CN108674207B - 基于无人机和电力线路的电动汽车充电*** - Google Patents

基于无人机和电力线路的电动汽车充电*** Download PDF

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Abstract

本发明提供基于无人机和电力线路的电动汽车充电***。包括电力线路、电动汽车、无人机和经由通信网络与所述电动汽车、无人机相连的后台控制中心，所述电力线路上装设有电力线路取电装置；所述无人机包括第二控制装置、第二储能装置、能量输送***和第二通信装置；所述电动汽车包括电能检测装置、充电平台、第一储能装置、第一通信装置和第一控制装置；所述后台控制中心用于接收、处理所述电动汽车的充电请求并向所述无人机发送充电指令。本发明利用无人机从电力线路获取电能并将所述电能输送至电动汽车，满足了电动汽车的供电需求，减少了无人机的负载，使得无人机能为更远范围内的电动汽车进行电能补充，提高了电动汽车的应用范围。

Description

基于无人机和电力线路的电动汽车充电***
技术领域
本发明涉及基于无人机和电力线路的电动汽车充电***。
背景技术
无人机具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低、起飞无需跑道等优点，其通过搭载多类传感器，可以实现图像侦查和目标定位等功能，此外，无人机还可兼具快递功能，将物体快速送达目的地。无人机可自身携带供电电源对其他设备进行供电，但这无疑增加了无人机自身的负担。另外，当无人机自身电力不足时，需要返回充电平台进行自身电能补充以再次对其他设备进行充电，无人机往返进行自身电能补充的过程降低了利用无人机进行设备充电的使用体验，也因来回路程的电能消耗造成了资源浪费。
现有技术中，通过在电力线路上装设电力线路取电装置，利用互感取能的原理，从电力线路上获取电能，利用输电线路本身的能量为电力线路沿线的用电装置提供电能补给。
目前，电动汽车因其清洁无尾气排放，代表了新能源汽车发展的方向，与之相关的技术已成为产业竞争的战略制高点。发展电动汽车离不开电动汽车的电能供应，传统的电动汽车一般采用在固定充电位置通过电网供电，这限制了电动汽车在偏远地区电网不普及区域公路的行驶，制约了电动汽车的普及；而单纯使用太阳能的充电方式，在阴雨等太阳能资源不足的天气条件下，又无法满足电动汽车的供电要求。因此，扩展电动汽车进行电能补充的途径是很有必要的。
发明内容
本发明提供基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，其利用无人机从电力线路获取电能并将所述电能输送至电动汽车，以满足电动汽车的电能补充需求，同时，无人机的这种获取电能的方式也减少了无人机的负载，使得无人机能为更远范围内的电动汽车进行电能补充，提高了电动汽车的应用范围，进一步实现了节能减排。
本发明基于以下方案来实现。
基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，包括电力线路、电动汽车、无人机和经由通信网络与所述电动汽车、无人机相连的后台控制中心，
所述电力线路上装设有电力线路取电装置，所述电力线路取电装置包括取电模块、电源转换模块和电能发送模块，所述电能发送模块用于在所述无人机悬停状态下与所述电力线路取电装置接触时向所述无人机输送电能；
所述无人机包括：第二控制装置，用于控制无人机起飞、行进、降落和悬停；第二储能装置，用于储存获取的电能；能量输送***，用于所述无人机从所述电力线路取电装置获取电能和/或所述无人机向所述电动汽车输送电能；第二通信装置，用于与所述电动汽车、后台控制中心进行通信连接；
