CN208890455U - 一种无人机用供电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种无人机用供电***,涉及无人机技术领域,用于远程监控无人机用供电***,以实现无人机在偏远地区的自动充电。所述无人机用供电***,包括多个光伏供电装置,以及与各光伏供电装置信号连接的远程控制平台;每个所述光伏供电装置上分别设有包括光伏电池的无人机停机坪,以及与远程控制平台和无人机信号连接的定位通信器;定位通信器用于确定无人机停机坪的位置信息,并根据远程控制平台和/或无人机的定位请求,将位置信息发送至对应的远程控制平台和/或无人机。本实用新型实施例提供的无人机用供电***用于无人机充电。
Description
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用供电***。
背景技术
随着无人机技术的不断发展,无人机的应用范围越来越广,比如应用在军事行动、地质勘测、物流运输、农业应用、影视拍摄、消防抗灾以及救援巡查等诸多领域。
然而,无人机在各领域的应用场所多为人烟稀少的偏远地区,这些偏远地区交通不便,能源供给比较困难,使得很多物资能源难以及时有效送达,尤其是电力能源;而无人机的电池续航能力又比较差,需要及时补充电能方能继续作业,因此,当无人机在偏远地区作业时,容易出现充电困难的问题,即无人机难以及时获取电能补充,从而容易导致无人机作业受限,不利于大力推广无人机的使用。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种无人机用供电***,用于远程监控无人机用供电***,以实现无人机在偏远地区的自动充电。
为达到上述目的,本实用新型实施例提供了如下技术方案:
本实用新型实施例提供了一种无人机用供电***,包括多个光伏供电装置,以及与各光伏供电装置信号连接的远程控制平台;每个光伏供电装置上分别设有包括光伏电池的无人机停机坪,以及与远程控制平台和无人机信号连接的定位通信器;该定位通信器用于确定无人机停机坪的位置信息,并根据远程控制平台和/或无人机的定位请求,将位置信息发送至对应的远程控制平台和/或无人机。
本实用新型实施例提供的无人机用供电***,包括多个与远程控制平台信号连接的光伏供电装置,上述各光伏供电装置通常分散设置在无人机飞行区域,而无人机飞行区域一般位于偏远地区,该无人机用供电***可以通过远程控制平台远程监控各光伏供电装置,并利用无人机飞行区域的光伏能源发电储能,完成光伏供电装置对电能的自动储备,无需人工进行电能供给,能够减少偏远地区输电设施的建立,有利于实现绿色环保发电,并适度降低人力维护成本。
而且,本实用新型实施例提供的无人机用供电***,在每个光伏供电装置上分别设置包括光伏电池的无人机停机坪,以及与远程控制平台和无人机信号连接的定位通信器,可以利用定位通信器对各光伏供电装置进行定位,并根据远程控制平台和/或无人机的定位请求,将对应光伏供电装置的位置信息,也就是对应无人机停机坪的位置信息发送至对应的远程控制平台和/或无人机,从而实现无人机和无人机用供电***之间的远程自动交互,以确保无人机能准确可靠地降落至对应的无人机停机坪上,并通过光伏供电装置进行自动充电。
因此,本实用新型实施例提供的无人机用供电***,通过在偏远地区分散设置多个光伏供电装置,可以利用远程控制平台远程监控各光伏供电装置,使得各光伏供电装置合理利用偏远地区的光伏能源,将太阳辐射能转换为对应光伏供电装置的储备电能,并通过定位通信器确保无人机准确可靠地降落至对应的无人机停机坪上,从而实现无人机在偏远地区的自动充电。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本实用新型实施例的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例提供的一种无人机用供电***的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的另一种无人机用供电***的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的无人机用供电***维护方法的流程图;
