[發明專利]無人機多級接收式無線充電系統、無人機停機引導方法

在審

• 申請號: 202010044742.X
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN110855023A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 翟學鋒;潘志新;費益軍;彭濤;徐妍
• 申請（專利權）人: 江蘇方天電力技術有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/40;H02J50/90;B60L53/12;B60L53/38
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳月菊

1.一種無人機多級接收式無線充電系統，其特征在于，所述無線充電系統包括設置在無人機啟停臺上的無線充電發射線圈，以及設置在無人機機架上的至少三個可與所述無線充電發射線圈相耦合的無線充電接收線圈；每一個所述無線充電接收線圈與一個諧振電容串聯構成單級副邊串聯諧振電路，多個單級副邊串聯諧振電路再依次串聯形成多級副邊串聯諧振電路為無人機電池充電；

在所述無人機啟停臺上還連接有直流電源和高頻逆變電路，所述無線充電發射線圈通過原邊諧振電容構成原邊諧振回路，所述高頻逆變電路輸出的高頻電流通過所述原邊諧振回路向所述多級副邊串聯諧振電路進行無線能量傳輸。

2.根據權利要求1所述的無人機多級接收式無線充電系統，其特征在于，所述無人機啟停臺的中央區域設置有用于容納無人機啟停機架的凹槽，所述無線充電發射線圈在所述無人機啟停臺上呈平面環形繞制，且所述無線充電發射線圈中央空隙與所述凹槽的尺寸相適應。

3.根據權利要求2所述的無人機多級接收式無線充電系統，其特征在于，所述凹槽下方連接有用以調整凹槽深度的升降機構。

4.根據權利要求1所述的無人機多級接收式無線充電系統，其特征在于，無人機采用四旋翼無人機，在每個旋翼的外側設置有防護圈，在每一個防護圈上繞制一個所述無線充電接收線圈。

5.根據權利要求4所述的無人機多級接收式無線充電系統，其特征在于，所述無線充電接收線圈預埋在所述防護圈內。

6.根據權利要求1所述的無人機多級接收式無線充電系統，其特征在于，所述無線充電發射線圈和所述無線充電接收線圈均采用勵磁線平面多層繞制。

7.根據權利要求1所述的無人機多級接收式無線充電系統，其特征在于，每一個單級串聯諧振電路都連接有一路級間電壓采集電路，由每一路所述級間電壓采集電路組成的多路級間電壓采集電路所采集的電壓信號用于引導無人機停靠。

8.一種基于權利要求1-7任意一項中所述的無人機多級接收式無線充電系統的無人機停機引導方法，其特征在于，所述無人機停機引導方法包括：

當無人機靠近無人機啟停臺時，采用無人機中的副邊電路檢測多個單級副邊串聯諧振電路的電壓，并判斷電壓差值是否在允許誤差范圍內：

如果在允許誤差范圍內，則無人機定位準確，控制無人機降落充電；否則，則根據多個單級副邊串聯諧振電路的電壓情況判斷偏移方向，引導無人機移動。

9.根據權利要求8所述的無人機停機引導方法，其特征在于，所述根據多個單級副邊串聯諧振電路的電壓情況判斷偏移方向包括：

基于多個無線充電接收線圈的空間布局，結合多個單級副邊串聯諧振電路的電壓情況判斷無人機與無線充電發射線圈的相對位置，計算得到偏移方向。

10.根據權利要求8所述的無人機停機引導方法，其特征在于，所述無人機停機引導方法還包括：

在無人機停靠過程中，無人機啟停臺中的原邊電路以第一功率模式工作，并通過負載檢測判斷是否存在無人機靠近；在檢測到無人機完成停靠時，無人機啟停臺中的原邊電路以第二功率模式工作；

所述第一功率模式發射功率小于第二功率模式。