CN207910555U - 一种无人机充电*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种无人机充电***，包括地面供电端、机载端和控制端，地面供电端包括太阳能发电装置和与太阳能发电装置连通的电能无线发射装置，电能无线发射装置用于发射电能并形成电能发射网，太阳能发电装置或电能无线发射装置上设有第一GPS定位装置，第一GPS定位装置用于地面供电端的定位；机载端包括无人机本体和设于无人机本体上的电能接收装置，电能接收装置用于接收电能无线发射装置发射的电能并对无人机本体进行充电；控制端与电能无线发射装置连接，用于控制电能无线发射装置向电能接收装置发射电能。无人机在巡检过程中，可直接利用光伏电站的电能充电，大大提高了无人机的工作效率，能有效防止无人机出现电量不足而坠毁的情况发生。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能光伏及无人机技术领域，具体涉及一种无人机充电***。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护，便形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。目前光伏组件的寿命大约为25年，这要求大型光伏电站在这25年时间里可以稳定、持续、高效的发电。但大型光伏电站往往安装在比较恶劣的环境中，往往导致光伏发电装置各种故障频发，如太阳能电池板出现分层、腐蚀、气泡或破裂等。故大型光伏电站的维护和故障诊断尤为重要。
光伏电站的巡检方式以传统的人工巡检模式为主，大型太阳能发电厂每年因为巡视光伏电站，需要投入非常庞大的人力和资金，并且常出现人员不到位和巡检不及时的状况，从而导致设备故障处理不及时而引发电力事故。为了解决这些问题，近年来许多无人机产品逐渐用于光伏电站的巡检领域。用无人机来监测光伏板阵列具有许多优点，比如成本低，覆盖范围广，图像精确，探测速度快，灵敏度高，无人操作，能够在恶劣环境下工作，可以合理减少工作时间，从而使大型光伏电站可以在短时间内被检测到故障并且提出初步的解决方案。
但是，现有的无人机均飞行时间短，通常无人机的飞行时间在30分钟以内，且飞行距离，飞行距离在2km以内，因此，无人机在对光伏电站进行巡检的过程中，需要不断更换电池或返回充电，从而直接降低了工作效率，甚至，无人机充电不便还可能会导致其因其充电不及时而发生坠毁的情况。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种无人机充电***，主要用于对光伏电站进行巡检的无人机的充电，无人机在对光伏电站进行巡检的过程中，可直接利用光伏电站的电能对无人机进行充电，无人机不需要不断返航充电或更换电池，大大提高了无人机的工作效率，且在无人机飞行过程中即可及时进行充电，能有效防止无人机出现电量不足而坠毁的情况发生。
本实用新型提供的技术方案如下：
一种无人机充电***，包括地面供电端、机载端和控制端，
所述地面供电端，包括太阳能发电装置和与所述太阳能发电装置连通的电能无线发射装置，所述电能无线发射装置用于发射电能并形成电能发射网，所述太阳能发电装置或所述电能无线发射装置上设有第一GPS定位装置，所述第一GPS定位装置用于所述地面供电端的定位；
所述机载端，包括无人机本体和设于所述无人机本体上的电能接收装置，所述电能接收装置用于接收所述电能无线发射装置发射的电能并对无人机本体进行充电；
所述控制端，与所述电能无线发射装置连接，用于接收充电信号，并控制所述电能无线发射装置向所述电能接收装置发射电能。
进一步的，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板和汇流箱，所述太阳能电池板与所述汇流箱连接，所述电能无线发射装置连接在所述汇流箱上。
进一步的，所述无人机本体上设有蓄电池，所述电能接收装置与所述蓄电池连接，所述电能接收装置将接收的电能存储在蓄电池内。
进一步的，所述蓄电池上连接有电量控制装置，所述电量控制装置用于监控蓄电池的电量，并向所述控制端发送请求充电或停止充电的信号。
