[发明专利]一种基于原边电流检测的无线充电对准机构及方法

说明书

一种基于原边电流检测的无线充电对准机构及方法，包括电流检测电路、控制器、驱动电路、伺服电机、XY轴充电平台以及设置在所述XY轴充电平台上的原边机构；所述原边机构包括多个呈矩阵式阵列布置的发射线圈；所述电路检测电路用于检测每个发射线圈的工作电流；所述控制器根据工作电流进行对准分析，并通过驱动电路控制伺服电机的工作状态，进而控制XY轴充电平台在X轴或Y轴方向上移动，进行线圈对准。本发明采用多发射线圈对无人机进行无线充电以提高无线充电系统的抗偏移特性，通过检测到的原边电流调整发射线圈和接收线圈的位置偏差，使发射线圈和接收线圈对准，提高了无线充电效率。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种基于原边电流检测的无线充电对准机构及方法。

背景技术

为解决无人机巡检续航能力不足，采用传统有线充电方式暴露出灵活性差、可靠性低和自主性低等缺点。针对这些问题无人机无线充电应用越来越广泛。

磁耦合无线充电是指原副边线圈通过磁场耦合传输能量，目前技术研究较成熟，但在无人机应用领域还存在诸多限制。由于无人机无法准确定位导致原副边线圈存在偏移，从而使传输功率与效率均较低甚至充电失败。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于原边电流检测的无线充电对准机构及方法。

本发明采用如下的技术方案：

一种基于原边电流检测的无线充电对准机构，包括高频逆变器、电流检测电路、驱动电路、伺服电机、整流滤波稳压电路以及负载，

基于原边电流检测的无线充电对准机构还包括控制器、XY轴充电平台、原边补偿机构以及副边补偿网络；

控制器根据工作电流进行对准分析，并通过驱动电路控制伺服电机的工作状态，进而控制XY轴充电平台在X轴或Y轴方向上移动，进行线圈对准；

XY轴充电平台为一个机械结构平台，平台上设置有两个以上的发射线圈，用于向无人机上的接收线圈传输电能；

原边机构包括两个以上原边补偿网络，原边补偿网络的个数与XY轴充电平台上的发射线圈数量一致；原边补偿网络通过磁场耦合形成能量传输到副边补偿网络；

副边补偿网络通过整流滤波稳压电路将接受到的能量传输给负载。

高频逆变器将直流电源的直流电压转化为高频交流电，为XY轴充电平台的发射线圈供电；

电路检测电路用于检测每个发射线圈的工作电流；

伺服电机与XY轴充电平台相连，用以实现XY轴充电平台的移动。

发射线圈呈矩阵式阵列布置。

发射线圈为矩形发射线圈。

控制器根据发射线圈矩阵中心的三个发射线圈的电流I1、I2和I3进行对准分析，具体方法为：

步骤101，判定电流I1和电流I2的电流差绝对值是否小于或等于设定的I1I2阈值，若是，则进入步骤105，若否，则进入步骤102；

步骤102，判定电流I1是否大于电流I2，若是，则进入S103，若否，则进入步骤104；

步骤103，控制XY轴充电平台向X轴的正方向前进一个单位并返回步骤101；

步骤104，控制XY轴充电平台向X轴的负方向前进一个单位并返回步骤101；

步骤105，判定电流I1和电流I3的电流差绝对值是否小于或等于设定阈值，若是，则进入步骤109，若否，则进入步骤106；

步骤106，判定电流I1是否大于电流I3，若是，则进入步骤37，若否，则进入步骤108；