所述电动汽车包括：电能检测装置，用于检测所述电动汽车的电能；充电平台，用于所述无人机停靠并给所述电动汽车输送电能；第一储能装置，用于储存电能；第一通信装置，用于与所述电动汽车、后台控制中心进行通信连接；和第一控制装置，所述第一控制装置与所述电能检测装置、充电平台、第一储能装置和第一通信装置相连；
所述后台控制中心用于接收、处理所述电动汽车的充电请求并向所述无人机发送充电指令。
本发明利用无人机对电动汽车进行电能补充，满足电动汽车的用电需求，所述无人机利用互感取能的原理，从道路上方的电力线路取电装置获取电能并进行储存，然后将储存的电能输送给所述电动汽车。这样的设置避免无人机从服务站或其他地方携带供电电源来为所述电动汽车供电，减少了无人机的负载，使得所述无人机能为更远范围内的电动汽车提供电能补充，满足了更大范围内电动汽车的用电需求；同时，所述无人机能随时随地利用电力线路取电装置获取电能，极大提高了所述无人机的续航距离，所述无人机在行进过程中，只要装设由电力线路取电装置的地方都可以进行无人机的电能补充；另外，所述电动汽车在供电不足时能及时获得电能补充，保证了电动汽车的用电需求。
优选地，所述无人机还设有定位跟踪装置，用于对电动汽车进行定位和跟踪。所述定位跟踪装置保证所述无人机能准确定位到所述电动汽车的位置，及时、快速抵达目的地，减少因定位不准确造成的无人机飞行时间消耗，降低所述电动汽车从发送充电请求到充电过程结束所耗费的时间，提高***处理效率。
进一步地，所述定位跟踪装置包括摄像头和视频图像处理单元。所述摄像头获取视频图像，所述视频图像处理单元对图像进行预处理，通过图像滤波技术提高图像质量，然后对运动的目标电动汽车进行检测分类提取，最后对提取的目标电动汽车进行定位跟踪。
进一步地，可利用光流法、帧差法、背景差法等进行运动的目标电动汽车的检测，利用形状特征法或运动特征法进行目标电动汽车特征的提取和分类，可通过基于区域的方法、基于特征的方法、基于变形模板的方法或基于模型的方法来实现视频图像的跟踪。具体地，可采用基于区域的跟踪算法进行目标电动汽车的跟踪，即将当前帧检测到的目标电动汽车与前一帧中的目标电动汽车进行匹配，从而达到连续跟踪的目的。
优选地，所述无人机还设有距离探测器，用于探测所述无人机与所述电动汽车车顶充电平台之间的距离。
进一步地，所述距离探测器为雷达探测器。雷达发出无线电波或者光波，然后接受回波信号，因为电磁波和光波的速度已知，都是光速c，所以，可以根据发射与收到回波的时间来算出目标电动汽车的距离与速度。所述无人机根据目标电动汽车的距离与速度调整自身的飞行速度和工作模式，以降落在所述电动汽车上。
优选地，所述电动汽车还包括车顶固定装置，用于将无人进固定在所述电动汽车充电平台上。
优选地，所述第一储能装置、第二储能装置为充电电池。
进一步地，所述无人机从电力线路取电装置获取电能并将所述电能储存在所述第二储能装置内，所述第二储能装置内设有电能储存告警感应器，当所述感应器感应到储存的电能达到所述第二储能装置的储存容积上限告警范围时，发出告警信息，所述第二控制装置控制所述无人机停止取电；当所述感应器感应到储存的电能达到所述第二储能装置的储存容积下限告警范围时，发出告警信息，所述第二控制装置控制所述无人机停止对外供电，并通过所述第二通信装置向所述后台控制中心发送电能不足指令，所述后台控制中心向所述无人机发送电能补充指令，所述第二控制装置控制无人机起飞、行进并悬停于电力线路取电装置上，以从所述电力线路取电装置获取电能。
进一步地，所述电动汽车从所述无人机接收电能并将电能储存在所述第一储能装置内，所述电动汽车的电能检测装置检测所述第一储能装置内的电能，当所述电能检测装置检测到储存的电能达到所述第一储能装置的储存容积上限告警范围时，发出告警信息，所述第一控制装置控制所述电动汽车关闭充电平台，所述电动汽车停止取电；当所述电能检测装置检测到储存的电能达到所述第一储能装置的储存容积下限告警范围时，发出告警信息，所述第一控制装置向所述后台控制中心发送充电请求。
