无人机充电装置及车辆随行无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，特别是涉及一种无人机充电装置及车辆随行无人机。

背景技术：

目前，无人机在电力巡检、农业保险工作、影视拍摄、街景拍摄等领域应用较为广泛。随着科技的发展，无人机与车辆结合，使得无人机绕着车辆“伴飞”运行的模式也越来越多，通过设置与车辆随行的无人机，能够帮助司机监测车辆周边的路况。如遇到狭窄路段、大雨后前方有积水路面或面对前方的复杂路况需要开到跟前才能观察的路况，只需要控制无人机过去，通过无人机采集信息从而做出判断，更加安全及便利。

但是，由于无人机蓄电池容量的限制，其单次工作时间十分有限，当蓄电池的剩余电量不足时，必须要对无人机进行充电。现有技术中，无人机的充电装置一般为固定充电座的模式，当无人机电力不足时，需要飞回到车辆指定地点上的固定充电座进行充电。因此，在充电期间，无人机无法继续工作为司机提供实时路况信息，工作时间受限，增大了安全隐患。

因此，急需一种新的无人机充电装置及车辆随行无人机。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种无人机充电装置及车辆随行无人机，无需无人机飞到指定地点上的固定充电座进行充电，能够保证无人机在工作的过程中完成对无人机的充电。

一方面，根据本实用新型实施例提出了一种无人机充电装置，包括：充电端子，包括升降体及设置在升降体上的充电电极，升降体具有迎风面，在迎风面上设置有风帆，以使充电端子在气流的推动下能够飞行；受电端子，包括连接体、设置在连接体上的受电电极及插头，插头能够与无人机的充电接口电气连接，连接体与升降体的形状相匹配且受电电极与充电电极相对设置；连接线，具有两个相对的接头，其中一个接头自由放置，另一个接头固定在充电端子上并与充电电极电气连接；其中，连接体与升降体的其中一者上设置有磁吸附部件，连接体与升降体的其中另一者能够与磁吸附部件吸合，以使充电电极与受电电极电气连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，升降体为锥形结构体，具有相对的大端面、小端面及连接大端面及小端面的侧壁面，迎风面为升降体的侧壁面，连接线的接头固定连接在升降体的小端面，在升降体内设置有凹槽，凹槽的开口延伸至升降体的大端面，连接体具有能够与凹槽形状相匹配的凸起。

根据本实用新型实施例的一个方面，风帆环绕迎风面设置，风帆的一端固定在迎风面上且另一端向远离迎风面的方向延伸。

根据本实用新型实施例的一个方面，风帆位于升降体的大端面的外缘位置，风帆为塑料材质、橡胶材质或碳纤维材质。

根据本实用新型实施例的一个方面，凹槽为横截面为圆形的阶梯槽，充电电极位于凹槽的内壁面，凸起为阶梯圆台，受电电极位于凸起与凹槽相配合的壁面上。

根据本实用新型实施例的一个方面，磁吸附部件位于升降体内且端面显露于凹槽，磁吸附部件为电磁铁且与连接线的接头电气连接，凸起上设置有能够与磁吸附部件相吸合的铁制体。

根据本实用新型实施例的一个方面，升降体的迎风面上包覆有气囊，气囊内的填充气体密度小于空气密度，在气囊上设置有供连接线穿行的通孔。

根据本实用新型实施例的一个方面，气囊的外壁面上设置有波纹凸起，以增大与气流的接触面积。

根据本实用新型实施例的一个方面，还进一步包括放线机构，放线机构包括支座、卷筒及驱动部件，卷筒转动安装在支座上，连接线缠绕在卷筒上，驱动部件与卷筒连接以驱动转筒相对支座转动。

