[发明专利]为航空器远程供电的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于为航空器(20)远程供电的系统(1)，其包括一个或多个配备有发射高频毫米波(4)的发射天线(11)的供电站(10)。所述系统(1)包括由航空器(20)承载的接收天线(21)，该接收天线接收所述毫米波(4)并将它们转换成为所述航空器(20)的动力装置供电的电流。所述系统(1)还包括用于相对于所述发射天线(11)定位所述航空器(20)的装置和用于根据发射天线(11)和接收天线(21)中一个的位置移动所述发射天线(11)或接收天线(21)的移动装置。这样，只要接收天线(21)正在接收发射天线(11)发射的毫米波(4)，航空器(20)就可以在由外部电能源即供电站(10)供电的同时飞行，而没有时间和距离的限制。

技术领域

本发明涉及为交通工具、特别是为电动航空器供电的领域。

本发明涉及用于为航空器远程供电的系统和方法。

背景技术

航空器可包括一个或多个旋翼，该一个或多个旋翼构成一个或多个旋转机翼并为航空器提供至少部分升力和/或推进力。这样的航空器还具有用于使航空器的每个旋翼旋转并为航空器提供推进力的动力装置。

此外，航空器可以包括机载或远程人类飞行员，或者实际上包括自动驾驶系统。无人驾驶的航空器通常被称为“无人机”。因此，例如，无人驾驶的航空器可以被远程驾驶或者可以自主地行进预定路线。

在城镇内或附近并因此在可能具有高人口密度的地区上空通过航空器进行的旅行可以以环境友好的方式进行，即通过限制污染和噪音的排放。这样，电动甚至混合动力的动力装置对于这样的应用是有利的。

用于航空器的纯电动的动力装置可包括一个或多个电动马达以及用于为每个电动马达供电的一个或多个电能源。例如，电能源可以包括诸如电池或超级电容器之类的可再充电的电能储存装置。电能源还可以包括发电机。这样的发电机可以具有消耗例如氢气以产生电能的燃料电池，要么可以在所谓的“混合动力的”动力装置的情况下由热机启动。

然而，与化石能源相比，某些电能源、特别是诸如电池或燃料电池的储存装置具有较低的能量密度。因此，具有电动马达的航空器的电能源的质量相当大，并且趋于限制该航空器的自主性和/或可运输的有效载荷，甚至在适当的情况下限制乘客的数量。

因此，尽管城市、城市周边甚至城市间的旅程通常持续时间较短，但这样的旅程所需的电能源可能使航空器的运行成本高昂。

然而，存在用于在没有有线连接的情况下为装置供电或为可再充电电能储存装置充电的方案。例如，电磁感应系统允许以这种方式在两个装置之间传递能量。

已知的电磁感应系统用于在彼此非常靠近的两个装置之间传递电能，例如为移动电话或电动牙刷充电。

在文献US7714536、WO95/11828、US6919847、FR2623469和US3434678中描述了能够在较远距离用于向飞行中的航空器供电的电磁感应系统。

文献US7714536公开了用于在架空电力线与无人机之间传递电能以便为无人机的电池充电的方法和系统。感应充电装置利用架空电力线发射的电磁场产生充电电流。传感器可用于检测架空电力线的存在。

文献WO95/11828、US6919847、FR2623469和US3434678描述了航空器接收来自地面站甚至飞行中的频率在30到145千兆赫(30到145GHz)之间的毫米波(也称为“微波”)传送的能量。该航空器包括用于接收毫米波并将其转换成电流以为动力装置供电的整流天线。

文献US3434678更确切地描述了一种用于接收高频电磁波(即毫米波)并将它们转换成电流的整流天线。该整流天线包括多个半导体整流器装置，即二极管桥阵列。该二极管电桥阵列可以组装在优选可透过电磁能的柔性材料上。