一种无人机充电装置及充电方法与流程

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种用于无人机充电的装置。

背景技术：

近年来随着无人机技术的发展普及，无人机行业发展异常迅猛，但是，无人机主要采用电池作为主要动力，续航能力有限，续航时间一直是限制无人机技术发展的瓶颈，市面上常见的消费级无人机一般只有20分钟左右的续航，行业级无人机一般只有50分钟左右的续航。

现有无人机充电，一般都是在无人机降落停稳后，取出电池，用专用充电器对电池充电。因此，现有的续航时间和和充电技术远远不能满足很多用户的长距离或者中长航时任务需求，续航能力成为了无人机应用发展的一个重大短板，很大程度上制约了无人机完成任务的能力，大大限制了无人机行业的整体发展潜力，在限制着无人机的应用与发展。

因此，设计一种无人机充电装置，能够实地进行无人机的快速、简便充电；同时装置的充电方法能够延长续航时间一直是本领域技术人员待解决的技术难题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种无人机充电装置及充电方法，该方法通过电池软线末端上的磁性物体来和充电平台正负极处的铁块相吸，然后通过充电平台给无人机电池正负极发送弱电，判断电池软线所对应的正负极性，根据极性正负输出强电来给无人机电池充电，能够对无人机电池进行简便、高效、可靠的充电。

本发明是这样实现的，本发明公开了一种无人机充电装置，包括无人机端以及充电平台端，所述的无人机端包括无人机U，无人机U两端分别设有对应正负极的第一电池软线C、第二电池软线C；所述的第一电池软线C、第二电池软线C的末端分别设置有第一磁性物体CM、第二磁性物体CM；所述的第一磁性物体CM、第二磁性物体CM上分别设有第一电池极片CE、第二电池极片CE；所述的无人机U上还设置有无人机端电池极性判断模块UEJ；无人机端驱动无人机飞往附近的充电平台；无人机端保持无人机稳定悬停在充电平台上方或稳定降落在充电平台上；无人机端控制电池软线下放，使充电平台电极片和无人机电池电极片相吸进而相连；

所述的充电平台端包括充电平台P，所述的充电平台P的正负极处分别设置有第一铁块PI、第二铁块PI；所述的第一铁块PI上设置有第一电池极片PE；所述的第二铁块PI上，且位于第一铁块PI以及第二铁块PI之间设置有第二电池极片PE；所述的充电平台P上还设置有充电平台端电池极性判断模块PEJ；充电平台端用来识别相连无人机电池电极片所应对应的正负极性，同时，充电平台端用于实现充电平台对无人机电池进行充电。

进一步，所述的第一磁性物体CM、第二磁性物体CM的外露部分的极性不同，分别为N极或者S极，当其中一极被包裹，露出的另一个极即构成磁性物体的外露部分，这里的第一磁性物体CM以及第二磁性物体CM的外露部分的极性不同；当第一磁性物体CM的外露部分为N极，此时第二磁性物体CM的外露部分为S极；反之，当第一磁性物体CM的外露部分为S极，此时第二磁性物体CM的外露部分为N极。

进一步，所述的第一铁块PI、第二铁块PI之间设置有隔离层S。

进一步，所述的隔离层S为空气。

本发明还公开了一种无人机充电装置的充电方法，具体步骤如下：

1）无人机U检测到电池余量不足，即飞往充电平台P，并在其上空悬停；

2）无人机U下放其一根电池软线，第一电池软线C；依靠磁性物体和铁块之间的吸引力，第一电池软线C上的第一电池极片CE和充电平台P上的第一电池极片PE相连；第一磁性物体CM外露部分的N极和第一铁块PI的外露部分相吸，第一铁块PI的外露部分磁化成S极。

3）无人机端下放另一根电池软线，第二电池软线C，第二电池软线C末端的第二磁性物体CM外露部分为S极；充电平台P上其中一块铁块的外露部分已经被磁化成S极；依靠磁性物体和铁块之间的吸引力，第二电池软线C上的第二电池极片CE和第二电池极片PE相连；第二磁性物体CM外露部分的S极和第二铁块PI相吸；第二铁块PI外露部分磁化成N极。

4）充电平台端电池极性判断模块PEJ对无人机的第一电池极片CE、第二电池极片CE发射弱电；无人机端电池极性判断模块UEJ由此判断出第一电池极片CE、第二电池极片CE的正负极，并将判断出的正负极性信息发送到充电平台端电池极性判断模块PEJ；

5）充电平台端电池极性判断模块PEJ接受无人机端发送的信息，依靠得出的第一电池极片CE、第二电池极片CE的正负极信息，充电平台对无人机电池发射强电，无人机充满电后，飞离充电平台继续执行任务。