进一步的，所述电能无线发射装置具体的，将电能转换成电磁波并发送至所述电能接收装置，所述电能接收装置接收到电磁波能量后并将电磁波能转换成电能。
进一步的，所述控制端连接有无线通讯装置，所述无线通讯装置用于传输所述机载端与所述地面供电端之间充电信号。
进一步的，所述无线通讯装置还用于传输无人机本体的飞行控制指令。
进一步的，所述无人机本体上设有第二GPS定位装置，用于所述机载端的定位。
进一步的，所述无人机本体上还设有备用电池。
进一步的，所述备用电池与所述电能接收装置连接，所述电能接收装置对所述备用电池进行充电。
本实用新型提供的无人机充电***，主要用于在光伏电站的巡检过程中对无人机进行充电，地面供电端的太阳能发电装置为光伏电站中现有的光伏板，根据需要选择多个合适位置的光伏板，并与电能无线发射装置连接，电能无线发射装置将光伏板产生的电能形成电能发射网向机载端的电能接收装置发射电能，控制端用于对电能无线发射装置向电能接收装置发射电能进行自动控制。无人机在对光伏电站进行巡检的过程中，可直接利用光伏电站的电能对无人机进行充电，无人机不需要不断返航充电或更换电池，大大提高了无人机的工作效率，且在无人机飞行过程中即可及时进行充电，充电便捷，能有效防止无人机出现电量不足而坠毁的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的无人机充电***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1所示，本实施例提供的一种无人机充电***，包括地面供电端、机载端和控制端，所述地面供电端包括太阳能发电装置和与所述太阳能发电装置连通的电能无线发射装置，所述电能无线发射装置用于发射电能并形成电能发射网，所述太阳能发电装置或所述电能无线发射装置上设有第一GPS 定位装置，所述第一GPS定位装置用于所述地面供电端的定位；所述机载端包括无人机本体5和设于所述无人机本体5上的电能接收装置，所述电能接收装置用于接收所述电能无线发射装置发射的电能并对无人机本体5进行充电；所述控制端与所述电能无线发射装置连接，用于接收充电信号，并控制所述电能无线发射装置向所述电能接收装置发射电能。
本实施例提供的无人机充电***，主要用于光伏电站4的巡检，地面供电端的太阳能发电装置为光伏电站4中现有的光伏板1，根据需要选择多个合适位置的光伏板1，并与电能无线发射装置3连接，电能无线发射装置3将光伏板1产生的电能形成电能发射网向机载端的电能接收装置发射电能，控制端用于对电能无线发射装置3向电能接收装置发射电能进行自动控制。无人机在对光伏电站4进行巡检的过程中，可直接利用光伏电站4的电能对无人机进行充电，无人机不需要不断返航充电或更换电池，大大提高了无人机的工作效率，且在无人机飞行过程中即可及时进行充电，充电便捷，能有效防止无人机出现电量不足而坠毁的情况发生。
具体的，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板和汇流箱2，所述太阳能电池板与所述汇流箱2连接，所述电能无线发射装置3连接在所述汇流箱2 上。根据实际需要，选择光伏电站4内其中几个位置合适的汇流箱2，在汇流箱2内设置电能无线发射装置3，电能无线发射装置3将汇流箱2处的电能通过无线发射的方式发射给机载端的电能接收装置，并且第一GPS装置和控制端也安装在汇流箱2内，便于集中管理。
更具体的，所述无人机本体5上设有蓄电池，所述电能接收装置与所述蓄电池连接，所述电能接收装置将接收的电能存储在蓄电池内。
优选的，所述蓄电池上连接有电量控制装置，所述电量控制装置用于监控蓄电池的电量，并向所述控制端发送请求充电或停止充电的信号。当电量控制装置监测到蓄电池的电量低于或等于安全飞行值后，选择性地向装在临近汇流箱2内的控制端发送请求充电或停止充电的信号，控制端控制电能无线发射装置3进行电能发射。
具体的，所述电能无线发射装置3将电能转换成电磁波并发送至所述电能接收装置，所述电能接收装置接收到电磁波能量后并将电磁波能转换成电能。
