CN206099476U - 一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置 - Google Patents

Abstract

一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，涉及飞行器的充电技术领域。本实用新型是为了解决现有小型飞行器续航短，充电难度大的问题。本实用新型所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，取能互感器连接整流电路，整流电路连接滤波电路，滤波电路连接稳压电路，稳压电路同时连接n块充电电池，n块充电电池用于为飞行器提供电能，还用于为转腕电机和线圈电机提供电能。转腕部上设有齿，转腕部的一端与二号半圈的一端相连，齿轮与转腕部的齿相互啮合，当齿轮转动旋转时，能够带动一号半圈和二号半圈贴合或远离。本实用新型所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置能够使飞行器在飞行途中充电，保证续航能力。

Description

一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置

技术领域

本实用新型属于飞行器的充电技术领域。

背景技术

目前，四旋翼无人机已经渐渐融入到了人们的日常生活中，各大公司的四旋翼航拍飞行器也层出不穷，但是短暂的飞行时间却让人提不起精神，也难以应对远程巡航时的长时间工作压力，减小了四旋翼飞行器的应用范围。

同时，四旋翼无人机充电也需要特定的充电平台进行充电，进而导致便捷性差。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有小型飞行器续航短，依赖充电平台导致充电便捷性差的问题，现提供一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置。

一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，该装置包括：取能互感器1、电路单元4、n块充电电池、机械臂、转腕部2-1、转腕电机2-2、线圈电机102、转腕开关电路和线圈开关电路，其中，n为正整数且2≤n≤5；

电路单元包括：整流电路41、滤波电路42、稳压电路43、转腕电机驱动电路44和线圈电机驱动电路46；

取能互感器1的电压输出端连接整流电路41的电压输入端，整流电路41的电压输出端连接滤波电路42的电压输入端，滤波电路42的电压输出端连接稳压电路43的电压输入端，稳压电路43的电压输出端同时连接n块充电电池的电压输入端，n块充电电池均位于飞行器内部，用于为飞行器提供电能，还用于为转腕电机2-2和线圈电机102提供电能；

所述取能互感器1的取能线圈以其中轴分为轴对称的一号半圈1-1和二号半圈1-2，一号半圈1-1的一端设有连接腔103，线圈电机102位于该连接腔103内部，线圈电机102的输出转轴穿出连接腔103，且线圈电机102的输出转轴连接有齿轮101，线圈电机102用于带动齿轮101转动，

所述转腕部2-1为条形板，且该条形板上设有齿，转腕部2-1的一端与二号半圈1-2的一端相连，齿轮101与转腕部2-1的齿相互啮合，当齿轮101转动旋转时，能够带动一号半圈1-1和二号半圈1-2贴合或远离，且一号半圈1-1和二号半圈1-2相互贴合时，一号半圈1-1和二号半圈1-2能够形成闭合的圆形线圈；

电路单元4和转腕电机2-2均位于机械臂内部，转腕电机2-2的输出转轴穿出机械臂顶端，转腕电机2-2的输出转轴与转腕部2-1相连，并用于带动转腕部2-1转动，机械臂的末端固定在飞行器的上表面；

转腕电机驱动电路44和线圈电机驱动电路46的驱动信号输入端同时连接飞行器的主控制器，转腕电机驱动电路44的驱动信号输出端连接转腕电机2-2的驱动信号输入端，线圈电机驱动电路46的驱动信号输出端线圈电机102的驱动信号输入端，

转腕开关电路和线圈开关电路均位于飞行器的遥控器中，且转腕开关电路和线圈开关电路的开关信号输出端同时连接遥控器中的无线接收与发射模块。

本实用新型所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，利用互感取能的原理，在飞行器上设置取能互感器来为飞行器的电池充电，在飞行器电量较低时，利用高压线进行取能，保证飞行器的续航；同时，不需要充电平台就能够进行充电，充电方式简单。

附图说明

图1为一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置的机械结构示意图；

图2为一号半圈的侧视图；

图3为一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置的电气结构示意图；

图4为整流电路的电路图，其中Ui表示输入电压，Uo表示输出电压；

图5为滤波电路的电路图，RL表示负载；

图6为稳压电路的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1至图6具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，该装置包括：取能互感器1、电路单元4、n块充电电池、机械臂、转腕部2-1、转腕电机2-2、线圈电机102、转腕开关电路和线圈开关电路，其中，n为正整数且2≤n≤5；

