[发明专利]一种用于无人机的远距无线供电装置

权利要求书

1.一种用于无人机的远距无线供电装置，其特征在于，包括激光发射系统、接收器和管理系统，其中：

所述激光发射系统包括电源、激光器、发射天线、跟瞄转台，通过所述电源给所述激光器供电，所述激光器的光纤输出端接所述发射天线，所述发射天线置于所述跟瞄转台上；

所述接收器包括光伏电池板、散热模块和三维调节装置，其中

所述光伏电池板上设置有感光传感器、数据采集模块以及通信模块；

所述感光传感器用于采集光斑尺寸；

所述数据采集模块用于采集电池板的电压、电流以及充电功率；

所述通信模块用于将待充电无人机的位置信息、环境信息以及采集到的数据传输至管理系统的控制器中；

所述光伏电池板通过所述三维调节装置固定在无人机上，所述散热模块设置于所述光伏电池板的背面；

所述管理系统包括数据库以及控制器，其中

数据库中的信息包含无人机的身份ID、接收端面积、接收端类型、功率等级、额定功率、光伏电池的最佳转换效率值；

所述控制器通过无线通信方式接收所述接收器传输的数据，对接收的数据进行处理，向所述激光器、所述跟瞄转台以及所述接收器发送控制指令；

所述管理系统通过调用所述数据库中的信息以及接收所述接收器传输的数据，控制所述激光发射系统发射激光，以对待充电无人机进行充电；

所述散热模块包括热管、散热片、温控开关以及温差发电片，其中

多个热管按列排布，相邻列错位排布，垂直插于平行的多层散热片之中；

所述温差发电片的一端与所述散热片相贴，所述温差发电片的另一端贴于光伏电池板的背面，所述温差发电片和所述光伏电池板之间涂有导热硅脂；

所述温控开关设置于待充电无人机的控制电路中；

当所述光伏电池板温度低于预设的第一温度阈值时，通过所述热管、散热片进行散热；当所述光伏电池板温度不低于预设的第一温度阈值时，通过所述温差发电片将光伏电池板的热量用于发电；

当环境温度低于预设的第二温度阈值时，则温控开关闭合，将所述温差发电片所发电量用于待充电无人机的供热。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光器采用线阵型半导体激光器，包括多个激光器单管、第一柱面镜、第二柱面镜、第一光纤、第二光纤、第一控制模块以及第二控制模块，其中：

多个激光器单管对称设置并呈阶梯排列，形成多个激光光束；

所述第一柱面镜为平凸柱面镜，所述第二柱面镜为平柱面镜，激光光束先穿过第一柱面镜，后穿过第二柱面镜，多个激光光束通过第一柱面镜和第二柱面镜后合成为第一聚焦光束和第二聚焦光束；

通过所述第一光纤输出第一聚焦光束，通过所述第二光纤输出第二聚焦光束；

第一光纤输出端设置有第一控制模块，第二光纤输出端设置有第二控制模块，所述第一控制模块和所述第二控制模块通过接收所述控制器的控制指令，来控制光纤输出端的通断以及调节两个光纤的距离与发射角度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述跟瞄转台内部设置有粗调电机和细调电机，其中：

所述粗调电机用于响应所需角速度大于预设阈值的跟瞄过程；

所述细调电机用于响应所需角速度不大于预设阈值的跟瞄过程；所述所需角速度由管理系统的控制器根据接收到的数据计算获得。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管理系统还包括显示模块以及故障诊断模块，其中：

所述显示模块，通过人机交互界面显示无人机充电过程中的参数，并可通过人机交互界面接收手动输入的控制指令；

所述故障诊断模块，通过检测无人机的充电参数信息，判断供电装置的工作状态，若判断为非正常情况，则停止充电过程。