为圆形。
相对于现有技术，本发明所述的智能充电装置具有以下优势：
1.无人机通过多个智能充电杆的无线网络装置和GPS定位装置组成的自主巡航网络***，进行自主巡航，自主充电，传输数据；解决了无人机远距离工作中的充电问题，进而提高续航能力。
2.第一支架结构简单，同时可以提高结构强度。
3.无线网络装置、所述无线充电装置和所述GPS定位装置分别设于所述三个支杆内，合理利用空间，同时又可以将三者的性能发挥到最好。
4.光感应器件根据光的强弱，通过控制器控制电机驱动θ型第二支架带动太阳能光伏板旋转到最佳角度，以此达到太阳能光伏板最大吸收太阳能转化为电能的目的。
5.特征标识层的设置，使得无人机能够精确定位。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明特征表示层的结构示意图；
图3、图4为本发明的原理框图。
图中：1.无线自适应充电板，2.无线网络装置，3.GPS定位装置，4.无线充电装置，5.第一支架，6.太阳能光伏板，7.第二支架，8.支撑杆，9.光感应器，10.蓄电池，11.特征标识层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
智能充电装置，包括：太阳能光伏发电板，无线自适应充电板，支撑杆，θ型第二支架，倒圆锥型第一支架，光感应器，蓄电池，无线网络装置，GPS定位装置，无线自适应充电板安装在倒圆锥型第一支架上。无线网络装置，GPS定位装置，特征识别标志安装在圆台形无线自适应充电板上。倒圆锥型第一支架结合点与支撑杆顶端对接固定，θ型第二支架设置在支撑杆上，θ型第二支架以东西方向为轴，可以自由转动角度。θ型第二支架左右两边各固定安放一个太阳能光伏板，光感应器安装在太阳能光伏发电板上。光感应器随着太阳东升西落，给θ型第二支架的中线(固定轴)的电机发送信号，调节θ型第二支架角度，以此到达太阳能光伏板最大吸收太阳能转化为电能。
蓄电池安装在太阳能光伏板下方位置，与太阳能光伏板相连，给蓄电池充电。蓄电池同时与无线自适应充电板的无线充电装置相连，当无线充电***与无人机通讯后，无线充电控制***发出指令打开无线自适应充电板开关给无人机充电。
民用无人机充电杆及其上的GPS定位装置，无线网络装置组成了一套完整的自主巡航网络***，并与中央控制室网络连接。解决无人机超视距飞行无法接受指令，执行指令，传输数据的问题，为无人机提供自主巡航，自主充电导航路径的功能。
工作原理：
当无人机电能达到预警值时，通过自主巡航网络***，上报给中央控制室，自动算出最近智能充电杆位置，先通过GPS定位装置粗略定位，当靠近充电杆时，通过无人机视觉定位利用充电板特征标识层上的特征进行精准定位，然后准确停在无线自适应充电板(停机坪)上，无人机与无线充电主控***进行无线通讯，请求充电，***进行自主充电。充电完毕后，启动自主巡航模式，进行巡航工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能充电装置，其特征在于：包括支撑杆，所述支撑杆顶部设有无线自适应充电板，所述无线自适应充电板连接有无线充电装置，所述无线自适应充电板下方的所述支撑杆上设有太阳能光伏板，所述太阳能光伏板下方的所述支撑杆内设有蓄电池，所述蓄电池为所述无线充电装置供电，所述太阳能光伏板为所述蓄电池供电，所述支撑杆上设有无线网络装置和GPS定位装置，所述无线网络装置和所述GPS定位装置均与无人机的中央控制室通信。
2.根据权利要求1所述的智能充电装置，其特征在于：所述无线自适应充电板通过倒圆锥形第一支架设于所述支撑杆的顶部。
3.根据权利要求2所述的智能充电装置，其特征在于：所述倒圆锥形第一支架包括三个支杆，所述无线网络装置、所述无线充电装置和所述GPS定位装置分别设于所述三个支杆内。
4.根据权利要求1所述的智能充电装置，其特征在于：所述太阳能光伏板通过θ型第二支架设置于所述支撑杆上，所述θ型第二支架的中线量侧均设有太阳能光伏板，所述θ型第二支架套设在所述支撑杆上，且所述支撑杆穿过所述θ型第二支架的中心，所述θ型第二支架与所述支撑杆可转到连接，所述θ型第二支架的中线连接电机，所述太阳能光伏板上的光感应器采集光信号传送给控制器来控制所述电机带动所述θ型第二支架旋转。
5.根据权利要求1所述的智能充电装置，其特征在于：所述无线自适应充电板上设有特征标识层。
6.根据权利要求1所述的智能充电装置，其特征在于：所述无线自适应充电板为圆形。
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