优选地，所述无人机进一步具有动力装置和起落装置，所述无人机的第二控制装置与所述动力装置和起落装置相连。所述无人机控制所述动力装置、起落装置的工作模式，使所述无人机能起飞、行进、降落和悬停。所述无人机的工作模式至少包括起飞、行进、降落和悬停，这些工作模式的运行规则由用户预置在所述无人机的控制装置内，所述无人机的控制装置根据这些规则生成的控制指令控制无人机的工作模式。
优选地，所述第一通信装置、第二通信装置包括：GPRS通信装置、3G/4G/5G通信装置或无线WiFi通信装置。
优选地，一种基于无人机和电力线路的电动汽车充电***的电能补充方法，包括以下步骤：
步骤1、电动汽车的电能检测装置在检测到自身电量不足时，通过第一通信装置向后台控制中心发送充电请求，所述后台控制中心接收、处理所述充电请求并向无人机发送充电指令，所述充电指令包括电动汽车的位置和速度信息；
步骤2、所述无人机通过第二通信装置接收充电指令，由第二控制装置控制无人机的工作模式，使所述无人机行进至所述电动汽车附近装设有电力线路取电装置的电力线路上方；
步骤3、所述无人机悬停状态下与所述电力线路取电装置接触，所述电力线路取电装置通过取电模块取电、通过电源转换模块进行电源转换且通过电能发送模块向所述无人机发送电能，所述无人机通过能量输送***从所述电力线路取电装置接收电能，并将电能储存在第二储能装置内；
步骤4、所述无人机与所述电动汽车通过所述第一通信装置、第二通信装置进行数据交互，实现身份匹配，匹配成功后，所述电动汽车打开充电平台，所述无人机第二控制装置控制无人机降落在所述电动汽车的充电平台上，通过所述能量输送***向所述电动汽车输送电能，所述电动汽车通过所述充电平台接收电能，并将所述电能储存在第一储能装置内；
步骤5、所述无人机结束电能输送后，所述电能检测装置检测所述第一储能装置内的电能，如果需要继续补充电能，则所述第一控制装置第二次发送充电请求，所述后台控制中心向所述无人机发送第二次充电指令，所述无人机第二次从所述电力线路取电装置获取电能，然后对所述电动汽车进行第二次电能输送。
进一步地，所述无人机通过能量输送***从电力线路获取电能的过程中保持悬停状态。所述无人机通过负反馈自动控制***来保持悬停状态。所述负反馈自动控制***由控制单元和动力装置构成，当所述无人机受到外界影响，高度有升高或者降低的趋势时，所述控制单元就调节所述动力装置的功率进行反方向运动补偿；如果所述无人机有被风横向吹离悬停位置的趋势，所述控制单元可以启动侧飞模式与之抵消。
优选地，所述无人机从所述电力线路获取电能后为所述电动汽车输送电能的过程包括一次或多次。如果无人机一次携带的电量不足以满足所述电动汽车的电能需求，则需要所述无人机进行多次补充后对所述电动汽车进行多次电能输送，以满足所述电动汽车的电能需求。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，1)本发明利用无人机对电动汽车进行电能补充，满足电动汽车的充电需求，提高电动汽车的续航能力；2)所述无人机利用互感取能的原理，从道路上方的电力线路取电装置获取电能并将所述电能输送给所述电动汽车，这样的设置避免无人机从服务站或其他地方携带供电电源来为所述电动汽车供电，减少了无人机的负载，使得所述无人机能为更远范围内的电动汽车提供电能补充，满足了更大范围内电动汽车的用电需求；3)所述无人机能随时随地利用电力线路获取电能，极大提高了所述无人机的续航距离。
附图说明
