[發(fā)明專利]具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010532481.6 | 申請日： | 2020-06-11 |
| 公開（公告）號： | CN111697710B | 公開（公告）日： | 2023-04-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張相軍;趙志衡;管樂詩;許釗合;王懿杰;徐殿國;王碩 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | H02J50/12 | 分類號： | H02J50/12;H02J50/90;H02M3/335;B60L53/126 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109 | 代理人： | 張利明 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 位置 捕捉 功能 無人機(jī) 無線 充電 系統(tǒng) | ||
1.一種具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，包括全橋逆變電路、原邊補(bǔ)償拓?fù)洹⑺神詈献儔浩鳌⒏边呇a(bǔ)償拓?fù)洹⒄髋c濾波電路、驅(qū)動電路、電流采樣電路及DSP控制器；
所述全橋逆變電路的輸入端與輸入電源連接，全橋逆變電路的輸出端經(jīng)原邊補(bǔ)償拓?fù)渑c松耦合變壓器的原邊線圈連接，松耦合變壓器的副邊線圈經(jīng)副邊補(bǔ)償拓?fù)渑c整流與濾波電路連接，整流與濾波電路的輸出端連接無人機(jī)充電負(fù)載；
所述松耦合變壓器的原邊線圈包括分層排布的多個(gè)六邊形線圈，多個(gè)六邊形線圈相并聯(lián)，并分別通過一個(gè)開關(guān)與原邊補(bǔ)償拓?fù)溥B接；
所述電流采樣電路用于采集全橋逆變電路的輸入端電流并傳遞至DSP控制器；
所述DSP控制器一方面用于控制驅(qū)動電路輸出驅(qū)動信號給全橋逆變電路；另一方面用于在所述無線充電系統(tǒng)啟動的初始階段控制多個(gè)六邊形線圈分別對應(yīng)的開關(guān)依次閉合，同時(shí)通過電流采樣電路對應(yīng)采集的電流確定將接入電路的目標(biāo)六邊形線圈，再控制目標(biāo)六邊形線圈對應(yīng)的開關(guān)閉合；
將松耦合變壓器的副邊線圈及整流與濾波電路安裝在無人機(jī)中，通過全橋逆變電路的輸入端電流采樣結(jié)果判斷松耦合變壓器的原邊線圈與副邊線圈的相對位置關(guān)系，再進(jìn)一步通過線圈切換控制方法切換接入電路中的原邊線圈，對無人機(jī)充電負(fù)載進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，所述六邊形線圈包括7個(gè)，分三層排布；第一層包括一個(gè)六邊形線圈，第二層與第三層各包括三個(gè)六邊形線圈；第二層與第三層中的三個(gè)六邊形線圈分別借助其120°頂角形成圓周向的無縫拼接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，所述第二層旋轉(zhuǎn)180°后與第三層的位置重合；第一層、第二層與第三層的中心點(diǎn)重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，
三層原邊線圈排布后的疊加外輪廓為邊長為所述六邊形線圈邊長二倍的六邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括A/D轉(zhuǎn)換電路，所述電流采樣電路輸出的電流信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入至DSP控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，
所述驅(qū)動電路輸出的驅(qū)動信號設(shè)置延時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，
所述DSP控制器控制多個(gè)六邊形線圈分別對應(yīng)的開關(guān)依次閉合時(shí)，分別設(shè)置延時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，
所述原邊補(bǔ)償拓?fù)浒姼蠰f1、電容C1和電容Cf1，
所述全橋逆變電路的兩個(gè)輸出端之間依次串聯(lián)電感Lf1和電容Cf1，電容C1與松耦合變壓器的原邊線圈串聯(lián)后與電容Cf1并聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有位置捕捉功能的無人機(jī)無線充電系統(tǒng)，其特征在于，
所述副邊補(bǔ)償拓?fù)浒娙軨2，松耦合變壓器的副邊線圈與電容C2串聯(lián)后，連接在整流與濾波電路的輸入端之間。
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