[实用新型]一种用于无人机的无线供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线供电领域，特别是一种用于无人机的无线供电系统。

背景技术

无人驾驶飞机是一种通过无线电实时遥控或者自身事先存储好的程序来控制的、具有携带多种功能设备执行各种任务的能力的、并且能够多次利用的航空器，简称无人机。

在评估无人机性能的诸项指标中，其中一项重要指标是无人机的续航能力，对于无人机而言，更长的续航能力就意味着能够更加高效、可持续地完成任务，特别是在争分夺秒的未来战争中，长续航里程就可以起到持续地获取战场信息，避免情报“盲区”等重要作用。

从能源角度出发，增加无人机续航里程的途径总结起来主要可分为两种：一是携带更多的电能；二是在任务中多次进行电能补给。对于前者，由于目前蓄电池技术的限制，更大的蓄电池容量就意味着更大的蓄电池体积和重量，增加蓄电池容量必将影响无人机的机动性能和轻量化，因此不可能在飞行器上携带过大容量蓄电池。对于后者，如果是基于传统接触式电能传导方式的充电技术，那么意味着无人机在需要补充电能的时候都需要返回降落到基站或者母港中，并投入人力为其充电，在紧急起飞时可能存在断电、拔掉插头等一系列操作，会降低无人机紧急起飞的效率。并且插拔方式充电在恶劣环境中(潮湿、下雨等)容易漏电，导致安全事故，并且接头长时间的插拔，会导致接口的松动，影响充电效率，最终影响无人机的飞行等。显然这样的方式在可靠性、灵活性、便捷性等方面有所不足，而基于该方式的悬停充电形式安全性低，对无人机的各项技术性能都有很高的要求，实现难度大。

因此，设计一种可以使无人机在任务中灵活、便捷地进行充电的方案并对实现该方案的技术进行研究迫切需要的。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于无人机的无线供电系统。

一种用于无人机的无线供电系统，包括：地面端和设置在无人机上的无人机端，其中，地面端包括：无线供电单元、地面检测系统，地面检测系统包括用于收发信息的地面无线通信模块；

无人机端包括：依次相连的电磁场接收单元、机载储能模块、驱动模块、飞行控制系统，其中，电磁场接收单元用于接收来自无线供电单元传输的电能，飞行控制系统包括：用于与地面无线通信模块交互的机载无线通信模块，并且飞行控制系统能够实现对无人机的定位和飞行姿态调整。

进一步的，无线供电单元包括：依次相连的供电站、功率变换模块、电磁场发射单元，电磁场发射单元能够向电磁场接收单元传输电能。

进一步的，功率变换模块包括：整流滤波模块和功率震荡模块。

进一步的，电磁场发射单元采用谐振磁耦合结构向电磁场接收单元传输电能。

进一步的，地面检测系统还包括：相连的地面数据处理模块和地面指令控制模块，并且地面数据处理模块和地面指令控制模均与地面无线通信模块相连。

进一步的，地面无线通信模块与机载无线通信模块通过WIFI或移动数据网络实现信息交互。

进一步的，飞行控制系统还包括：机载数据处理模块、姿态控制模块、图像采集模块、定位模块，其中，姿态控制模块、图像采集模块、定位模块均与机载数据处理模块，姿态控制模块还与驱动模块相连。

进一步的，图像采集模块包括摄像头，摄像头与机载数据处理模块相连。

进一步的，定位模块为GPS卫星定位模块或北斗卫星定位模块。

进一步的，还包括：超声波传感器和/或红外传感器，并且姿态控制模块利用超声波传感器和/或红外传感器调整无人机的姿态模式。

进一步的，机载储能模块包括：相连的超电容模组和蓄电池组，电磁场接收单元与超电容模组相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型克服了传统有线充电的弊端，避免了充电插头在插拔过程中存在着发热、电火花、漏电等安全隐患。

2、本实用新型可在无人机降落后及时进行充电，无人机在充电的过程中随时可以起飞，保障无人机的电量供给，提高了无人机的便捷性和安全性。

3、机载储能模块结合了超电容充电时间短和传统蓄电池能量存储大的优点，先对超电容模组进行快速充电，再由超电容模组对蓄电池组进行慢速充电，使短时充电的无人机连续工作成为可能。

4、本实用新型施工方便，电磁辐射影响小，无有害气体排放，符合目前社会所提倡的环保要求。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图。

具体实施方式