图4为本实用新型实施例提供的无人机充电方法的流程图;
图5为图4所述方法中步骤3的流程图。
附图标记:
1-光伏供电装置, 2-远程控制平台, 3-无人机停机坪,
11-光伏电池, 12-光伏控制器, 13-储能电池,
14-电池电量检测器, 15-通信采集模块, 16-电池寿命报警器,
17-定位通信器, 18-充电装置。
具体实施方式
为便于理解,下面结合说明书附图,对本实用新型实施例提供的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是所提出的技术方案的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例,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,均属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1,本实用新型实施例提供了一种无人机用供电***,包括多个光伏供电装置1,以及与各光伏供电装置1信号连接的远程控制平台2;每个光伏供电装置1上分别设有包括光伏电池11的无人机停机坪3,以及与远程控制平台2和无人机信号连接的定位通信器17;定位通信器17用于确定无人机停机坪3的位置信息,并根据远程控制平台2和/或无人机的定位请求,将该位置信息发送至对应的远程控制平台2和/或无人机。
上述光伏供电装置1用于向无人机提供无人机飞行所需的电能,通常分散设在无人机飞行区域,该无人机飞行区域是指无人机能够飞行作业的区域,一般位于偏远地区。光伏供电装置1的数量为多个,其设置位置及设置方式可以根据实际需要自行设定,比如:每相邻的两个光伏供电装置1之间的距离相同或不同;各光伏供电装置1设在同一条直线上等。各光伏供电装置1分别与远程控制平台2信号连接,可以通过远程控制平台2远程监控各光伏供电装置1,从而有效控制维护各光伏供电装置1。
上述无人机停机坪3设在对应光伏供电装置1上,通常是设在对应光伏供电装置1的顶部。此外,光伏供电装置1中的光伏电池11通常呈板状结构,无人机停机坪3可以利用光伏供电装置1中的至少一个光伏电池11构成。可选的,无人机停机坪3的整个表面全部由光伏电池11构成,或,无人机停机坪3的部分表面由光伏电池11构成。无人机停机坪3由光伏电池11构成,实现了无人机停机坪3与光伏供电装置1的一体集成,可以有效减小无人机停机坪3对空间的占用,简化无人机用供电***的整体结构。此外,上述光伏电池一般选用太阳能薄膜电池,该太阳能薄膜电池可采用晶体硅、碲化镉、铜铟镓硒、非晶体硅或砷化镓等材料制作形成。
上述定位通信器17安装在对应的光伏供电装置1上,通常是设在光伏供电装置1的基座内;定位通信器17一般可选用GPS(Global Positioning System,中文名称:全球定位***)定位通信器。定位通信器17与远程控制平台2信号连接时,可以根据远程控制平台2发送的定位请求,将对应光伏供电装置1的位置信息发送至远程控制平台2,以便于远程控制平台2对各光伏供电装置1进行远程定位监控;定位通信器17与无人机信号连接时,可以根据无人机发送的定位请求,将对应光伏供电装置1的位置信息发送至无人机,以便于无人机根据该光伏供电装置1的位置信息准确获取对应无人机停机坪3的位置信息,并实现无人机在对应无人机停机坪3的定位降落。
本实用新型实施例提供的无人机用供电***,在无人机飞行区域分散设置多个与远程控制平台2信号连接的光伏供电装置1,可以通过远程控制平台2远程监控各光伏供电装置1,并利用该无人机飞行区域的光伏能源发电储能,完成光伏供电装置1对电能的自动储备,而无需人工进行电能供给,能够减少偏远地区输电设施的建立,有利于实现绿色环保发电,并适度降低人力维护成本。
