[發明專利]一種無人編隊運動平臺電源供給裝置

有效

• 申請號: 202011304286.4
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112531868B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 王旭東;徐萬里;魯長波;王長富;熊春華;劉盼盼
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院軍事新能源技術研究所
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J50/20;H02J50/90;H02J50/30;H02J50/10;B60L53/12
• 代理公司: 北京豐浩知識產權代理事務所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學康

1.一種無人編隊運動平臺電源供給裝置，其特征在于，包括能量供給單元、能量發射單元、能量接收單元和能量管理單元；

所述的能量供給單元，在整個系統中提供能量源，能量供給單元包括柴油發電機組、儲能電池組、太陽能光伏組件以及車輛；柴油發電機與太陽能光伏組件用于產生電能，儲能電池組用于儲存電能，柴油發電機與太陽能光伏組件并聯聯入儲能電池組，將產生的電能輸入儲能電池組進行存儲；

所述的太陽能光伏組件包括太陽能電池板和光伏充電機，儲能電池組包括電池組本體、儲能變流器、交流總線、電網和三相接觸器；太陽能電池板通過光伏充電機與電池組本體和儲能變流器連接，儲能變流器通過交流總線與電網并網并給負載供電，電網與儲能變流器之間設有三相接觸器，儲能變流器通過控制三相接觸器實現電網的接入或斷開；

所述的能量發射單元，包括微波發射天線、激光發射天線、磁耦合發射天線；能量供給單元的太陽能光伏組件與微波發射天線、激光發射天線、磁耦合發射天線分別連接，用于將所儲存的電能輸出給三類發射天線；微波發射天線用于對機器人和機器狗地面工作目標進行能量發射；激光發射天線用于對空天持續工作且起飛難度大的工作目標進行能量發射；磁耦合高頻發射天線用于對自主起飛的工作目標進行能量發射；

所述的能量接收單元包括微波接收天線、激光接收天線、磁耦合接收天線；微波接收天線通過一個旋轉軸體安裝在地面工作目標上，旋轉軸體為安裝于微波接收天線下方的二維旋轉裝置，旋轉軸體用于實現地面水平和地面垂直二維角度的轉動；旋轉軸體包括旋轉軸體本身、伺服電機以及電控模塊三部分，旋轉軸體本身與伺服電機相連接，伺服電機與電控模塊相連接；電控模塊基于GPS定位的方式，通過計算微波發射天線所在區域的位置坐標與微波接收天線的位置坐標，建立以微波發射天線的位置為原點的坐標系，從而計算出微波接收天線對于微波發射天線的相對角度關系，驅使伺服電機實現相應的步長轉動，從而帶動旋轉軸體本身旋轉一定的角度,使得微波接收天線對準微波發射天線；激光接收天線安裝在空天持續工作且起飛困難的工作目標上；磁耦合接收天線安裝在自主起飛的工作目標上；

所述的能量管理單元包括微波無線能量傳輸管理模塊、激光無線能量傳輸管理模塊和磁耦合無線能量傳輸管理模塊；

所述的微波無線能量傳輸管理模塊用于對微波發射天線表面自主劃分發射區域和對不同微波發射天線表面自動識別角度；

所述的激光無線能量傳輸管理模塊，利用基于天氣自動識別的帶有濾色功能的自動跟瞄裝置來實現，其具體包括天氣狀況識別子模塊、跟瞄子模塊、圖像識別與感知子模塊、導航通信子模塊，天氣狀況識別子模塊與跟瞄子模塊相連接，跟瞄子模塊與圖像識別與感知子模塊相連接，圖像識別與感知子模塊與導航通信子模塊相連接；

所述的磁耦合無線能量傳輸管理模塊，當磁耦合無線能量傳輸管理模塊接收到無人機需降落充電的信號時，首先會對各需要充電無人機的剩余電量進行測算，得到各需要充電無人機的剩余電量數值，若各個數值不重復，則將根據各無人機的剩余電量信息對各無人機降落先后順序進行排序，根據剩余電量信息計算無人機降落的充電位置信息，并將此信息反饋至無人機，使其依次降落并完成充電；反之，若某幾架需要充電的無人機出現剩余電量一致的情況，則將相同剩余電量的無人機增加表示降落先后的標記，再根據各無人機的剩余電量信息對各無人機降落先后順序進行排序，根據剩余電量信息計算無人機降落的充電位置信息，并將此信息反饋至無人機，使其依次降落并完成充電。

2.如權利要求1所述的無人編隊運動平臺電源供給裝置，其特征在于，當工作環境對于噪聲偵測和紅外偵測的要求不苛刻或者在無太陽光的天氣狀態惡劣的情況下，所述的能量供給單元采取柴油機組件發電供能的方式；當工作環境對于噪聲偵測和紅外偵測的要求及其苛刻或者在太陽光照強度充足的情況下，能量供給單元采取太陽能光伏組件和儲能電池供能的方式；能量供給單元搭配大型儲能電池組，以將兩種發電組件產生的且未被消耗的電能儲存起來，以備需要時使用。