[發明專利]無人飛行器能量供應站

在審

• 申請號: 202210125454.6
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN114379809A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 王銘熙;丘華良;王銘鈺
• 申請（專利權）人: 深圳市大疆創新科技有限公司
• 主分類號: B64F1/00
• 分類號: B64F1/00;B64F1/18;B60L53/30;B60L53/80
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

本發明提供用于在向無人飛行器(UAV)上的至少一個系統提供持續電力時交換所述UAV上的電池的系統和方法。所述UAV能夠自主地識別能量供應站并降落在所述能量供應站上。所述UAV可從所述能量供應站起飛和/或降落在所述能量供應站上。所述UAV可與所述能量供應站通信。所述能量供應站可存儲供無人飛行器使用的電池以及對所述電池充電。所述UAV和/或所述能量供應站可具有備用能源以為所述UAV提供持續電力。

技術領域

本發明涉及無人機領域，具體地涉及一種為無人飛行器提供電力供應的裝置。

背景技術

飛行器，如無人飛行器(UAV)，可以用于執行軍事和民事應用的監測、偵查和探索任務。這些飛行器可以攜帶用于執行特定功能的搭載物。

傳統的無人飛行器設計通常遭受一些不足。舉例來說，無人飛行器的特定電氣部件(如控制器或慣性測量單元)在部件斷電時可能丟失數據。無人飛行器可由機載可再充電電池來供電。在一些情形下，電池可以從無人飛行器移除，以進行再充電或換成另一電池。當電池被移除時，電氣部件斷電，斷電可導致電氣部件中的數據丟失。

發明內容

存在如下需求：連續地向無人飛行器的特定電氣部件提供電力以防止數據丟失。存在如下的另外需求：在無人飛行器的電池因再充電或換成另一電池而被移除的同時提供電力。電池可任選地移除以為無人飛行器重新加載能量，如此可任選地為無人飛行器提供擴大的行程范圍。當無人飛行器用于快遞物品、向環境噴霧或者巡邏或掃描一個區域時，擴大的行程范圍特別有用。自動化或半自動化的電池充電站可以很方便地允許無人飛行器上的電池壽命被重新加載。無人飛行器上的電池壽命可通過對無人飛行器的機載電池進行再充電或者將機載電池換成另一電池來重新加載。在給無人飛行器的機載電池再充電的過程中，系統可能沒有電力。斷電可導致通過無人飛行器的機載傳感器采集到的數據丟失。所述數據可包括存儲在無人飛行器的控制器或慣性測量單元上的數據，所述數據對于無人飛行器的導航或其它功能可能有用。能夠在電池再充電的過程中向無人飛行器提供持續電力的系統可能有優勢。

本發明的一個方面可包括一種無人飛行器，所述無人飛行器包括：動力單元，用于使所述無人飛行器移動；以及電力單元，所述電力單元包括：第一電池，用于為所述無人飛行器的(1)所述動力單元和(2)耗電單元供電，其中所述電力單元以在(a)第一模式與(b)第二模式之間切換，在所述第一模式下，所述第一電池向(1)所述動力單元和(2)所述耗電單元提供電力，在所述第二模式下，第二電池向所述耗電單元提供電力，但不向所述動力單元提供電力。

在一些實施方式中，所述無人飛行器可具有包括一個或多個旋翼的動力單元，所述旋翼用于為所述無人飛行器產生升力。所述無人飛行器可具有耗電單元，其中所述耗電單元為以下各項中的一項或多項：全球定位系統(GPS)傳感器、運動傳感器、慣性測量單元傳感器、距離傳感器和/或圖像傳感器。當所述無人飛行器停留在表面上時，所述電力單元可切換到所述第二模式。所述電力單元可用于在所述第一電池被從所述無人飛行器移除之前或在移除的同時，從所述第一模式切換到所述第二模式，并且同時向所述耗電單元提供持續的電力。所述電力單元可用于在所述第一電池被連接到所述無人飛行器且準備提供電力時，從所述第二模式切換到所述第一模式。當所述無人飛行器不使用所述動力單元時，所述電力單元可切換到所述第二模式。所述電力單元可用于在所述第一電池的電壓降到所述第二電池的電壓以下時，在所述第一模式與所述第二模式之間切換。所述電力單元可包括阻止電流從所述第二電池流到所述耗電單元的單向二極管。所述單向二極管可具有朝向所述第二電池的正極端和朝向所述耗電單元的負極端。所述電力單元可包括電氣開關，所述電氣開關在所述第一模式和所述第二模式期間處于閉合位置，以及在所述無人飛行器斷電時處于打開位置。

在一些情形下，所述無人飛行器可具有介于所述第一電池與所述第二電池之間的充電控制單元，其中所述充電控制單元用于控制所述第一電池對所述第二電池的充電。