[发明专利]一种基于电池储能系统的巡航无人机续航控制系统

说明书

技术领域：

本发明涉及无人机系统，具体涉及一种基于电池储能系统的巡航无人机续航控制系统。

背景技术：

目前，无人机正在快速发展，而且大多数无人机飞行是通过电池提供能量。但是，电池一次可提供的能量有限，在无人机远距离飞行或长时间飞行后，需要无人机返航更换电池再次起飞，来回往返的飞行过程仍需要白白耗电，从而降低无人机的有效续航里程和飞行任务时间。因此，需要一种更加高效的巡航无人机续航控制系统。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于分布式的、能为巡航无人机远程充电的系统，减少巡航无人机返回起飞原点的次数和距离，进而提高有效巡航里程和时间。具体技术方案如下：

一种基于电池储能系统的巡航无人机续航控制系统，巡航无人机可接受无线充电，控制系统包括：中心控制平台、围绕中心控制平台分布的N个远端停机平台；所述远端停机平台包括：停机坪，位于停机坪上的光伏发电系统、无线充电装置、电池储能单元、远程通讯与控制单元；远程通讯与控制单元可接收巡航无人机的飞行数据和电池状态信息，同时将光伏发电系统、电池储能单元的状态信息发送给中心控制平台，接收中心控制平台指令，控制无线充电装置对无人机电池充电。

作为第一种优选方案，所述每个远端停机平台与中心控制平台的距离相等，两两相邻远端停机平台之间的距离相等。若巡航无人机自身电池最大巡航面积为直径为R的圆，巡航无人机与中心控制平台之间的最大直接通信距离为R'，作为上述优选方案的进一步优选方案，R小于或等于R'。作为更进一步优选方案，所述N＝4，两两相邻远端停机平台之间等距离。

作为第二种优选方案，所述远端停机平台还包括：平台支撑杆塔，平台支撑杆塔将远端停机平台托举离开地面。

作为第三种优选方案，光伏发电系统为电池储能单元进行充电，光伏发电系统和电池储能单元共同通过无线充电装置为巡航无人机充电；远程通讯与控制单元分别与光伏发电系统、电池储能单元、无线充电装置双向通讯，实现数据采集和指令传输。

作为第四种优选方案，所述电池储能单元的额定电压为12V，额定容量为200Wh。

作为第五种优选方案，所述光伏发电系统输出功率为20W，控制器工作范围为12A～20A，以45度倾角安装。

作为第六种优选方案，所述停机坪上设有感应装置，可感应停机坪上是否停落巡航无人机。

作为第七种优选方案，中心控制平台对巡航无人机进行远程控制，并接收远端停机平台发送的无线充电装置、电池储能单元、光伏发电系统的动态信息，中心控制平台控制无线充电装置对巡航无人机进行充电。

本发明相对于现有技术的优点在于：

(一)远端停机平台可以为巡航无人机无线充电，使得巡航无人机可以实现无人化操作，使远程能量补充成为了可能。

(二)远端停机平台上电池储能单元、光伏发电系统使得远端停机平台的选址范围大大扩大，甚至是一些偏僻的无人区都可以实现对巡航无人机进行能力补充，大大扩大了巡航无人机的使用区域。

(三)在实施例中，远端停机平台被平台支撑杆塔托举离开地面，这样做，一方面减少了光伏发电系统被挡光的概率，另一方面，避免无人机在无人值守状态下充电时遭人为破坏。

附图说明：

图1是巡航无人机续航控制系统结构示意图。

图2是实施例中中心控制平台、围绕中心控制平台分布的4个远端停机平台的安装位置示意图；图中位置①为中心控制平台位置，图中位置②、位置③、位置④、位置⑤为远端停机平台的安装位置，R代表圆形最大巡航面积的直径，R'代表巡航无人机与中心控制平台之间的最大直接通信距离。

图3是实施例中远端停机平台的平面示意图。图中，11为圆形的巡航无人机的停机坪；12为环形的无线充电感应区，当无人机停留在此位置时，为无人机进行无线充电效果最佳；13为电池储能单元的安置区域，用于放置电池储能单元；14为光伏发电系统的电池板安装区域，用于安置光伏电池板。

具体实施方式：

实施例：