其中，所述控制端连接无线通讯装置，所述无线通讯装置用于传输所述机载端与所述地面供电端之间充电信号。具体的，无线通讯装置包括第一无线收发器和第二无线收发器，第一无线收发器设置在汇流箱2内，第二无线收发器设于无人机本体5上，第一无线收发器与第二无线收发器之间进行无线信号的传输，并且第二无线收发器接收并发送电能接收装置的充电信号，第一无线收发器将接收的充电信号发送给控制端。第二无线收发器还可根据第一GPS定位装置的定位进行定位搜寻电能无线发射装置3，并在机载端靠近电能无线发射装置3时请求启动临近的电能无线发射装置3。进一步的，所述无线通讯装置还用于传输无人机本体5的飞行控制指令。
本实施例对方案进行优化，所述无人机本体5上设有第二GPS定位装置，用于所述机载端的定位。
更加优化的，所述无人机本体5上还设有备用电池。备用电池为小型的蓄电池，电池容量较小，故其体积和重量均较小，可降低无人机的重量，备用电池仅在临近电能无线发射装置3均出现故障的情况下使用。
进一步的，所述备用电池与所述电能接收装置连接，所述电能接收装置对所述备用电池进行充电。在备用电池的电量不足时，电能接收装置还可为备用电池充电。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种无人机充电***，包括地面供电端、机载端和控制端，其特征在于，
所述地面供电端，包括太阳能发电装置和与所述太阳能发电装置连通的电能无线发射装置，所述电能无线发射装置用于发射电能并形成电能发射网，所述太阳能发电装置或所述电能无线发射装置上设有第一GPS定位装置，所述第一GPS定位装置用于所述地面供电端的定位；
所述机载端，包括无人机本体和设于所述无人机本体上的电能接收装置，所述电能接收装置用于接收所述电能无线发射装置发射的电能并对所述无人机本体进行充电；
所述控制端，与所述电能无线发射装置连接，用于接收充电信号，并控制所述电能无线发射装置向所述电能接收装置发射电能。
2.根据权利要求1所述的无人机充电***，其特征在于，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板和汇流箱，所述太阳能电池板与所述汇流箱连接，所述电能无线发射装置连接在所述汇流箱上。
3.根据权利要求1所述的无人机充电***，其特征在于，所述无人机本体上设有蓄电池，所述电能接收装置与所述蓄电池连接，所述电能接收装置将接收的电能存储在蓄电池内。
4.根据权利要求3所述的无人机充电***，其特征在于，所述蓄电池上连接有电量控制装置，所述电量控制装置用于监控蓄电池的电量，并向所述控制端发送请求充电或停止充电的信号。
5.根据权利要求1所述的无人机充电***，其特征在于，所述电能无线发射装置具体的，将电能转换成电磁波并发送至所述电能接收装置，所述电能接收装置接收到电磁波能量后并将电磁波能转换成电能。
6.根据权利要求1所述的无人机充电***，其特征在于，所述控制端连接有无线通讯装置，所述无线通讯装置用于传输所述机载端与所述地面供电端之间充电信号。
7.根据权利要求6所述的无人机充电***，其特征在于，所述无线通讯装置还用于传输无人机本体的飞行控制指令。
8.根据权利要求1所述的无人机充电***，其特征在于，所述无人机本体上设有第二GPS定位装置，用于所述机载端的定位。
9.根据权利要求1所述的无人机充电***，其特征在于，所述无人机本体上还设有备用电池。
10.根据权利要求9所述的无人机充电***，其特征在于，所述备用电池与所述电能接收装置连接，所述电能接收装置对所述备用电池进行充电。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110761597A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-02-07 | 嘉兴智行物联网技术有限公司 | 可供无人机起降和无线充电的电动自行车充电车棚及方法 |
| CN114189062A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-15 | 广西电网有限责任公司河池供电局 | 一种无人机用的飞行追踪管控装置 |
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