而且,本实用新型实施例提供的无人机用供电***,在每个光伏供电装置1上分别设置由光伏电池11构成的无人机停机坪3,以及与远程控制平台2和无人机信号连接的定位通信器17,可以利用定位通信器17对各光伏供电装置1进行定位,并根据远程控制平台2和/或无人机的定位请求,将对应光伏供电装置1的位置信息,也就是对应无人机停机坪3的位置信息发送至对应的远程控制平台2和/或无人机,从而实现无人机和无人机用供电***之间的远程自动交互,以确保无人机能准确可靠地降落至对应的无人机停机坪3上,并通过光伏供电装置1进行自动充电。
因此,本实用新型实施例提供的无人机用供电***,通过在偏远地区分散设置多个光伏供电装置1,可以利用远程控制平台2远程监控各光伏供电装置1,使得各光伏供电装置1合理利用偏远地区的光伏能源,将太阳辐射能转换为对应光伏供电装置1的储备电能,并通过定位通信器17确保无人机准确可靠地降落至对应的无人机停机坪3上,从而实现无人机在偏远地区的自动充电。
需要说明的是,请参阅图2,上述光伏供电装置1一般包括光伏电池11、光伏控制器12以及储能电池13;其中,光伏电池11通过光伏控制器12与储能电池13电连接。光伏控制器12分别与光伏电池11和储能电池13电连接,能够在光伏供电装置1将太阳辐射能转换为电能的过程中,分别对光伏电池11和储能电池13进行控制保护;示例性的,如果光伏电池11的输出电压与储能电池13的额定电压不相符,那么光伏控制器12便会对光伏电池11的输出电压进行调控,以确保二者相符;如果储能电池13的储备电量已满足储电容量上限,即最大储电容量,那么光伏控制器12将控制光伏电池11停止电能输出,以避免储能电池13过充。此外,光伏控制器12还可与远程控制平台2信号连接,以便根据远程控制平台2的控制指令执行控制动作。
可选的,请继续参阅图2,在上述光伏供电装置1中,储能电池13还与电池电量检测器14电连接,电池电量检测器14还与远程控制平台2信号连接。电池电量检测器14能够实时检测储能电池13的电量信息,并将该电量信息发送至远程控制平台2,以便于远程控制平台2实时监控各光伏供电装置1的储电状态。此外,通过远程控制平台2对各光伏供电装置1储电状态的实时监控,再结合无人机的实际应用,还可以合理推断出无人机用供电***对光伏供电装置1安装数量或安装位置等的实际需求。电池电量检测器14的具体结构可以根据实际需要自行设定,本实施例对此不做限定,以其能对储能电池13的储备电量进行检测为准。
可选的,上述电池电量检测器14可以直接与远程控制平台2信号连接,或者通过通信采集模块15与远程控制平台2信号连接。请参阅图2,电池电量检测器14通过通信采集模块15与远程控制平台2信号连接时,通信采集模块15可以根据远程控制平台2的电池电量采集请求,从电池电量检测器14中获取对应储能电池13的电量信息。具体实施时,远程控制平台2可以根据实际需求,定期向通信采集模块15发送电池电量采集请求,再由通信采集模块15从电池电量检测器14中调取对应储能电池13在当前时刻的电量信息,并将该电量信息反馈至远程控制平台2,从而避免远程控制平台2接收和存储冗余数据。此外,通信采集模块15还与无人机信号连接,用于根据无人机的电池电量采集请求,从电池电量检测器14中获取对应光伏供电装置1中储能电池13的电量信息。可选的,通信采集模块15采用GPRS(GeneralPacket Radio Service,中文名称:通用分组无线服务技术)通信采集模块。
值得一提的是,上述通信采集模块15具备通信功能,其可与定位通信器17一体集成,即通信采集模块15可与定位通信器17共用同一通信功能,比如基于通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,简称GPRS)的通信功能,从而减小通信采集模块15和定位通信器17在光伏供电装置1中的空间占用,有利于简化光伏供电装置1的结构。
