CN114537210B - 一种无人机换电装置、换电平台及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无人机换电装置、换电平台及无人机，该换电装置包括：滑轨、推送部、第一电池槽及第二电池槽；所述第一电池槽和所述第二电池槽均通过连接部与所述滑轨连接，所述第一电池槽和所述第二电池槽均用于放置无人机电池；所述推送部，用于沿所述滑轨滑动以在第一电池槽或第二电池槽中推送所述无人机电池。本发明实施例解决了现有技术中无人机换电装置使用的机械爪结构复杂，高价成本高，操作繁琐等问题，本装置结构简单、轻便，更易安装调整，在减少了繁琐的结构设计的同时，还有效的降低了制作和维修成本。

Description

一种无人机换电装置、换电平台及无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机换电装置、换电平台及无人机。

背景技术

当今社会，无人机作为新兴的科技产业被应用于各个行业。尽管无人机发展的势头很大，由于所携带电池的容量有限，电量损耗较快，需要频繁的更换电池，所以，无人机续航问题在很大程度上限制了无人机的推广应用。若要促进无人机市场持久的良性发展，解决无人机的续航问题迫在眉睫。目前，主流的方式是在无人机电池更换装置上设置机械爪，通过机械爪的抓取来实现无人机电池的拆卸更换。然而，机械爪不仅在工程设计上比较复杂，造价成本高，并且安装后不易调整，维修成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无人机换电装置、换电装置及无人机，用以克服了现有技术中机械爪在工程设计上比较复杂，造价和维修成本高，不易调整等技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，提供了一种无人机换电装置，包括：滑轨、推送部、第一电池槽及第二电池槽；

所述第一电池槽和所述第二电池槽均通过连接部与所述滑轨连接，所述第一电池槽和所述第二电池槽均用于放置无人机电池；

所述推送部，用于沿所述滑轨滑动以在第一电池槽或第二电池槽中推送所述无人机电池。

在一种可选的实施方式中，所述推送部包括连接臂、推送块和滑块，所述推送部的一端通过所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述推送部的另一端与所述推送块连接。

在一种可选的实施方式中，所述连接臂包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆与所述滑块连接，所述第二连接杆与所述推送块连接，所述第一连接杆绕所述第二连接杆旋转。

在一种可选的实施方式中，所述第一电池槽靠近所述第二电池槽的一端和所述第二电池槽靠近所述第一电池槽的一端均设置有斜坡。

在一种可选的实施方式中，所述连接部包括升降架，所述升降架用于调整所述推送部在第一方向的位置，所述滑轨与所述升降架滑动连接，所述滑轨用于调整所述推送部在第二方向的位置。

在一种可选的实施方式中，所述第一电池槽与所述第二电池槽一体设置，所述第一电池槽和/或所述第二电池槽配置有充电部，所述充电部用于对所述无人机电池进行充电。

第二方面，提供一种换电平台，所述换电平台包括底座以及所述提供的无人机换电装置，所述无人机换电装置设置于所述底座，所述底座开设有换电口，所述换电口位于第一电池槽与第二电池槽之间。

在一种可选的实施方式中，所述换电平台的底部设置有第一轨道，所述第一轨道位于所述换电口的两侧，所述第一轨道与所述第一电池槽、所述第二电池槽均构成异面垂直，所述第一轨道用于对接无人机。

第三方面，提供一种无人机，所述无人机包括电池仓，所述电池仓内部设置弹性部件，所述弹性部件用于将电池自动弹出。

在一种可选的实施方式中，所述电池仓顶部的两侧设置有第二轨道，所述第二轨道用于与无人机换电平台的第一轨道进行对接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明实施例的一种无人机换电装置、换电平台及无人机，该换电装置包括：滑轨、推送部、第一电池槽及第二电池槽；第一电池槽和第二电池槽均用于放置无人机电池；推送部用于沿滑轨滑动以将无人机旧电池推送至第一电池槽或第二电池槽中，并将第一电池槽或第二电池槽中的新电池推送至无人机中，以此完成无人机的新旧电池更换过程。解决了现有技术中无人机换电装置使用的机械爪结构复杂，高价成本高，操作繁琐等问题，本装置结构简单、轻便，更易安装调整，在减少了繁琐的结构设计的同时，还有效的降低了制作和维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本发明实施例提供的一种换电装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种换电装置的正视图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种换电装置的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种换电过程的示意图；