图1为本发明的基于无人机和电力线路的电动汽车充电***的示意流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，包括电力线路、电动汽车、无人机和经由通信网络与所述电动汽车、无人机相连的后台控制中心，所述电力线路上装设有电力线路取电装置，所述电力线路取电装置包括取电模块、电源转换模块和电能发送模块，所述电能发送模块用于在所述无人机悬停状态下与所述电力线路取电装置接触时向所述无人机输送电能；所述无人机包括：第二控制装置，用于控制无人机起飞、行进、降落和悬停；第二储能装置，用于储存获取的电能；能量输送***，用于所述无人机从所述电力线路取电装置获取电能和/或所述无人机向所述电动汽车输送电能；第二通信装置，用于与所述电动汽车、后台控制中心进行通信连接；所述电动汽车包括：电能检测装置，用于检测所述电动汽车的电能；充电平台，用于所述无人机停靠并给所述电动汽车输送电能；第一储能装置，用于储存电能；第一通信装置，用于与所述电动汽车、后台控制中心进行通信连接；和第一控制装置，所述第一控制装置与所述电能检测装置、充电平台、第一储能装置和第一通信装置相连；所述后台控制中心用于接收、处理所述电动汽车的充电请求并向所述无人机发送充电指令。
所述无人机从电力线路取电装置获取电能并将所述电能储存起来，然后所述无人机将储存的电能输送给所述电动汽车，为有需求的电动汽车提供电能补充，满足电动汽车的用电需求，保证电动汽车的续航能力，同时，所述无人机从电力线路获取电能的方式避免其从服务站或其他地方携带充电电源，减少了所述无人机的负载，提高了所述无人机的续航距离，使得所述无人机能为更远范围内的电动汽车或其他用电装置提供电能补充。
在具体实施中，所述电能检测装置与所述第一控制装置相连，所述第一控制装置内预先设置所述第一储能装置内所储存电能的电能告警范围，当所述电能检测装置检测到所述第一储能装置内的电能储存进入所述电能告警范围，则所述第一控制装置通过所述第一通信装置向所述后台控制中心发送充电请求，以及时对所述电动汽车进行电能补充，保证所述电动汽车的用电需求。进一步地，所述电能检测装置为能检测出电能变化信息的传感器。
在具体实施中，所述第一控制装置、第二控制装置可为单片机，如，STM8，STM32等。另外，所述负反馈自动控制***的控制单元可为集成有负反馈自动控制程序的嵌入式芯片。
在具体实施中，所述充电平台包括无线感应线圈和充电控制单元，所述无线感应线圈接收所述无人机输送的电能并将所述电能输送给所述电动汽车的第一储能装置，所述充电控制单元用于控制所述充电平台的充电过程，包括控制所述充电平台的充电电路的打开和关闭。
在具体实施中，所述电动汽车充电平台还与车顶固定装置相连，所述车顶固定装置用于在无人机降落在充电平台上并对电动汽车进行电能输送的过程中将所述无人机固定在所述充电平台上，保证所述电能输送的过程能有效进行。在实际使用时，所述电动汽车的车顶固定装置可设置为气囊。
在具体实施中，所述第一储能装置、第二储能装置为充电电池。
在具体实施中，所述第一通信装置、第二通信装置为GPRS通信装置、3G/4G/5G通信装置或无线WiFi通信装置等。
在具体实施中，所述后台控制中心包括信息处理单元和存储单元，所述存储单元存储有与所述电动汽车、无人机的数据交互信息，所述信息处理单元根据这些数据交互信息向所述电动汽车、无人机发送指令。
在具体实施中，所述能量输送***为无线感应线圈，所述无人机悬停状态下与所述电力线路取电装置相接触时，通过无线感应线圈接收所述电能发送模块输送的电能；所述无人机降落在所述电动汽车的充电平台上时，通过所述无线感应线圈向所述充电平台输送电能。
在具体实施中，所述电力线路取电装置利用安装在电力线路上的取能互感器通过电磁感应原理来获得电能，其包括取电模块(即取能互感器)和电源转换模块(将取能互感器取得的电能量转化为所需要的直流电压)。所述取电模块获取电信号，所述电源转换模块将电信号转换为稳定的3.3V、5V或12V的直流电压。在实际应用中，所述电力线路取电装置可选用市场上销售的CT取电装置。
基于无人机和电力线路的电动汽车充电***的电能补充方法包括：