为了方便维护光伏供电装置1中的储能电池13,请继续参阅图2,各光伏供电装置1的储能电池13上设有电池寿命报警器16,电池寿命报警器16与电池电量检测器14电连接,电池寿命报警器16与远程控制平台2信号连接,能够在储能电池13的充放电次数达到次数限额,和/或,储能电池13的单次充电储电量未达到储电量限额时,向远程控制平台2发送电池寿命报警信号。具体实施时,电池寿命报警器16通过实时监测储能电池13的充放电次数,并从电池电量检测器14中获取对应储能电池13的电量信息,可以根据储能电池13的充放电次数是否达到次数限额,和/或储能电池13的单次充电储电量是否达到储电量限额,判断出是否需要向远程控制平台2发送电池寿命报警信号;如果储能电池13的充放电次数已达到次数限额,或储能电池13的单次充电储电量未能达到储电量限额,即二者有其一,则表示储能电池13的寿命即将终止,电池寿命报警器16需要向远程控制平台2发送电池寿命报警信号,以提醒位于远程控制平台2的作业人员尽快对该光伏供电装置1的储能电池13进行更换维护,从而确保无人机的自动充电能够可靠完成。
可以理解的是,当无人机降落至无人机停机坪3后,无人机的自动充电需要借助设在无人机停机坪3上的充电装置18完成。充电装置18通常设在无人机停机坪3表面的无人机停放区域,并与储能电池13电连接;当无人机降落在无人机停机坪3上并与充电装置18自动耦合后,无人机便可以通过该充电装置18自动充电。充电装置18与无人机匹配设置,可以采用接触式充电装置或非接触式充电装置。示例性的,充电装置18为接触式充电装置,接触式充电装置的输电接口可与无人机的充电接口匹配插合,通过接触导通而对无人机进行充电;充电装置18为非接触式充电装置,一般采用电磁感应的无线充电模式,即无人机停机坪3的表面设有充电感应区,当无人机降落至充电感应区的感应范围中时,无人机即可与充电感应区感应连接并进行充电。本实施例优选使用非接触式充电装置。
为了方便无人机准确降落至无人机停机坪3,并与设在无人机停机坪3上的充电装置18自动耦合,在上述实施例提供的无人机用供电***中,各无人机停机坪3上均设有用于供无人机识别降落位置的对位标识。对位标识可以有多种设置方式,以能供无人机准确识别降落位置为准。示例性的,对位标识可采用对位图案,比如蕴含无人机停机坪3的地理坐标信息的二维码识别图案,无人机通过识别该二维码识别图案能够准确获取无人机停机坪3的地理坐标从而准确降落;对位图案可采用喷墨打印的方式形成在无人机停机坪3,也就是光伏电池的表面,或者独立设置于无人机停机坪3的周边区域。
为了避免环境因素比如恶劣天气等对光伏电池造成损伤,由光伏电池构成的无人机停机坪3优选采用折叠式停机坪,该折叠式停机坪包括手动折叠式停机坪或自动折叠式停机坪。示例性的,本实施例中,无人机停机坪3采用自动折叠式停机坪,该自动折叠式停机坪包括多个通过折叠机构活动串接的光伏电池板;折叠机构采用电控伸缩式桁架,折叠机构的电控部与远程控制平台2信号连接,能够根据远程控制平台2的控制指令在需要时控制折叠机构展开或收缩,从而完成对应无人机停机坪3的展开或折叠。此外,上述折叠式停机坪的折叠次数可以根据实际需要自行设定,比如:无人机停机坪的表面积较大,则设为多次折叠;无人机停机坪的表面积较小,则设为单次折叠。
上述实施例提供的无人机用供电***在使用过程中,通常需要进行维护。请参阅图3,该无人机用供电***的维护方法包括:
步骤S1,获取无人机飞行区域内各无人机停机坪的位置信息。
上述无人机飞行区域内分散设置多个光伏供电装置,而每个光伏供电装置上又均设有无人机停机坪和定位通信器;通过各定位通信器能够获取对应各无人机停机坪的位置信息。
步骤S2,获取各无人机停机坪所对应光伏供电装置的供电状态。
光伏供电装置包括光伏电池和储能电池,其供电状态通常包括:光伏电池的发电状态、储能电池的储电状态以及光伏电池和储能电池的电能输出状态。