图5示出了本发明实施例提供的一种换电平台的结构示意图；

图6示出了本发明实施例提供的一种换电平台的正视图；

图7示出了本发明实施例提供的一种换电平台的侧视图；

图8示出了本发明实施例提供的一种无人机的结构示意图；

图9示出了本发明实施例提供的一种无人机中电池仓的结构示意图；

图10示出了本发明实施例提供的一种无人机中电池仓的透视图。

主要元件符号说明：

1-无人机换电装置；11-滑轨；12-推送部；13-第一电池槽；14-第二电池槽；

121-连接臂；122-推送块；123-滑块；

1211-第一连接杆；1212-第二连接杆；

15-连接部；151-升降架；

131-充电部；

2-换电平台；21-底座；22-第一轨道；

211-换电口；

3-无人机；31-电池仓；

311-弹性部件；312-第二轨道；313-电池仓门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

请参照图1和图2，本实施例提出一种无人机换电装置1，包括：滑轨11、推送部12、第一电池槽13及第二电池槽14；

第一电池槽13和第二电池槽14均通过连接部15与滑轨11连接，第一电池槽13和第二电池槽14均用于放置无人机电池；

推送部12用于沿滑轨11滑动，以在第一电池槽13或第二电池槽14中推送无人机电池。

本申请实施例提供的一种无人机换电装置1，通过推送部12来实现无人机电池的推进推出，简化了繁琐的结构设计，可见，该无人机换电装置1结构简单、轻便，更易安装调整，有效的降低了制作成本。

在本发明实施例中，第一电池槽13靠近第二电池槽14和第二电池槽14靠近第一电池槽13的一端设置有斜坡，便于推送部12在推送第一电池槽13或第二电池槽14中电池的过程中，更加省力且快捷，提高了换电效率。可选地，斜坡与电池槽底部的夹角为30°-45°。

请参照图3，在本发明的另一实施例中，第一电池槽13和第二电池槽14一体设置，第一电池槽13和/或第二电池槽14设置有充电部131，充电部131用于对无人机电池进行充电。

在本发明实施例中，充电部131位于第一电池槽13和/或第二电池槽14的槽内，将电池推到与充电部131对应的位置，以使充电部131对电池充电。

在本发明实施例中，推送部12包括连接臂121、推送块122和滑块123，推送部12的一端通过滑块123与滑轨11滑动连接，推送部12的另一端与推送块122连接。

进一步地，推送部12的一端通过滑块123与滑轨11滑动连接，通过滑块123的在滑轨11上滑动，实现带动连接臂121在滑轨11上滑动，连接臂121也可以绕滑块123旋转，推送块122也可以绕连接臂121进行旋转，从而更加准确地调整推送块122的位置；

在本发明实施例中，连接臂121包括第一连接杆1211和第二连接杆1212，第一连接杆1211与滑块123连接，第二连接杆1212与推送块122连接，第一连接杆1211绕第二连接杆1212旋转，以使连接臂121更加灵活。

进一步地，第一连接杆1211也可以绕滑块123旋转，以使在推送电池过程中推送部12能够调整到最佳推送电池的位置。

在本发明实施例中，连接部15包括升降架151，升降架151用于调整推送部12在第一方向的位置，滑轨11与升降架151滑动连接，用于调整推送部12在第二方向的位置。

进一步地，升降架151位于在第一电池槽13远离第二电池槽14和第二电池槽14远离第一电池槽13两端的上方，通过升降架151的伸缩来改变滑轨11的高度，从而调整推送部12的高度位置，从而实现将电池压入无人机内，提高了空间利用率，节约了成本。

进一步地，升降架151位于滑轨11两端的下方，并且升降架151还能在滑轨11上进水平移动，从而能够调整推送部12的水平位置。

请参照图4，当无人机进行换电时，无人机换电装置1通过连接臂121绕滑块123旋转，推送块122绕连接臂121进行旋转，调整推送部12的位置，同时推送部12在滑块123的带动下沿着滑轨11滑到无人机电池的旁侧，滑块123左移，带动推送部12同时向左移动，将无人机电池推进第一电池槽内。升降架151上升，滑块123右移，带动推送部12滑到第一电池槽13中新电池的旁侧，升降架151下降，同时滑块123向左滑动，并带动推送部12向左移动，将第一电池槽13中的新电池推进无人机，以此，完成了无人机的换电过程。

实施例2

请参照图5、图6和图7，本发明实施例2提供一种换电平台2，包括底座21以及实施例1的无人机换电装置1，无人机换电装置1设置于底座21上，底座21开设有换电口211，换电口211位于第一电池槽13与第二电池槽14之间。

在本发明实施例中，电池从无人机弹出后，电池位于换电口211处，换电口211除了用于让电池从换电平台2上通过，还起到了对位的作用。

进一步地，换电口211可以设置磁吸定位设备，用于扩大无人机的定位范围，保证了无人机与换电口211进行精准对接。

请参照图6和图7，在本发明实施例中，换电平台2的底部设置有第一轨道22，第一轨道22位于换电口211的两侧，第一轨道22与第一电池槽13、第二电池槽14均构成异面垂直，第一轨道22用于对接无人机，并当无人机对接成功处于预设位置时能够固定无人机。

