[實(shí)用新型]基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721092251.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207128657U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張白;毛建東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方民族大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L11/18
• 分類號(hào): B60L11/18;H02J50/30;H02J50/90
• 代理公司: 北京市領(lǐng)專知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11590
• 代理人: 林輝輪,張玲

1.一種基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，包括激光傳輸供電裝置和無(wú)人機(jī)，所述激光傳輸供電裝置包括電源、激光發(fā)射器單元、第一定位單元、第一通信單元和水平-俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述無(wú)人機(jī)包括無(wú)人機(jī)本體、光伏單元、充電電池、第二定位單元、第二通信單元、光伏單元姿態(tài)調(diào)整單元、光伏單元姿態(tài)測(cè)量單元和第二控制單元；電源為激光發(fā)射器單元提供電能，激光發(fā)射器單元發(fā)出的激光束入射至光伏單元，光伏單元將激光束轉(zhuǎn)換為電能向充電電池進(jìn)行充電；第一定位單元采集激光傳輸供電裝置的位置信息，并通過(guò)第一通信單元發(fā)送至無(wú)人機(jī)，第二定位單元采集無(wú)人機(jī)的位置信息，光伏單元姿態(tài)測(cè)量單元測(cè)量光伏單元的姿態(tài)信息，第二控制單元通過(guò)兩個(gè)位置信息及光伏單元的姿態(tài)信息計(jì)算激光傳輸供電裝置與無(wú)人機(jī)的相互姿態(tài)，通過(guò)光伏單元姿態(tài)調(diào)整單元將光伏單元調(diào)整至垂直于入射激光束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，光伏單元為多個(gè)光伏模塊組成的光伏陣列。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，光伏陣列表面鍍有激光全反射膜，平行激光束入射至光伏陣列后，被光伏陣列反射的激光經(jīng)激光全反射膜反射后再次入射光伏陣列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，激光發(fā)射器單元為多個(gè)激光發(fā)射器組成的激光發(fā)射器陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，激光發(fā)射器陣列包括多個(gè)脈沖式發(fā)光的半導(dǎo)體激光器。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，組成激光發(fā)射器陣列的多個(gè)激光發(fā)射器中，包括發(fā)射可見(jiàn)激光的激光發(fā)射器和發(fā)射不可見(jiàn)激光的激光發(fā)射器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括三維姿態(tài)調(diào)整平臺(tái)，用于實(shí)現(xiàn)激光傳輸供電裝置的三維空間運(yùn)動(dòng)；激光傳輸供電裝置還包括第一控制單元；第二控制單元采集光伏單元發(fā)電參數(shù)，由發(fā)單參數(shù)計(jì)算獲得平行激光束在光伏單元中的位置，并通過(guò)第二通信單元將所述位置信息發(fā)送至激光傳輸供電裝置，第一控制單元根據(jù)該位置信息計(jì)算激光傳輸裝置的姿態(tài)調(diào)整量，并通過(guò)三維姿態(tài)調(diào)整平臺(tái)或水平-俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整激光傳輸供電裝置的姿態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括匯光單元，匯光單元為多個(gè)匯光鏡組成的匯光鏡組，激光發(fā)射器單元輸出的激光經(jīng)匯光鏡組反射后形成平行激光束輸出。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，匯光鏡組包括外錐面鏡和內(nèi)錐面鏡，激光發(fā)射器單元發(fā)射的激光入射至外錐面鏡后反射至內(nèi)錐面鏡，經(jīng)過(guò)內(nèi)錐面鏡反射后形成平行激光束。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于激光的無(wú)人機(jī)充電系統(tǒng)，其特征在于，匯光鏡組包括第一平面反射鏡和第二平面反射鏡，激光發(fā)射器單元發(fā)射的激光入射至第一平面反射鏡后反射至第二平面反射鏡，經(jīng)過(guò)第二平面反射鏡反射后形成平行激光束。