[发明专利]一种用于无人机的远距无线供电装置

说明书

本说明书公开一种用于无人机的远距无线供电装置，所述装置包括激光发射系统、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；所述接收器包括光伏电池板、散热模块和三维调节装置，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，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。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种用于无人机的远距无线供电装置。

背景技术

无人机因其使用便捷，具有良好的经济性的优点，在一些高风险、高难度任务中可代替传统作业手段，在智能巡检、航拍测绘、森林防火等领域有广泛的应用。但无人机缺乏长航时作业能力，为保证续航时间和航程，需要建立供电装置，完成无人机的远距、高效、智能化电能传输。目前，无人机电池主要采用充电器进行有线式充电，不足之处在于续航里程短，需要对电池进行拆装，同时不同无人机的电压平台和充电接口不一，导致人员参与度较高、保障效能较低。另外，无线接触式充电，采用无人机降落在充电平板上与平面上的镀金弹簧触点接触的方式进行充电，缺点在于裸露在外部的充电接口容易磨损、腐蚀和结垢，遇到风沙、雨雪、落叶时的充电环境适应性较差。此外，还有一种空中有线充电方式，但系统过于复杂，造价高，稳定性和可靠性有待进一步加强。

在无人机无线充电领域，激光具有优良的单色性、方向性和极高的能量密度，能够以较小的接收器面积实现远距离、大功率的电力传输。

目前，限制激光无线供电技术发展的一个重要因素是电池板的散热问题，光伏电池温度过高升温过快对传能效率的影响很大，现有散热方式无法有效解决高温导致传能效率低的问题。限制激光无线供电技术发展的另一个重要因素，是电池板与激光入射角度的问题，充电过程中无法保证激光的入射角度垂直，使得充电效率下降。现有技术中还存在充电装置无法适用于多种机型的问题。

因此，研究一种用于无人机的远距无线供电装置，以克服现有技术中的缺点并提高无人机的充电效率，成为亟待解决的问题，

发明内容

本说明书提供一种用于无人机的远距无线供电装置，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

本说明书实施例，提供一种用于无人机的远距无线供电装置，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。