1)电动汽车的电能检测装置在检测到自身电量不足时，通过第一通信装置向后台控制中心发送充电请求，所述后台控制中心接收、处理所述充电请求并向无人机发送充电指令，所述充电指令包括电动汽车的位置和速度信息。具体地，所述充电请求包括需求的电能、当前位置信息、当前接收到的电动汽车用电请求，发送当前接收到的电动汽车用电请求是为了便于所述后台控制中心决定需要调配多大功率的无人机，尽可能提高无人机对所述电动汽车的充电效率，节省充电时间。所述后台控制中心对接收到的充电请求进行认证，认证通过后，所述后台控制中心调用数据库内存储的各种型号及功率的无人机，根据所述充电请求确定可以调配的无人机，并向所述无人机发送充电指令，所述充电指令包括所述电动汽车的位置和速度信息，所述无人机接收到充电指令并反馈确认指令，所述后台控制中心将所述无人机信息和同意充电请求的信息发送给所述电动汽车。
2)所述无人机通过第二通信装置接收充电指令，由第二控制装置控制无人机的工作模式，使所述无人机行进至所述电动汽车附近装设有电力线路取电装置的电力线路上方。所述无人机第二控制装置控制无人机的工作模式，并通过所述定位跟踪装置行进至目的地。所述定位跟踪装置包括摄像头和视频图像处理单元，所述摄像头获取视频图像，所述视频图像处理单元对图像进行预处理，通过图像滤波技术提高图像质量，然后对运动的目标电动汽车进行检测分类提取，最后对提取的目标电动汽车进行定位跟踪。
3)所述无人机悬停状态下与所述电力线路取电装置接触，所述电力线路取电装置通过取电模块取电、通过电源转换模块进行电源转换且通过电能发送模块向所述无人机发送电能，所述无人机通过能量输送***从所述电力线路取电装置接收电能，并将电能储存在第二储能装置内。所述无人机第二控制装置控制无人机工作模式，使所述无人机与所述电力线路取电装置接触并保持悬停状态，所述无人机通过负反馈自动控制***来保持悬停状态，所述无人机和电力线路取电装置之间通过无线感应线圈进行电能输送。
4)所述无人机与所述电动汽车通过所述第一通信装置、第二通信装置进行数据交互，实现身份匹配，匹配成功后，所述电动汽车打开充电平台，所述无人机第二控制装置控制无人机降落在所述电动汽车的充电平台上，通过所述能量输送***向所述电动汽车输送电能，所述电动汽车通过所述充电平台接收电能，并将所述电能储存在第一储能装置内。所述无人机降落在所述电动汽车充电平台上后，通过所述第二通信装置与所述电动汽车进行身份信息认证，所述电动汽车接收身份认证信息并通过所述第一通信装置返回认证通过信息，所述无人机接收到认证通过信息后，开启充电模式，通过所述能量输送***向所述电动汽车进行电能输送，所述电动汽车通过充电平台内置的无线感应线圈接收电能，此时所述充电平台内的控制器控制充电电路导通，所述接收的电能通过所述充电电路输送到所述第一储能装置内。
5)所述无人机结束电能输送后，所述电能检测装置检测所述第一储能装置内的电能，如果需要继续补充电能，则所述第一控制装置第二次发送充电请求，所述后台控制中心向所述无人机发送第二次充电指令，所述无人机第二次从所述电力线路取电装置获取电能，然后对所述电动汽车进行第二次电能输送。当所述无人机第二储能装置内的感应器感应到其储存的电能达到所述第二储能装置的储存容积下限告警范围时，发出告警信息，所述第二控制装置控制所述无人机停止对外供电，并通过所述第二通信装置向所述后台控制中心发送电能不足指令，所述后台控制中心向所述无人机发送电能补充指令，所述第二控制装置控制无人机起飞、行进并悬停于电力线路取电装置上，以从所述电力线路取电装置重新获取电能。在所述无人机向所述电动汽车输送电能的过程中，所述电动汽车从所述无人机接收电能并将电能储存在所述第一储能装置内，所述电动汽车的电能检测装置检测所述第一储能装置内的电能，当所述电能检测装置检测到储存的电能达到所述第一储能装置的储存容积上限告警范围时，发出告警信息，所述第一控制装置控制所述电动汽车关闭充电平台，所述电动汽车停止取电；当所述无人机电量输送完毕而所述电能检测装置检测到储存的电能仍然不够时，所述第一控制装置向所述后台控制中心发送第二次充电请求，所述后台控制中心向所述无人机发送第二次充电指令，所述无人机第二控制装置控制无人进起飞、行进并悬停于所述电力线路取电装置上，进而第二次无人机电能补充，补充完毕后，所述无人机降落至所述电动汽车充电平台上，向所述电动汽车进行第二次电能输送。