在本发明实施例中，换电平台2上还可以配置多个无人机换电装置1，对应配置相应数量的换电口211，便能够实现同时对多台无人机进行换电操作。

在本发明实施例中，为保证无人机换电装置1适时启动，换电平台2还装载有燃油，通过燃油转化为电力来为无人机换电装置1提供动力。

实施例3

请参照图8、图9和图10，本发明实施例3提供一种无人机3，该无人机3包括电池仓31，电池仓31位于无人机的顶部，在电池仓31的内部设置有弹性部件311，所述弹性部件311用于将电池自动弹出。

可以理解的是，电池仓31还设置有电池仓门313，电池仓31内设置有电池时，电池夹设于电池仓门313与弹性部件311之间。

在本发明实施例中，当无人机3与第一轨道22完成对接到达预设位置并固定时，电池仓门313打开，借助弹性部件311的弹力，实现电池的自动弹出。

示范性地，上述弹性部件311可以是弹簧，在电池仓31内部中，将有预设数量的弹簧设置在电池的下方，通过计算设置弹簧的型变量长度、型变量系数从而控制弹力的大小，实现电池弹起并快速达到平衡状态。可选地，所述预设数量为四个。可以理解的是，弹簧的数量可以根据实际需求设置，本发明实施例对此不作限定。

在本发明实施例中，电池仓31顶部的两侧设置有第二轨道312，第二轨道312从电池仓31顶部两侧延伸，第二轨道312长度可以和电池仓31仓身等长，用于实现与换电平台2的第一轨道22进行对接。

进一步地，在第二轨道312之间还设置有保护装置，在电池弹起过程中起防护作用。

示范性地，上述的保护装置可以是约为电池高度一半的挡板，前后挡板不影响无人机与换电平台2的对接，并能够防止电池在弹起过程中滑落。

在无人机更换电池的过程中，无人机电池仓31的第二轨道312与换电平台2的第一轨道22进行对接，当第二轨道312到达预设位置时，将并第二轨道312固定在第一轨道22上，实现无人机与换电平台的位置对齐，此时，电池仓门313打开，弹性部件311将电池弹出。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无人机换电装置，其特征在于，包括：滑轨、推送部、第一电池槽及第二电池槽；

所述第一电池槽和所述第二电池槽均通过连接部与所述滑轨连接，所述第一电池槽和所述第二电池槽均用于放置无人机电池；

所述第一电池槽与所述第二电池槽一体设置，所述第一电池槽和/或所述第二电池槽配置有充电部，所述充电部用于对所述无人机电池进行充电；

所述推送部，用于沿所述滑轨滑动以在第一电池槽或第二电池槽中推送所述无人机电池；

所述推送部包括连接臂、推送块和滑块，所述连接臂包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆与所述滑块连接，所述第二连接杆与所述推送块连接，所述第一连接杆绕所述第二连接杆旋转，所述第一连接杆绕所述滑块旋转。

2.根据权利要求1所述的一种无人机换电装置，其特征在于，所述推送部的一端通过所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述推送部的另一端与所述推送块连接。

3.根据权利要求1所述的一种无人机换电装置，其特征在于，所述第一电池槽靠近所述第二电池槽的一端和所述第二电池槽靠近所述第一电池槽的一端均设置有斜坡。

4.根据权利要求1所述的一种无人机换电装置，其特征在于，所述连接部包括升降架，所述升降架用于调整所述推送部在第一方向的位置，所述滑轨与所述升降架滑动连接，所述滑轨用于调整所述推送部在第二方向的位置。

5.一种换电平台，其特征在于，包括底座以及如权利要求1-4中任一项所述的无人机换电装置，所述无人机换电装置设置于所述底座，所述底座开设有换电口，所述换电口位于所述第一电池槽与所述第二电池槽之间。

6.根据权利要求5所述的一种换电平台，其特征在于，所述换电平台的底部设置有第一轨道，所述第一轨道位于所述换电口的两侧，所述第一轨道与所述第一电池槽、所述第二电池槽均构成异面垂直，所述第一轨道用于对接无人机。

7.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括电池仓，所述电池仓内部设置弹性部件，所述弹性部件用于将电池自动弹出，所述电池仓设置有电池仓门，所述电池夹设于电池仓门与弹性部件之间，所述电池仓顶部的两侧设置有第二轨道，所述第二轨道用于与权利要求5或6中的所述换电平台的第一轨道进行对接，所述第二轨道设置有保护装置。