根据本实用新型实施例提供的一种无人机充电装置，其包括设置有充电电极的充电端子、设置有受电电极的受电端子及连接线，充电端子的升降体上设置有风帆，受电端子的插头能够与无人机的充电接口电气连接，连接线的一个接头固定在充电端子上并与充电电极电气连接；充电端子及受电端子能够通过磁吸附装置相互吸和以使得充电电极与受电电极电气连接。在使用时，连接线的自由放置的接头与能够行驶并带有带蓄电池的装置固定连接，且与蓄电池电气连接，装置在行驶的过程中，充电端子由于设置有风帆，在气流的推动下，带动连接线向空中上升一定高度，无人机可带动受电端子向充电端子靠近，磁力作用下充电端子及受电端子连接，以将蓄电池的电能通过连接线、充电端子及受电端子传输至无人机，无需无人机飞行至指定的地点，能够保证无人机在工作的过程中也能完成对无人机的充电。

另一个方面，根据本实用新型实施例提出了一种车辆随行无人机，包括无人机本体，设置有充电接口；上述无人机充电装置，无人机充电装置的受电端子与充电接口电气连接，连接线的自由放置的接头固定在车辆上并与车辆的蓄电池电气连接，以从车辆中获取电力；其中，无人机跟随车辆飞行。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型一个实施例的无人机充电装置的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的充电端子的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的受电端子的结构示意图；

图4是本实用新型另一个实施例的充电端子的结构示意图；

图5是本实用新型另一个实施例的无人机充电装置的结构示意图；

图6是本实用新型一个实施例的车辆随行无人机的结构示意图。

其中：

100-无人机充电装置；

10-充电端子；11-升降体；111-迎风面；112-大端面；113-小端面；114-凹槽；12-充电电极；13-风帆；

20-受电端子；21-连接体；211-凸起；211a-铁制体；211b-绝缘体；22-受电电极；23-插头；

30-连接线；

40-磁吸附部件；

50-气囊；51-波纹凸起；

60-放线机构；61-支座；62-卷筒；63-驱动部件；

200-无人机本体；

300-车辆。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的风力发电机组塔筒基础的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图5根据本实用新型实施例的无人机充电装置进行详细描述。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种无人机充电装置100，包括：充电端子10、受电端子20及连接线30，充电端子10包括升降体11及设置在升降体11上的充电电极12，升降体11具有迎风面111，在迎风面111上设置有风帆13，以使充电端子10在气流的推动下能够飞行。受电端子20包括连接体21、设置在连接体21上的受电电极22及插头23，插头23能够与无人机的充电接口电气连接，连接体21与升降体11的形状相匹配且受电电极22与充电电极12相对设置。连接线30具有两个相对的接头，其中一个接头自由放置，另一个接头固定在充电端子10上并与充电电极12电气连接。连接体21与升降体11的其中一者上设置有磁吸附部件40，连接体21与升降体11的其中另一者能够与磁吸附部件40吸合，以使充电电极12与受电电极22电气连接。

具体的，如图2所示，充电端子10的升降体11为锥形结构体，具有相对的大端面112、小端面113及连接大端面112及小端面113的侧壁面，迎风面111为升降体11的侧壁面，在升降体11内设置有凹槽114，凹槽114的开口延伸至大端面112，凹槽114为横截面是圆形的阶梯槽，充电电极12位于凹槽114的内壁面，本实施例中，充电电极12包括正极及负极，充电电极12的正极与负极分开设置。

如图3所示，受电端子20的连接体21具有能够与凹槽114形状相匹配的凸起211，相应于凹槽114为横截面为圆形的阶梯槽，凸起211为阶梯圆台，受电电极22位于凸起211上，具体位于凸起211与凹槽114相配合的壁面上。本实施例中，受电电极22包括正极及负极，受电电极22的正极与负极分开设置，受电电极22的正极与负极和充电电极12的正极与负极相对应，凸起211上设置有能够与磁吸附部件40相吸合的铁制体211a，为了避免出现短路，受电电极22与铁质体211a之间设置有绝缘体211b。

连接线30为能够起到连接及传输电力的导线，即具有导电功能，连接线30的接头固定连接在升降体11的小端面113，且向升降体11的内部延伸并与充电电极12的正极与负极电气连接。