在本实施例提供的光伏供电装置中,光伏电池通过光伏控制器与储能电池电连接,利用光伏控制器可以有效获取光伏电池的发电状态以及光伏电池的电能输出状态;而储能电池上设有电池电量检测器,利用电池电量检测器可以有效获取储能电池的储电状态以及储能电池的电能输出状态。光伏控制器和电池电量检测器分别与远程控制平台信号连接,能够将对应获取的光伏供电装置的供电状态有效发送至远程控制平台。
步骤S3,根据各光伏供电装置的供电状态,对供电状态异常的光伏供电装置进行控制维护。
上述光伏电池的发电状态通常是指光伏电池将太阳辐射能转化为电能的状态;光伏电池的发电状态异常,一般包括光伏电池的光电转化效率过低或光伏电池的发电量过小等。光伏电池的电能输出状态异常,一般表现为光伏电池没有电能输出或光伏电池的输出电压过高等。上述储能电池的储电状态通常是指储能电池储存电量的状态;储能电池的储电状态异常,一般包括储能电池的储电电量过低或储能电池的单次充电储电量过低等。储能电池的电能输出状态异常,一般表现为储能电池没有电能输出或储能电池的输出电压过高等。
光伏供电装置的供电状态异常,容易损坏其光伏电池或储能电池的使用性能,进而容易影响无人机的自动充电。本实用新型实施例提供的无人机用供电***的维护方法,根据各光伏供电装置的供电状态,可以及时了解无人机用供电***中各光伏供电装置的使用状况,并在光伏供电装置供电状态异常时对其进行及时有效的控制维护,有利于远程监控无人机用供电***,避免人员值守各光伏供电装置,降低了人力维护成本。
综上,本实用新型实施例提供的无人机用供电***的维护方法,通过获取无人机飞行区域内各无人机停机坪的位置信息,以及各无人机停机坪中对应光伏供电装置的供电状态,能够对无人机用供电***中的各光伏供电装置进行远程监控,以降低人力维护成本;并在远程监控各光伏供电装置时,及时地对供电状态异常的光伏供电装置进行控制维护,以确保无人机在偏远地区的自动充电能够可靠进行。
值得一提的是,上述光伏供电装置的供电状态,还包括储能电池的寿命状态。储能电池的寿命状态包括异常和正常两种状态;储能电池的寿命状态异常时,通常表现为储能电池的寿命终止或即将终止。储能电池的寿命状态,一般可通过如下两项指标中的至少一项来判定:
指标一:储能电池的充放电次数是否达到次数限额;
指标二:储能电池的单次充电储电量是否未达到储电量限额;
若判定结果为是,即储能电池的充放电次数达到次数限额,或,储能电池的单次充电储电量未达到储电量限额,则判定为异常状态;否则,为正常状态。
具体实施时,储能电池与电池电量检测器电连接,可以通过电池电量检测器实时监测储能电池的电量;储能电池上设置与电池电量检测器电连接的电池寿命报警器,可以利用电池寿命报警器监测统计储能电池的充放电次数,并从电池电量检测器获取储能电池的单次充电储电量。上述储能电池的充放电次数有限,其次数限额一般是指储能电池在其寿命终止前能够进行充放电的最大次数;上述储能电池的单次充电储电量有限,其储电量限额一般是指储能电池在其寿命终止前能够在每一次充电过程中储备的最小储电量。
可以理解的是,本实施例在判定储能电池寿命状态的过程中,对储能电池充放电次数及其单次充电储电量的获取和判断,可以择一进行,也可以同时或分先后顺序进行;但不论采用何种方式,在确定储能电池的充放电次数达到次数限额,或,储能电池的单次充电储电量未达到储电量限额时,即可判定储能电池的寿命状态异常,即储能电池的寿命终止或即将终止。
本实施例提供的维护方法在判定储能电池的寿命状态异常后,还会向远程控制平台发送电池寿命报警信号,这样上述步骤S3中对供电状态异常的光伏供电装置进行控制维护,还包括:
根据电池寿命报警信号,对储能电池寿命状态异常的光伏供电装置进行储能电池更换。
本实用新型实施例提供的无人机用供电***的维护方法,在远程监控各光伏供电装置时,通过获取对应光伏供电装置的电池寿命报警信号,可以及时对寿命状态异常的储能电池进行更换维护,从而确保无人机用供电***中的各光伏供电装置一直处在正常使用状态,进而提高无人机在偏远地区进行自动充电的可靠性。此外,本实施例通过远程控制平台对各光伏供电装置进行远程实时监控,还可以准确获取各光伏供电装置在不同使用周期中的数据记录,为无人机用供电***的进一步开发提供较为全面的分析资料,以便于针对性的改良该无人机用供电***。