在实际应用中，对所述电动汽车进行充电的过程包括一次或多次的所述无人机对自身充电然后对所述电动汽车放电的过程。在所述无人机对所述电动汽车的一次放电过程结束时，所述电量检测装置判断所述电动汽车是否获得足够电能，其充电电池是否达到全容量，所述第一控制装置将判断结果发送给所述后台控制中心，若所述电动汽车未获得足够电量或其充电电池未达到全容量，则所述后台控制中心向所述无人机发送再次充电指令，所述无人机再次进行自身电能补充并对所述电动汽车进行再次放电，直到所述电动汽车电能检测装置检测到所述电动汽车的充电电池达到全容量，充电过程结束。
在具体实施中，所述电动汽车向后台控制中心发送充电请求，所述充电请求包括电动汽车位置、速度和所需电量信息，所述后台控制中心根据充电请求判断所述电动汽车的当前位置，如果判断得知所述电动汽车离可调配的无人机距离较近，则所述后台控制中心向距离所述电动汽车较近的携带满载电量的无人机发送充电指令，所述无人机第二控制装置控制其行进并降落至所述电动汽车充电平台上，先利用自身携带的满载电量对所述电动汽车进行充电，所述无人机内设有电量传感器，在所述电量传感器检测到无人机电量达到电池容积下限时，所述第二控制装置控制无人机停止对外放电，并控制无人机行进至电力线路上方，保持悬停状态与电力线路取电装置接触以对自身进行电能补充，所述无人机在对自身充电过程中，所述电量传感器检测到其电量达到电池容积上限时，所述第二控制装置控制无人机行进并再次降落至所述电动汽车充电平台上，以对所述电动汽车进行再次电能输送。
实施例1
所述电动汽车行驶在光伏公路上，所述光伏公路利用太阳能发电，将太阳能转化为电能，其可作为光伏电源对其他用电装置供电，所述电动汽车在自身电能不足的情况下，可通过光伏电源获取电能进行补充。在日照充足、太阳能转换效率高的条件下，所述光伏电源将电能输送给所述电动汽车来为所述电动汽车供电，所述电动汽车将电能储存在其充电电池内，以满足电动汽车的用电需求。在梅雨季节或光照不足的条件下，所述光伏电源的电能不足以供应所述电动汽车的电能需求，则所述电动汽车通过所述第一通信装置向所述后台控制中心发送充电请求，所述后台控制中心向所述无人机发送充电指令，所述无人机飞行至所述电动汽车上空，所述无人机先从道路上方电力线路获取电能并储存，然后将储存的电能输送给所述电动汽车。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (7)

1.基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，其特征在于，包括电力线路、电动汽车、无人机和经由通信网络与所述电动汽车、无人机相连的后台控制中心，
所述电力线路上装设有电力线路取电装置，所述电力线路取电装置包括取电模块、电源转换模块和电能发送模块，所述电能发送模块用于在所述无人机悬停状态下与所述电力线路取电装置接触时向所述无人机输送电能；
所述无人机包括：第二控制装置，用于控制无人机起飞、行进、降落和悬停；第二储能装置，用于储存获取的电能；能量输送***，用于所述无人机从所述电力线路取电装置获取电能和/或所述无人机向所述电动汽车输送电能；第二通信装置，用于与所述电动汽车、后台控制中心进行通信连接；所述无人机通过第二通信装置接收充电指令，由第二控制装置控制无人机的工作模式，使所述无人机行进至所述电动汽车附近装设有电力线路取电装置的电力线路上方；所述无人机的第二控制装置控制无人机的工作模式，并通过定位跟踪装置行进至目的地；
所述电动汽车包括：电能检测装置，用于检测所述电动汽车的电能；充电平台，用于所述无人机停靠并给所述电动汽车输送电能；第一储能装置，用于储存电能；第一通信装置，用于与所述电动汽车、后台控制中心进行通信连接；和第一控制装置，所述第一控制装置与所述电能检测装置、充电平台、第一储能装置和第一通信装置相连；
