[发明专利]无人机无线充电系统及无人机

说明书

本发明提供了一种无人机无线充电系统及无人机，包括设置在无人机上的接收装置和设置在降落面上的发射装置，接收装置包括接收线圈；发射装置包括至少一个发射单元，发射单元包括并排设置的两个发射线圈，两个发射线圈中相邻的部分中的电流的方向相同，以在相邻的部分所在的区域形成发射区域；接收线圈的轴线与发射线圈的轴线之间具有不为零的夹角；当无人机落在发射装置的发射区域时，发射装置对无人机充电。本申请中的无人机无线充电系统的发射区域范围较宽，充电范围更广，对无人降落精度要求低。当无人机返航后自动降落到发射区域上，通过无线充电的方式自主进行电能补给，充满电后继续执行任务，让无人机真正做到完全无人自主飞行。

技术领域

本发明涉及充电技术领域，具体涉及一种无人机无线充电系统及无人机。

背景技术

无人机具有高灵活性的优点，已经在侦查、勘测、农用、巡检等领域展现出巨大的应用前景。但由于自身负重能力和体积有限，所搭载的电池容量受到限制，通常无人机的续航时间很短(一般是30分钟左右)，在使用过程中无人机需要不断地落到地面进行充电。目前，采用的一般做法是，当无人机返航后，人为的对无人机进行电能补给(插拔插头或更换电池)。上述方法需要有人在无人机使用过程中持续在旁边辅助，无法实现无人值守的目标，同时降低了无人机的工作效率。

现有的无线电能传输的应用对象主要集中在大功率的电动汽车无线供电领域，以及小功率电动牙刷、手机等电器的无线充电领域，由于无人机自身特点，这些领域的研究成果无法直接应用到无人机上。无人机自身负重能力差，而且增加负重也会引起续航能力下降的问题，设计无人机的无线充电装置时必须考虑尽可能减少搭载在无人机上电能接收装置的重量。充电功率决定了充电时间，为了缩短充电时间，提高无人机的工作效率，无人机的无线充电装置需要有较大的功率。无人机的降落有一定的精度，应用于无人机的无线充电耦合装置必须有相应的非对准容错能力，保证在对准情况不好的情况下仍能充电。无人机上搭载有各种电子设备，尤其是云台和电池部分一般位于无人机机身下方，设计无人机的无线充电耦合装置时必须防止交变磁场对机身上其他电子设备的影响，以及云台和电池等机身设备对无线充电质量的影响。

现有的对无人机进行无线电能传输的方法有：围绕机身绕制空心接收线圈，这种方法无法避免无线电能传输过程中的交变磁场对机身电子设备的影响；在无人机起落架底部装备一个小的接收装置作为电能接收端，这样可以解决上述无人机的电子设备和无线充电系统之间相互干扰的问题，但是受接收线圈装配位置的影响，接收线圈较小，传输功率受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种充电速度快、充电效果好的无人机无线充电系统及无人机。

为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种无人机无线充电系统，包括设置在无人机上的接收装置和设置在降落面上的发射装置，所述接收装置包括接收线圈；

所述发射装置包括至少一个发射单元，所述发射单元包括并排设置的两个发射线圈，所述两个发射线圈中相邻的部分中的电流的方向相同，以在所述相邻的部分所在的区域形成发射区域；所述接收线圈的轴线与所述发射线圈的轴线之间具有不为零的夹角；

当所述无人机落在所述发射装置的发射区域时，所述发射装置对所述无人机充电。

优选地，所述无人机包括起落架，所述起落架包括两个支架，至少一个所述支架上设置有所述接收线圈，所述接收线圈设置在所述支架的下部。

优选地，所述支架包括框架结构，所述接收线圈绕设在所述框架结构的内部。

优选地，所述至少一个发射单元包括第一发射单元和第二发射单元，

所述发射线圈包括依次并排设置的第一发射线圈、第二发射线圈和第三发射线圈，所述第一发射线圈与所述第二发射线圈形成所述第一发射单元，所述第二发射线圈与所述第三发射线圈形成所述第二发射单元；