上述实施例提供的无人机用供电***用于向无人机充电。请参阅图4,该无人机用供电***在使用时对应的无人机充电方法,包括:
步骤S1',接收无人机电量报警信号。
无人机的飞行动力一般依赖于其动力电池提供的电能;当无人机动力电池的电量降低至预设的电量报警值时,设在无人机动力电池上的电量报警器将发送无人机电量报警信号至无人机的中央处理器。
步骤S2',在接收到无人机电量报警信号时,获取至少一个无人机停机坪的位置信息,以及至少一个无人机停机坪所对应的光伏供电装置的供电状态。
无人机的中央处理器在接收到无人机电量报警信号时,将启动无人机停机坪搜索功能。通过无人机与无人机用供电***之间的远程自动交互,通常能够获得一个或多个无人机停机坪的位置信息,以及对应光伏供电装置的供电状态。
步骤S3',根据上述位置信息和供电状态,从至少一个无人机停机坪中选定待无人机降落的目标停机坪。
在获得位置信息和供电状态的一个或多个无人机停机坪中,一般选定距离无人机位置最近且供电状态正常的无人机停机坪作为目标停机坪。具体的,目标停机坪的位置应位于无人机在电量报警之后仍然可以到达的范围内,以避免无人机在还未抵达目标停机坪前就耗尽电量,出现坠机等问题;同时,目标停机坪对应光伏供电装置的供电状态应处于正常状态,以能向无人机正常充电为准。
步骤S4',控制无人机降落至目标停机坪;无人机与设在目标停机坪上的充电装置自动耦合,并通过充电装置完成充电。
目标停机坪表面的无人机停放区域通常设有充电装置,该充电装置与无人机匹配设置,可以采用接触式充电装置或非接触式充电装置。在控制无人机降落至目标停机坪后,无人机可与设在目标停机坪上的充电装置自动耦合,并通过该充电装置完成充电。
本实用新型实施例提供的无人机充电方法,在无人机电量报警后,通过无人机和无人机用供电***之间的远程自动交互,可以根据上述至少一个无人机停机坪的位置信息及其对应光伏供电装置的供电状态,从中选定待无人机降落的目标停机坪;并控制无人机降落至目标停机坪,从而确保无人机与设在目标停机坪上的充电装置自动耦合,以完成无人机在偏远地区的自动充电。
为了能够准确有效的选定待无人机降落的目标停机坪,请参阅图5,根据获取的至少一个目标停机坪的位置信息及对应光伏供电装置的供电状态,从中选定目标停机坪的步骤包括:
步骤S31',获取至少一个无人机停机坪的位置信息,以及至少一个无人机停机坪中对应光伏供电装置的供电状态。
无人机飞行区域内通常分散设有多个无人机停机坪,每个无人机停机坪对应一个光伏供电装置,而每个光伏供电装置中均设有可与远程控制平台和无人机信号连接的定位通信器及通信采集模块。通过无人机和无人机用供电***的远程自动交互,能够获取至少一个无人机停机坪的位置信息及对应光伏供电装置的供电状态。
步骤S32',根据无人机电量报警信号确定无人机的飞行许可距离。
无人机电量报警信号与无人机动力电池的预设的电量报警值有关。在接收无人机电量报警信号后,根据无人机电量报警信号即预设的电量报警值,能够确定无人机还能继续飞行的最远距离,也就是无人机的飞行许可距离。
步骤S33',根据至少一个无人机停机坪的位置信息,确定无人机与该至少一个无人机停机坪之间的待飞行距离。
在获取至少一个无人机停机坪的位置信息后,根据每个无人机停机坪与无人机之间的直线距离,可以确定无人机与每一个无人机停机坪之间的待飞行距离。
步骤S34',将待飞行距离小于或等于飞行许可距离的无人机停机坪作为候选停机坪,并判断候选停机坪的供电状态是否正常。如果供电状态正常的候选停机坪的数量为一个,则将该候选停机坪选定为目标停机坪;如果供电状态正常的候选停机坪的数量为多个,则将待飞行距离最小时对应的候选停机坪,即距离无人机最近的候选停机坪选定为目标停机坪。
