[发明专利]一种基于多发射单接收无线充电的无人机在线充电方法

摘要

本发明公开了一种基于多发射单接收无线充电的无人机在线充电方法，包括：空中作业无人机的电量检测模块检测作业无人机的剩余电量，当剩余电量低于设定阈值，由接收机控制模块控制接收机通信模块向多个供电无人机的发射机通信模块发送充电信号，多供电无人机的发射机控制模块根据接收到的充电信号启动发射机飞行控制模块，并根据发射机GPS动态定位模块将多供电无人机粗定位到受电(作业)无人机下方，多供电无人机再根据磁感应原理实现充受线圈的精确对准。以获得最大的负载获得功率为目标，基于精确对准的多发射单接收系统的等效电路图，由电路理论优化各发射线圈上的电流值，进而获得对应的各馈电电压源最优电压值。

主权项

1.一种基于多发射单接收无线充电的无人机在线充电方法，其特征在于，包括两个以上的供电无人机和单个受电无人机；所述受电无人机包含接收机控制模块、接收机GPS动态定位模块、接收机磁场感应定位模块、接收机飞行控制模块、接收机通信模块、电量检测模块和无线充电接收模块；所述供电无人机包含发射机控制模块、发射机磁场感应定位模块、发射机GPS动态定位模块、发射机通信模块、发射机飞行控制模块、无线充电发射模块和充电电压调节模块；所述接收机控制模块是受电无人机的控制中枢，分别与接收机GPS动态定位模块、接收机磁场感应定位模块、接收机飞行控制模块、接收机通信模块、电量检测模块和无线充电接收模块相连接；所述发射机控制模块是供电无人机的控制中枢，分别与发射机磁场感应定位模块、发射机GPS动态定位模块、发射机通信模块、发射机飞行控制模块、无线充电发射模块和充电电压调节模块相连接；所述电量检测模块用于检测受电无人机内携带电池的电量；所述接收机飞行控制模块用于调整或维持受电无人机的飞行姿态；所述接收机通信模块用于发射信号到发射机通信模块；所述接收机GPS动态定位模块和发射机GPS动态定位模块在多GPS卫星组的信号调控下，实现供电无人机与受电无人机的粗略定位；所述接收机磁场感应定位模块与发射机磁场感应定位模块之间通过磁耦合实现供电无人机与受电无人机的精确定位；所述无线充电接收模块与无线充电发射模块之间通过强磁场耦合实现无线电能的传输；所述充电电压调节模块用于调整无线充电发射模块的馈电电压来优化无线充电接收模块的最大负载获得功率；所述供电无人机中无线充电发射模块包含发射线圈；所述受电无人机中无线充电接收模块包含接收线圈；具体在线充电方法包括如下步骤：步骤1，受电无人机的电量检测模块不断检测受电无人机上携带电池的剩余电量，当剩余电量低于设定阈值，由接收机控制模块控制接收机通信模块向供电无人机的发射机通信模块发送充电广播信号；步骤2，供电无人机的发射机控制模块根据发射机通信模块接收到的充电广播信号启动发射机飞行控制模块，并在发射机GPS动态定位模块、接收机GPS动态定位模块、多GPS卫星组之间的协同通信控制下将供电无人机粗定位到受电无人机下方，供电无人机中的发射机磁场感应定位模块与受电无人机所含的接收机磁场感应定位模块间再根据磁感应测距原理实现发射线圈与接收线圈的精确对准；步骤3，通过两个以上的充电电压调节模块得到两个以上的供电无人机的优化馈电电压值，从而实现两个以上的供电无人机向单个受电无人机进行最大负载获得功率的充电。