[發明專利]多旋翼無人機充電系統及方法

有效

• 申請號: 201710353192.8
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN106992573B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 韓優;崔家瑞;景小飛;宋寶棟
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;銘哲鑫（北京）科技有限公司
• 主分類號: B64U80/25
• 分類號: B64U80/25;B64U50/37;H02J7/00;H02J7/02;H02J7/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種多旋翼無人機充電系統，其特征在于，包括地面端和多旋翼無人機端，所述地面端包括控制子系統、充電板以及充電板上的多個按鍵；所述多旋翼無人機端包括起落架以及設置在所述起落架上的取電裝置；

所述控制子系統通過繼電器與所述充電板電連接，當所述起落架上的取電裝置與所述多個按鍵中任意兩個按鍵接觸時，所述控制子系統控制所述繼電器接通電源模塊以使得所述任意兩個按鍵通電，當所述多旋翼無人機中的鋰電池充電完成時，所述控制子系統控制所述繼電器以使得所述充電板斷電；

所述電源模塊包括AC-DC電源適配器以及靜態電流降壓調節器，所述AC-DC電源適配器的輸入端與220V交流電連接，將220V交流轉換為18V直流電，所述AC-DC電源適配器的輸出端通過輸入過壓過流保護電路與所述靜態電流降壓調節器的電壓輸入端連接，靜態電流降壓調節器的電壓輸出端設置有輸出過壓過流保護電路，電源適配器輸入日常的220V交流電輸出18V直流電，然后通過轉換電路給控制電路以及充電板供電；

所述充電板包括多個小方格子，每個小方格子內設置有一個按鍵，所述按鍵頂部為導電介質，按鍵底部有導線與繼電器連接，同時繼電器引出兩條線，一條連接主控模塊的IO口作為信號線，一條接電源模塊中的18V的直流電或接地電源線，默認情況下繼電器開關打到信號線端，所述小方格子的相對的兩邊各自設置有一錐形體以確保每次只有一個按鍵被按下，所述錐形體為導電介質。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制子系統包括主控模塊、按鍵檢測模塊、鋰電池檢測模塊以及通信模塊；其中，

所述主控模塊與所述按鍵檢測模塊電連接，所述按鍵檢測模塊用于判斷所述多旋翼無人機是否已經落到充電板上且按下兩個按鍵，所述主控模塊用于根據所述按鍵檢測模塊測得的數據進行所述繼電器的控制；

所述主控模塊分別與所述鋰電池檢測模塊、通信模塊電連接，所述主控模塊根據所述鋰電池檢測模監測的電池狀態以及所述通信模塊與多旋翼無人機通信獲取的電池電量信息進行所述繼電器的控制。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述多旋翼無人機端還包括平衡充電模塊，所述平衡充電模塊固定于所述多旋翼無人機上，當所述取電裝置與所述多個按鍵中任意兩個按鍵接觸時，所述平衡充電模塊通過所述取電裝置與所述充電板電連接，將從所述充電板上取來的電作為電源給與所述平衡充電模塊電連接的鋰電池。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述小方格子的內壁設置有絕緣介質。

5.根據權利要求1-4任一項所述的系統，其特征在于，所述取電裝置上布置有兩個金屬觸點，所述金屬觸點會在壓力的作用下按下所述充電板上對應的兩個按鍵。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述取電裝置為按鍵式X結構體。

7.根據權利要求1的系統，其特征在于，所述充電板上設置有防接反裝置以使得所述取電裝置的電極正反接觸所述充電板上的按鍵都可以給所述鋰電池充電。

8.一種多旋翼無人機充電方法，其特征在于，應用于權利要求1-7任一項所述的多旋翼無人機充電系統，所述方法，包括：

當作業過程中檢測到電量低時，多旋翼無人機降落到最近的充電板上；

當所述多旋翼無人機的取電裝置與所述充電板的按鍵接觸時，多旋翼無人機鎖定充電板進行充電；

當檢測到多旋翼無人機中的鋰電池充電完成時，對所述充電板斷電且多旋翼無人機解鎖。