当然,本实施例中,如果所获取的候选停机坪的供电状态全部异常,即没有一个候选停机坪的供电状态正常时,可以先将待飞行距离最小时对应的候选停机坪选定为目标停机坪,以便于无人机能够在其电量耗尽之前降落至目标停机坪,并进行充电等待,从而在该目标停机坪的供电状态恢复正常后进行充电。本实施例通过比较无人机的飞行许可距离,以及其与对应无人机停机坪之间的待飞行距离,能够合理选取恰当的无人机停机坪作为目标停机坪,以确保无人机的剩余电量足够无人机降落至目标停机坪并进行充电。
值得一提的是,上述实施例中获取至少一个无人机停机坪的位置信息的方式可以有多种,本实用新型实施例示例性的提供了四种,详述如下。
第一种,向至少一个无人机停机坪所对应的光伏供电装置发送定位请求,并接收光伏供电装置根据该定位请求反馈的位置信息。这也就是说,无人机可直接与设在各光伏供电装置上的定位通信器进行交互通信,并通过定位通信器的反馈信息,获取对应光伏供电装置的位置信息,即对应无人机停机坪的位置信息。
第二种,通过远程控制平台向至少一个无人机停机坪所对应的光伏供电装置发送定位请求,并通过远程控制平台接收光伏供电装置根据该定位请求反馈的位置信息。这也就是说,无人机可通过远程控制平台与设在各光伏供电装置上的定位通信器进行交互通信,并通过远程控制平台间接获取对应光伏供电装置的位置信息,即对应无人机停机坪的位置信息。
第三种,在无人机内预存储无人机停机坪数据库,该无人机停机坪数据库包括多个位于无人机飞行区域的无人机停机坪的位置信息;然后,根据无人机的位置信息,从无人机停机坪数据库中调取至少一个无人机停机坪的位置信息。这也就是说,无人机的中央处理器自带有定位功能和存储功能;在无人机飞行之前,可以将设在无人机飞行区域的多个无人机停机坪的位置信息预存储在无人机的中央处理器中,然后在无人机需要时,即无人机的电池电量报警时,根据无人机当前时刻的定位,调取设在无人机周边区域至少一个无人机停机坪的位置信息。
第四种,无人机上设置有用于采集无人机停机坪图像信息的图像采集器。获取至少一个无人机停机坪的位置信息的步骤,包括:获取至少一个无人机停机坪的图像信息;根据该图像信息获取相应的无人机停机坪与无人机之间的相对位置信息。在无人机上设置图像采集器,可以通过图像采集器清晰获取设在无人机周边区域最近的无人机停机坪,从而更为直接且准确的确定无人机停机坪与无人机之间的相对位置,并生成无人机至无人机停机坪的飞行路线,以便无人机能够快速降落至对应的无人机停机坪。
当然,无人机停机坪位置信息的获取方式并不仅限于上述四种,其他能够获取无人机停机坪位置信息的方式均适用,具体可以根据无人机的实际应用场景确定。
可以理解的是,无人机电量报警信号根据预设的电量报警阈值产生,一般可以按照电量报警阈值的大小,也就是无人机电量报警的紧急程度,将无人机电量报警信号分挡位设置,比如无人机电量预警信号和无人机电量紧急报警信号至少两种挡位。而对于不同挡位的无人机电量报警信号,无人机将分别执行不同的控制动作。
可选的,无人机电量报警信号包括无人机电量预警信号;在无人机的电量低于第一设定阈值时,无人机生成无人机电量预警信号。当无人机电量报警信号为无人机电量预警信号时,代表无人机的剩余电量还较多,可以允许无人机在其降落之前做一些扫尾工作,比如对无人机当前作业任务中采集数据的记录存储工作等。
上述步骤S4'中,控制无人机降落至目标停机坪的步骤还包括:在接收到无人机电量预警信号之后,确定无人机的降落时限,控制无人机扫尾当前作业任务,并在该降落时限届满前降落至目标停机坪。
上述降落时限可以根据无人机电量预警信号,也就是无人机低于第一设定阈值的剩余电量,并结合无人机的飞行速度等预测确定,其代表了无人机在接收到无人机电量预警信号之后,还可以继续飞行的最长时限。
可选的,无人机电量报警信号包括无人机电量紧急报警信号,在无人机的电量低于第二设定阈值时,无人机生成无人机电量紧急报警信号;该第二设定阈值小于上述第一设定阈值。当无人机电量报警信号为无人机电量紧急报警信号时,代表无人机的剩余电量较少,已难以供无人机继续作业,无人机需要立刻选定目标停机坪并予以降落。
上述步骤S4'中,控制无人机降落至目标停机坪的步骤还包括:
在接收到无人机电量紧急报警信号之后,控制无人机立即中断当前作业任务,并降落至目标停机坪。