所述后台控制中心用于接收、处理所述电动汽车的充电请求并向所述无人机发送充电指令；
所述电力线路取电装置利用安装在电力线路上的取能互感器通过电磁感应原理来获得电能，所述电力线路取电装置包括取电模块和电源转换模块，所述取电模块为取能互感器，所述电源转换模块将取能互感器取得的电能量转化为所需要的直流电压；
所述无人机还设有定位跟踪装置，用于对电动汽车进行定位和跟踪；所述定位跟踪装置包括摄像头和视频图像处理单元，所述摄像头获取视频图像，所述视频图像处理单元对图像进行预处理，通过图像滤波技术提高图像质量，然后对运动的目标电动汽车进行检测分类提取，最后对提取的目标电动汽车进行定位跟踪；
基于无人机和电力线路的电动汽车充电***的电能补充方法，包括以下步骤：
步骤1、电动汽车的电能检测装置在检测到自身电量不足时，通过第一通信装置向后台控制中心发送充电请求，所述后台控制中心接收、处理所述充电请求并向无人机发送充电指令，所述充电指令包括电动汽车的位置和速度信息；
步骤2、所述无人机通过第二通信装置接收充电指令，由第二控制装置控制无人机的工作模式，使所述无人机行进至所述电动汽车附近装设有电力线路取电装置的电力线路上方；
步骤3、所述无人机悬停状态下与所述电力线路取电装置接触，所述电力线路取电装置通过取电模块取电、通过电源转换模块进行电源转换且通过电能发送模块向所述无人机发送电能，所述无人机通过能量输送***从所述电力线路取电装置接收电能，并将电能储存在第二储能装置内；
步骤4、所述无人机与所述电动汽车通过所述第一通信装置、第二通信装置进行数据交互，实现身份匹配，匹配成功后，所述电动汽车打开充电平台，所述无人机的第二控制装置控制无人机降落在所述电动汽车的充电平台上，通过所述能量输送***向所述电动汽车输送电能，所述电动汽车通过所述充电平台接收电能，并将所述电能储存在第一储能装置内；
步骤5、所述无人机结束电能输送后，所述电能检测装置检测所述第一储能装置内的电能，如果需要继续补充电能，则所述第一控制装置第二次发送充电请求，所述后台控制中心向所述无人机发送第二次充电指令，所述无人机第二次从所述电力线路取电装置获取电能，然后对所述电动汽车进行第二次电能输送。
2.如权利要求1所述的基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，其特征在于，所述无人机还设有距离探测器，用于探测所述无人机与所述电动汽车车顶的充电平台之间的距离。
3.如权利要求1所述的基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，其特征在于，所述电动汽车还包括车顶固定装置，用于将无人进固定在所述电动汽车充电平台上。
4.如权利要求1所述的基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，其特征在于，所述第一储能装置、第二储能装置为充电电池。
5.如权利要求1所述的基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，其特征在于，所述无人机进一步具有动力装置和起落装置，所述无人机的第二控制装置与所述动力装置和起落装置相连。
6.如权利要求1所述的基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，其特征在于，所述第一通信装置、第二通信装置包括：GPRS通信装置、3G/4G/5G通信装置或无线WiFi通信装置。
7.如权利要求1所述的基于无人机和电力线路的电动汽车充电***，其特征在于，所述无人机从所述电力线路获取电能后为所述电动汽车输送电能的过程包括一次或多次。
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