磁吸附部件40为电磁铁，具有接线口，磁吸附部件40镶嵌安装在升降体11内，且端面显露于凹槽114，磁吸附部件40的接线口与连接线30的接头电气连接，所说的接头优选为固定在充电端子10上并与充电电极12电气连接的接头。

风帆13环绕迎风面111设置且位于升降体11的大端面112外缘位置，风帆13的一端固定在迎风面111上且另一端向远离迎风面111的方向延伸，整体呈大致的环状蝶形结构，风帆13采用塑料材质。

本实用新型实施例提供的一种车辆随行无人机，在使用时，受电端子20安装在无人机上并与无人机的充电接口电气连接，连接线30的自由放置的接头与能够行驶并与带有带蓄电池的装置固定连接，且与蓄电池电气连接，所说的能够行驶并带有蓄电池的装置可以为车辆，也可以为船舶等。以车辆为例，车辆在行驶的过程中，充电端子10由于设置有风帆13，在气流的推动下，带动连接线30向空中上升一定高度，无人机可带动受电端子20向充电端子10靠近，由于充电端子10内设置了磁吸附部件40，且受电端子20的凸起211上设置有能够与磁吸附部件40相吸合的铁制体211a，在磁力作用下，受电端子20的凸起211插接入充电端子10的凹槽114内，保证充电端子10与受电端子20能够精准定位，充电端子10及受电端子20连接，以使得充电电极12的正极及负极与受电电极22的正极及负极电气连接，进而将车辆的蓄电池的电能通过连接线30、充电端子10及受电端子20传输至无人机，完成对无人机的充电，无需无人机飞行至指定的地点，能够保证无人机在工作的过程中也能完成对无人机的充电。

可以理解的是，升降体11采用锥形结构体能够使得升降体11的迎风面111受到的气流作用力均匀，保证充电端子10能够平稳上升，以更好的与受电端子20对接。但升降体11的结构并不限于上述形式，在一些可选的实施例中，升降体11也可以采用具有一定厚度的平面板结构。当升降体11为具有一定厚度的平面板结构时，升降体11的底面作为迎风面111，风帆13环绕升降体11的底面设置，一端固定在升降体11的底面上且另一端向远离升降体11的底面的方向延伸。此时，对应的，受电电极22的连接体21也相应为平面板结构，充电电极12的正极与负极和受电电极22的正极与负极相应设置，充电端子10及受电端子20在磁吸附部件40的作用下相互连接，也能够满足对无人机的充电。

凹槽114采用横截面为圆形的阶梯槽，凸起211为阶梯圆台结构，便于充电端子10与受电端子20的对接，继而便于充电电极12及受电电极22的电气连接。可以理解的是，凹槽114及凸起211并不限于上述形式，在一些可选的实施方式中，凹槽114可以采用横截面为多边形的阶梯槽，相应的，凸起211采用能够与凹槽相配合的横截面为多边形的阶梯轴形式，也能满足使用要求。

磁吸附部件40位于升降体11内且显露于凹槽114，并且连接体21的凸起211上设置有能够与磁吸附部件40相吸合的铁制体211a，更有利于充电端子10与受电端子20磁吸附连接，同时，磁吸附部件40采用电磁铁并与连接线30电气连接，当给无人机充满电时，可以通过给电磁铁断电的方式使得充电端子10与受电端子20之间的磁吸附力消失，以使得充电端子10与受电端子20很好的脱离，此为优选的实施方式，但并不限于上述形式。在一些可选的实施例中，磁吸附部件40也可以位于连接体21内，同时，磁吸附部件40也可以为磁块，相应的，在升降体11内设置有能够与磁吸附部件40相吸合的铁质体结构，也能够满足充电端子10与受电端子20的连接，当充电完成后，可以调整无人机的升力以使受电端子20与充电端子10分离。