本发明相对于现有技术的有益效果在于：本发明通过控制电池软线下放，电池软线末端上的磁性物体来和充电平台正负极处的铁块相吸，即充电平台电极片和无人机电池电极片相吸引而相连，通过充电平台端电池极性判断模块发射弱电，人机端电池极性判断模块判断正负极，根据极性正负输出强电来给无人机电池充电，通过充电平台对无人机电池充电，大幅增加无人机续航里程，显著增强无人机任务执行的连续性和续航时长。

附图说明

图1为本发明一种无人机充电装置的示意图；

图2 为本发明一种无人机充电装置的充电方法的流程图；

其中，1-无人机U，2-第一电池软线C，3-第二电池软线C，4-第一磁性物体CM，5-第二磁性物体CM，6-第一铁块PI，7-第二铁块PI，8-第一电池极片CE，9-第二电池极片CE，10-第一电池极片PE，11-第二电池极片PE，12-隔离层S，13-充电平台P，14-无人机端电池极性判断模块UEJ，15-充电平台端电池极性判断模块PEJ。

具体实施方式

本发明提供一种无人机充电装置及充电方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以及参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种无人机充电装置，包括无人机端以及充电平台端，所述的无人机端包括无人机U1，无人机U1两端分别设有对应正负极的第一电池软线C2、第二电池软线C3；所述的第一电池软线C2、第二电池软线C3的末端分别设置有第一磁性物体CM4、第二磁性物体CM5，第一磁性物体CM4、第二磁性物体CM5的外露部分的极性不同，分别为N极或者S极；所述的第一磁性物体CM4、第二磁性物体CM5上分别设有第一电池极片CE 8、第二电池极片CE9；所述的无人机U1上还设置有无人机端电池极性判断模块UEJ14；

所述的充电平台端包括充电平台P13，所述的充电平台P13的正负极处分别设置有第一铁块PI6、第二铁块PI7，当不处于充电的状态时，充电平台P13的第一铁块PI6、第二铁块PI7的初始状态是没有磁性的，所述的第一铁块PI（6）、第二铁块PI7之间设置有隔离层S12，其中，隔离层S12可以为空气；所述的第一铁块PI6上设置有第一电池极片PE10；所述的第二铁块PI7上，且位于第一铁块PI6以及第二铁块PI7之间设置有第二电池极片PE11；所述的充电平台P13上还设置有充电平台端电池极性判断模块PEJ15。

本发明的无人机充电装置的充电方法，具体如下：其中无人机第一电池软线C2、第二电池软线C3分为两根，对应正负两极，分别缠绕便于下放，第一磁性物体CM4、第二磁性物体CM5分别位于第一电池软线C2、第二电池软线C3的末端，第一磁性物体CM4、第二磁性物体CM5的外露部分的极性不同，分别为N极、S极。

以下的步骤说明中，本实施例中假设无人机的第一电池软线C2末端的第一磁性物体CM4外露部分的磁性是N极；无人机的第二电池软线C3末端的第二磁性物体CM5外露部分的磁性是S极；下放的第一根电池软线是第一电池软线C2；下放的第一根电池软线与第一铁块PI6相吸，并对其磁化。

无人机U1检测到电池余量不足，即飞往充电平台P13，并在其上空悬停；无人机U1下放第一电池软线C2；依靠磁性物体和铁块之间的吸引力，第一电池软线C2上的第一电池极片CE 8和充电平台P13上的第一电池极片PE10相连；第一磁性物体CM4外露部分的N极和第一铁块PI6的外露部分相吸，第一铁块PI6的外露部分磁化成S极。

无人机端后再下放第二电池软线C3，第二电池软线C3末端的第二磁性物体CM5外露部分为S极；充电平台P13上其中一块铁块的外露部分已经被磁化成S极；依靠磁性物体和铁块之间的吸引力，第二电池软线C3上的第二电池极片CE9和第二电池极片PE11相连；第二磁性物体CM5外露部分的S极和第二铁块PI7相吸；第二铁块PI7外露部分磁化成N极。

充电平台端电池极性判断模块PEJ15对无人机的第一电池极片CE 8、第二电池极片CE9发射弱电；无人机端电池极性判断模块UEJ14由此判断出第一电池极片CE 8、第二电池极片CE9的正负极，并将判断出的正负极性信息发送到充电平台端电池极性判断模块PEJ15；

充电平台端电池极性判断模块PEJ15接受无人机端发送的信息，依靠得出的第一电池极片CE 8、第二电池极片CE9的正负极信息，充电平台对无人机电池发射强电，无人机充满电后，飞离充电平台继续执行任务。

本发明的充电方法，首先下放第一电池软线C2或者首先下放第二电池软线C3进行的充电方法、步骤是一样的，先后下放的顺序可以颠倒。本发明的实施例的下放的先后顺序并不是作为的限定；同时对于磁性物体各自极性的限定也是可以颠倒的，并不是作为的限定；下放的电池软线与吸引的铁块之间也不是作为本发明的限定，只是作为其中一种情况。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。