电路单元包括：整流电路41、滤波电路42、稳压电路43、转腕电机驱动电路44和线圈电机驱动电路46；

取能互感器1的电压输出端连接整流电路41的电压输入端，整流电路41的电压输出端连接滤波电路42的电压输入端，滤波电路42的电压输出端连接稳压电路43的电压输入端，稳压电路43的电压输出端同时连接n块充电电池的电压输入端，n块充电电池均位于飞行器内部，用于为飞行器提供电能，还用于为转腕电机2-2和线圈电机102提供电能；

所述取能互感器1的取能线圈以其中轴分为轴对称的一号半圈1-1和二号半圈1-2，一号半圈1-1的一端设有连接腔103，线圈电机102位于该连接腔103内部，线圈电机102的输出转轴穿出连接腔103，且线圈电机102的输出转轴连接有齿轮101，线圈电机102用于带动齿轮101转动，

所述转腕部2-1为条形板，且该条形板上设有齿，转腕部2-1的一端与二号半圈1-2的一端相连，齿轮101与转腕部2-1的齿相互啮合，当齿轮101转动旋转时，能够带动一号半圈1-1和二号半圈1-2贴合或远离，且一号半圈1-1和二号半圈1-2相互贴合时，一号半圈1-1和二号半圈1-2能够形成闭合的圆形线圈；

电路单元4和转腕电机2-2均位于机械臂内部，转腕电机2-2的输出转轴穿出机械臂顶端，转腕电机2-2的输出转轴与转腕部2-1相连，并用于带动转腕部2-1转动，机械臂的末端固定在飞行器的上表面；

转腕电机驱动电路44和线圈电机驱动电路46的驱动信号输入端同时连接飞行器的主控制器，转腕电机驱动电路44的驱动信号输出端连接转腕电机2-2的驱动信号输入端，线圈电机驱动电路46的驱动信号输出端线圈电机102的驱动信号输入端，

转腕开关电路和线圈开关电路均位于飞行器的遥控器中，且转腕开关电路和线圈开关电路的开关信号输出端同时连接遥控器中的无线接收与发射模块。

本实施方式中，n块充电电池的容量为5000mAh。本实施方式所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，将取能互感器的取能线圈平均分为两个半圆部分，分别固定在转腕部2-1上，通过齿轮101的转动，驱动一号半圈1-1和二号半圈1-2分离或贴合，当实际应用时，首先让一号半圈1-1和二号半圈1-2分离，然后从两个半圈的开口处放入高压线，然后驱动齿轮101旋转，使得一号半圈1-1和二号半圈1-2贴合，形成完全闭合的取能线圈，达到取能的目的。

本实施方式在实际应用时，当飞行器电能不足时，利用遥控器控制飞行器飞至高压线处，然后再利用其自带遥控器中嵌入的开关电路遥控转腕电机2-2调整线圈角度，使得线圈能够将高压线夹取至线圈中，定位取能互感器1。完成定位后取能互感器1开始工作，利用互感取能原理获得电压为充电电池充电，保持飞行器的续航。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置作进一步说明，本实施方式中，机械臂为可伸缩式机械臂。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置作进一步说明，本实施方式中，机械臂包括：前端臂3-1、后端臂3-2、两个直线电机3-3、直线电机驱动电路45和直线电机开关电路；

前端臂3-1和两个直线电机3-3均位于后端臂3-2内部，两个直线电机3-3的输出轴均与前端臂3-1的末端连接，前端臂3-1的顶端从后端臂3-2的顶端伸出至后端臂3-2外部，

直线电机驱动电路45的驱动信号输入端连接飞行器的主控制器，直线电机驱动电路45的驱动信号输出端同时连接两个直线电机3-3的驱动信号输入端，直线电机开关电路位于飞行器的遥控器中，直线电机开关电路的开关信号输出端连接遥控器中的无线接收与发射模块。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置作进一步说明，本实施方式中，还包括电量检测单元，电量检测单元，用于检测n块充电电池的电量。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置作进一步说明，本实施方式中，转腕部2-1的另一端设有向上的凸起，转腕部2-1上表面设有凹槽，转腕部2-1的齿位于该凹槽的底部，齿轮101能够嵌入在凹槽中并与齿相互啮合，凹槽的侧壁上开有滑道槽，

齿轮101中轴的一端与线圈电机102的输出转轴连接，齿轮101中轴的另一端嵌入滑道槽内。

本实施方式中，转腕部2-1的另一端设有向上的凸起，能够防止齿轮从转腕部2-1上滑落。同时凹槽也能够限定齿轮运动的轨迹。

本实用新型采用CT取能技术，该技术是一种利用高压输电线路周围感应的电磁能量获取电能的新型感应取电技术，其利用了电磁感应原理，使用电流互感器直接从高压母线上感应交流电压，然后经过整流、滤波、稳压处理，得到稳定、可靠的直流电压，获得稳定的电源，保证负载设备的长期稳定供电。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置作进一步说明，本实施方式中，它还包括摄像机和显示器，摄像机固定在飞行器上，摄像机的视频信号输出端连接飞行器的无线接收模块，无线发射模块的视频信号输出端连接显示器的信号输入端。