风帆13采用塑料材质且位于升降体11的大端面112外缘位置，使得充电端子10质量轻便，且在上升的过程中飞行更加平稳，但并不限于上述形式。有一些实施例中，风帆13还可以优选位于升降体11的迎风面111且靠近升降体11的大端面112的位置，或者位于升降体11的迎风面111的任意位置，同时风帆13还可以采用橡胶材质或者碳纤维材质，只要能够保证充电端子10在气流的推动下能够上升即可。

作为一种可选的实施方式，如图4所示，在升降体11的迎风面111上包覆有气囊50，气囊50内填充有氢气，并在气囊50上设置有供连接线30穿行的通孔，由于氢气的密度小于空气的密度，使得气囊50能够给升降体11提供一定的升力，使得充电端子10在气流的作用下更容易上升以与受电端子20对接。

可以理解的是，气囊50内填充的气体并不限于氢气，在一些可选的实施例中，还可以采用氮气等，只要是密度小于空气密度，使得气囊50能够给升降体11提供一定的升力的流体均可。

为了增加气囊50与气流的接触面积，进一步保证充电端子10的升力要求，作为一种可选的实施方式，在气囊50的外壁面上设置有波纹凸起51，波纹凸起51具有凹凸面，相对于气囊50平整的壁面增加了与气流的接触面积，进而提升了气流对气囊50升力，同时，波纹凸起51沿着气囊50的外壁面均匀分布，以保证气囊50受到的气流升力更加均匀。

作为一种可选的实施方式，如图5所示，无人机充电装置100还进一步包括放线机构60，放线机构60包括支座61、卷筒62及驱动部件63，驱动部件63为驱动电机，支座61为U形结构，卷筒62为圆形筒装结构，卷筒62的两端为连接轴，在支座61上与卷筒62的连接轴对应处设置有连接孔，连接轴通过轴承与连接孔连接，以使得卷筒62转动安装在支座61上，连接线30缠绕在卷筒62上，驱动部件63固定在支座61上并与卷筒62的连接轴连接以驱动卷筒62相对支座61转动。通过设置放线机构60，并将连接线30缠绕在放线机构60的卷筒62上，控制驱动部件63的正转及反转来控制连接线30卷绕在卷筒62上的长度，进而控制充电端子10的上升高度，以保证无人机在合适的高度同时充电及工作。

可以理解的是，驱动部件63采用驱动电机能够根据使用需要自动的控制充电端子10的上升高度，调整效率高，但驱动部件63并不仅限于采用驱动电机。在一个可选的实施例中，驱动部件63还可以采用手摇轮，手摇轮与卷筒62的连接轴连接，通过手动调节卷筒62的正转及反转，也能够满足对充电端子10上升高度的调节。

如图6所示，本实用新型实施例还提供了一种车辆随行无人机，包括无人机本体200及上述任意实施例的无人机充电装置100，无人机本体200上设置有充电接口；无人机充电装置100的受电端子20与充电接口电气连接，具体的，受电端子20的插头23插接固定在无人机本体200的充电接口中并与充电接口电气连接，连接线30的自由放置的接头固定在车辆300上并与车辆300的蓄电池电气连接，以从车辆300中获取电力，无人机跟随车辆300飞行。当无人机充电装置100包括放线机构60时，放线机构60优选与车辆300的顶棚固定连接。

本实用新型提供的车辆随行无人机，能够跟随车辆300飞行，当无人机的剩余电量不足时，由于连接线30的自由放置的接头固定在车辆300上并与车辆300的蓄电池电气连接，使得连接线30能够从车辆300的蓄电池中获取电力。连接线30固定在车辆300上，车辆300在高速行驶的过程中，会提供一定运行速度的气流，充电端子10在气流的作用下，会上升一定的高度，无人机带动受电端子20向充电端子10靠近并在磁吸附力的作用下与充电端子10结合，将车辆300的蓄电池的电能通过连接线30、充电端子10及受电端子20传输至无人机本体200的充电接口，以对无人机进行充电，无需无人机飞到车辆指定地点的固定充电座上，能够保证无人机在工作的过程中完成对无人机的充电，保证了行车安全。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。