可选的,无人机电量报警信号包括无人机电量预警信号和无人机电量紧急报警信号,在无人机的电量低于第一设定阈值时,无人机生成无人机电量预警信号,在无人机的电量低于第二设定阈值时,无人机生成无人机电量紧急报警信号,第二设定阈值小于第一设定阈值。
上述步骤S4'中,控制无人机降落至目标停机坪的步骤还包括:
在接收到无人机电量预警信号之后,确定无人机的降落时限,并控制无人机扫尾当前作业任务。
若在扫尾工作未完成前接收到无人机电量紧急报警信号,则控制无人机立即中断扫尾工作,并降落至目标停机坪。
若在扫尾工作完成时未接收到无人机电量紧急报警信号,则控制无人机在降落时限届满前降落至目标停机坪。
当然,无人机电量报警信号的设定并不仅限于上述三种,无人机对应所执行的控制动作也不仅限于上述所述,具体可以根据无人机的实际应用场景自行设定。本实用新型实施例提供的无人机充电方法,通过对不同紧急程度的无人机电量报警信号做出不同应对,能够适度平衡无人机的电能补充及其作业任务的执行。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种无人机用供电***,其特征在于,包括多个光伏供电装置,以及与各所述光伏供电装置信号连接的远程控制平台;
每个所述光伏供电装置上分别设有包括光伏电池的无人机停机坪,以及与所述远程控制平台和无人机信号连接的定位通信器;所述定位通信器用于确定所述无人机停机坪的位置信息,并根据所述远程控制平台和/或所述无人机的定位请求,将所述位置信息发送至对应的所述远程控制平台和/或所述无人机。
2.根据权利要求1所述的无人机用供电***,其特征在于,所述光伏供电装置包括与所述光伏电池电连接的光伏控制器,与所述光伏控制器电连接的储能电池,以及与所述储能电池电连接的电池电量检测器;
所述电池电量检测器还与所述远程控制平台信号连接,用于检测所述储能电池的电量信息,并将所述电量信息发送至所述远程控制平台。
3.根据权利要求2所述的无人机用供电***,其特征在于,所述光伏供电装置还包括通信采集模块,所述电池电量检测器通过所述通信采集模块与所述远程控制平台信号连接;所述通信采集模块用于根据所述远程控制平台的电池电量采集请求,从所述电池电量检测器中获取对应储能电池的电量信息;
所述通信采集模块还与所述无人机信号连接,用于根据所述无人机的电池电量采集请求,从所述电池电量检测器中获取对应光伏供电装置中储能电池的电量信息。
4.根据权利要求3所述的无人机用供电***,其特征在于,所述通信采集模块与所述定位通信器一体集成。
5.根据权利要求3所述的无人机用供电***,其特征在于,所述通信采集模块包括GPRS通信采集模块;所述定位通信器包括GPS定位通信器。
6.根据权利要求2所述的无人机用供电***,其特征在于,所述储能电池上设有电池寿命报警器;所述电池寿命报警器与所述电池电量检测器电连接,所述电池寿命报警器与所述远程控制平台信号连接;
所述电池寿命报警器用于在所述储能电池的充放电次数达到次数限额,和/或,所述储能电池的单次充电储电量未达到储电量限额时,向所述远程控制平台发送电池寿命报警信号。
7.根据权利要求2所述的无人机用供电***,其特征在于,所述无人机停机坪上设有与所述储能电池电连接且与所述无人机匹配设置的充电装置;所述充电装置包括接触式充电装置或非接触式充电装置。
8.根据权利要求1所述的无人机用供电***,其特征在于,所述无人机停机坪上设有用于供所述无人机识别降落位置的对位标识。
9.根据权利要求1所述的无人机用供电***,其特征在于,所述无人机停机坪包括折叠式停机坪。
10.根据权利要求1~9任一项所述的无人机用供电***,其特征在于,所述光伏电池包括晶体硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池、非晶体硅太阳能电池或砷化镓太阳能电池中的一种。
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