Claims (6)

1.一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，其特征在于，该装置包括：取能互感器(1)、电路单元(4)、n块充电电池、机械臂、转腕部(2-1)、转腕电机(2-2)、线圈电机(102)、转腕开关电路和线圈开关电路，其中，n为正整数且2≤n≤5；

电路单元包括：整流电路(41)、滤波电路(42)、稳压电路(43)、转腕电机驱动电路(44)和线圈电机驱动电路(46)；

取能互感器(1)的电压输出端连接整流电路(41)的电压输入端，整流电路(41)的电压输出端连接滤波电路(42)的电压输入端，滤波电路(42)的电压输出端连接稳压电路(43)的电压输入端，稳压电路(43)的电压输出端同时连接n块充电电池的电压输入端，n块充电电池均位于飞行器内部，用于为飞行器提供电能，还用于为转腕电机(2-2)和线圈电机(102)提供电能；

所述取能互感器(1)的取能线圈以其中轴分为轴对称的一号半圈(1-1)和二号半圈(1-2)，一号半圈(1-1)的一端设有连接腔(103)，线圈电机(102)位于该连接腔(103)内部，线圈电机(102)的输出转轴穿出连接腔(103)，且线圈电机(102)的输出转轴连接有齿轮(101)，线圈电机(102)用于带动齿轮(101)转动，

所述转腕部(2-1)为条形板，且该条形板上设有齿，转腕部(2-1)的一端与二号半圈(1-2)的一端相连，齿轮(101)与转腕部(2-1)的齿相互啮合，当齿轮(101)转动旋转时，能够带动一号半圈(1-1)和二号半圈(1-2)贴合或远离，且一号半圈(1-1)和二号半圈(1-2)相互贴合时，一号半圈(1-1)和二号半圈(1-2)能够形成闭合的圆形线圈；

电路单元(4)和转腕电机(2-2)均位于机械臂内部，转腕电机(2-2)的输出转轴穿出机械臂顶端，转腕电机(2-2)的输出转轴与转腕部(2-1)相连，并用于带动转腕部(2-1)转动，机械臂的末端固定在飞行器的上表面；

转腕电机驱动电路(44)和线圈电机驱动电路(46)的驱动信号输入端同时连接飞行器的主控制器，转腕电机驱动电路(44)的驱动信号输出端连接转腕电机(2-2)的驱动信号输入端，线圈电机驱动电路(46)的驱动信号输出端线圈电机(102)的驱动信号输入端，

转腕开关电路和线圈开关电路均位于飞行器的遥控器中，且转腕开关电路和线圈开关电路的开关信号输出端同时连接遥控器中的无线接收与发射模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，其特征在于，机械臂为可伸缩式机械臂。

3.根据权利要求2所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，其特征在于，机械臂包括：前端臂(3-1)、后端臂(3-2)、两个直线电机(3-3)、直线电机驱动电路(45)和直线电机开关电路；

前端臂(3-1)和两个直线电机(3-3)均位于后端臂(3-2)内部，两个直线电机(3-3)的输出轴均与前端臂(3-1)的末端连接，前端臂(3-1)的顶端从后端臂(3-2)的顶端伸出至后端臂(3-2)外部，

直线电机驱动电路(45)的驱动信号输入端连接飞行器的主控制器，直线电机驱动电路(45)的驱动信号输出端同时连接两个直线电机(3-3)的驱动信号输入端，直线电机开关电路位于飞行器的遥控器中，直线电机开关电路的开关信号输出端连接遥控器中的无线接收与发射模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，其特征在于，还包括电量检测单元，电量检测单元用于检测n块充电电池的电量。

5.根据权利要求1所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，其特征在于，转腕部(2-1)的另一端设有向上的凸起，转腕部(2-1)上表面设有凹槽，转腕部(2-1)的齿位于该凹槽的底部，齿轮(101)能够嵌入在凹槽中并与齿相互啮合，凹槽的侧壁上开有滑道槽，

齿轮(101)中轴的一端与线圈电机(102)的输出转轴连接，齿轮(101)中轴的另一端嵌入滑道槽内。

6.根据权利要求1所述的一种基于高压线互感发电的飞行器充电装置，其特征在于，它还包括摄像机和显示器，摄像机固定在飞行器上，摄像机的视频信号输出端连接飞行器的无线接收模块，无线发射模块的视频信号输出端连接显示器的信号输入端。