[发明专利]微型无人机快速无线充电电池

说明书

技术领域

本发明涉及微型无人机快速无线充电技术。

背景技术

近年来，无人机在航拍、物流、农业等领域的应用越来越广泛。但是制约无人机大规模运用的一个重要原因就是其无人机的续航问题。对无人机进行有线充电，不仅需要反复插拔，导致电池损坏，而且当无人机工作在危险环境，有线充电产生的电火花则会导致更多的问题。似乎无线充电是提高无人机续航能力最好的选择。随着无线充电技术的发展，逐渐出现了通过电磁感应来实现无线充电的技术，但是目前的无线充电技术还不够完善，充电效率低、充电速度慢的问题普遍存在。想要应用无线充电技术为无人机进行充电，就需要提高其充电的性能：提高充电效率或是提高充电速度。就无人机市场来说来说，如何提高充电速度是亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是克服现有技术的不足，本发明提供一种微型无人机快速无线充电电池，本发明的技术方案如下：

一种微型无人机快速无线充电电池，包括：电压控制模块、接收端通信模块和多组微小充电电池组件，每个组件包括微小充电模块、小型电池和微小线圈，微小线圈接收能量后通过微小充电模块整流之后为小型电池充电，各组小型电池及微小线圈平行式放置，多个微小线圈的平行放置使得每一个线圈成为增强器；电压控制模块控制每个小型电池的充电电压，接收端通信模块监控接收电压并且反馈给发射端通信模块。

对于无人机来说，普通无线充电由于效率低下，难以得到大幅应用。本发明改变电池结构为平行电池结构，充电保证了“快速”，平行电池结构使得每一个线圈成为增强器，加大了电磁场强度，减少了充电时间并在不加大发射电压的前提下使得接收电压增加，保证了“节能”。

附图说明

图1是用于微型无人机快速无线充电系统结构示意图。

图2是用于微型无人机快速无线充电系统示意图。

图3是用于微型无人机快速无线充电系统基本原理图。

附图标记说明如下：

1：小电池；2：电池盒；3：接收端通信模块；4：发射端线圈；5：发射端充电模块；6：接收端小线圈及微型充电模块；7：发射端通信模块；8：无人机快速充电电池；9：无线充电发射端

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行说明。

本发明不改变充电电路，而改变无人机电池结构来提高充电速度，进而改善无线充电的性能。传统的无线充电都是采用单个接收端电池，导致充电速度过慢。本设计将一个大电池分裂为多个小电池，平行放置。无人机需要充电时，悬停在充电平台之上，多个小电池同时进行充电，平行电池结构使得每一个线圈成为增强器，加大了电磁场强度，使得接收线圈的接收电压增强，大大减少充电时间；充电完毕后，小型锂电池串联为无人机供电。此发明一方面避免了无人机有线充电的不便捷和不安全性问题，另一方面解决了无人机无线充电速度过慢的问题，加快了无人机充电速度；同时通过电池结构的排列加大接收端电压，也避免了电能过多的损耗。

本发明的电池的应用于微型无人机快速无线充电系统中，整个系统包括：

(1)无线充电发射端，包括无线充电发射模块和线圈及发射端通信模块，无线充电发射模块和发射端线圈将电能发射出去，通信模块保证和接收端的通信，进行开关控制和电压微调。发射端通信模块可以与接收端通信模块相互通信，根据无人机所处状态，控制充电开启与关闭及供电电压大小，充电时保证与无人机电池通信模块通信

(2)无人机快速充电电池，包括多组微小充电组件、电池盒、电压控制模块和接收端通信模块。每个微小充电组件包括微小线圈、充电模块和小型锂电池，微小线圈接收能量后通过充电模块为小型锂电池充电；通信模块保证和发射端的通信；电压控制模块控制小型锂电池的电压。电池盒采用塑料制作，尺寸完全贴合电池尺寸与无人机尺寸，保证轻薄易携带。接收端通信模块监控接收电压并且反馈给发射端通信模块，对供电电压进行微调，保持在安全充电电压。各组小型锂电池及微小线圈均平行式放置，多个微小线圈的平行放置使得每一个线圈成为增强器，接收电压随着与发射线圈距离增加而递增，小型锂电池的容量也呈递增设置，保证接收能量的最大利用。

电压控制模块和微型充电模块高度集成，每个电压控制模块输出电压契合相应电池的安全电压，保证电能利用的安全和高效。

微型无人机快速无线充电系统的工作原理如下：

(1)无线充电发射端，包括无线充电发射模块和线圈及通信模块。