电流整流为输出直流。
[0039]由于系留飞行器、系留机器人需要直流供电，因此本实施例以整流部分做交直流转换，从而为后续负载提供直流供电。若后续负载需要提供交流供电，则无需设置本实施例中的所述整流部分。
[0040]作为一种实施例，所述旋转部分还包括卷线器5，所述卷线器5上绕设所述长电缆6，所述卷线器5用于:与所述第二线圈302同步旋转，从而实现所述长电缆6的收卷和释放。
[0041]作为一种实施例，如图3所示，所述整流器为桥式整流器。图3中所示是第一线圈202和旋转部分组成的等效电路图。其中旋转部分包括与所述第二线圈302相连的二极管整流桥303，所述交变的感应电流从所述第二线圈302传输至所述二极管整流桥303进行整流后，经过滤波电感304和滤波电容305的滤波后获得稳定的输出直流，输出至后续负载。输出直流的电压高低取决于第一线圈202和第二线圈302的的匝数比。
[0042]作为一种实施例，所述供电端I还包括高频电力电子变流器，所述高频电力电子变流器用于将输入直流变成高频交流电传输至所述第一线圈202。
[0043]系留电源需要使用卷线器实现电缆的收放，传统的卷线器使用电刷环实现固定部分与转动部分的电能传递。如果使用传统的电刷和滑环来实现我们需要的功能，那么就需要经过这么几个阶段:
[0044]直流低压逆变成为高频低压，通过变压器变成高频高压，整流成为高压直流，再通过电刷和滑环输出到电缆。
[0045]而本实施例用高频电磁感应代替电刷环，实现固定部分与转动部分的非接触式电能传递，同时将直流变压功能集成到高频电磁感应系统中。主要的优点是:
[0046]1、由于避免了接触式的电能传递，因此提高了传输的可靠性和使用寿命。
[0047]2、由于第一线圈202和第二线圈302直接集成了直流变压功能，因此减小了系统的整体体积和重量。
[0048]作为一种实施例，如图2所示，所述高频电力电子变流器为桥式高频电力电子变流器。
[0049]所述桥式高频电力电子变流器的基本原理如图2所示，包括输入电容101，电力电子开关102~105，和控制器106。
[0050]电力电子开关102~105可以是MOSFET、结型场效应晶体管(Junct1nField-Effect Transistor，缩写 JFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,缩写 IGBT)、或双极结型晶体管(Bipolar Junct1n Transistor，缩写BJT)，同时每个电力电子开关都安装有反并联二极管。
[0051]控制器106控制电力电子开关102~105高速开关动作，生成高频交流电输出至第一线圈202。
[0052]作为一种实施例，所述第一线圈202的匝数小于所述第二线圈302的匝数。通过选择第一线圈202和第二线圈302的匝数比可以实现各种直流变压比例，例如，可以使用低压直流输入，利用第一线圈202和第二线圈302的匝数比实现升压，以高压直流电的形式输出至长电缆6，高压有利于长距离输电。
[0053]作为一种实施例，如图4和图5所示，所述第一线圈202中设有磁芯202。
[0054]作为一种实施例，如图4和图5所示，所述第二线圈302中设有磁芯203。所述第一线圈202和/或第二线圈302缠绕并固定于所述磁芯202、203的中心轴和外壁之间的环形空槽中。
[0055]如图6所示，所述第一线圈202所在磁芯202与所述第二线圈302所在磁芯203之间设有空气间隙4，这种非接触的结构有效提高了器件的使用寿命。
[0056]基于同一实用新型构思，本实用新型还提供一种系留飞行器，包括上述的直流供电系统。
[0057]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种直流供电系统，其特征在于，包括固定部分和旋转部分；所述固定部分包括供电端和第一线圈；所述旋转部分包括第二线圈； 所述供电端将交流电传输至所述第一线圈，通过该第一线圈产生一交变磁场，所述第二线圈感应所述交变磁场产生交变的感应电流；所述第二线圈的旋转中心轴、所述第二线圈的中心轴、所述第一线圈的中心轴三轴共线；所述旋转部分以所述第二线圈的旋转中心轴正向或反向旋转，从而实现长电缆的收卷和释放。
2.根据权利要求1所述的一种直流供电系统，其特征在于，所述旋转部分还包括整流部分，所述整流部分用于将所述感应电流整流为输出直流。
3.根据权利要求2所述的一种直流供电系统，其特征在于，所述旋转部分还包括卷线器，所述卷线器上绕设所述长电缆，所述卷线器用于:与所述第二线圈同步旋转，从而实现所述长电缆的收卷和释放。
4.根据权利要求2所述的一种直流供电系统，其特征在于，所述整流器为桥式整流器。
5.根据权利要求1所述的一种直流供电系统，其特征在于，所述供电端还包括高频电力电子变流器，所述高频电力电子变流器用于将输入直流变成高频交流电传输至所述第一线圈。
6.根据权利要求5所述的一种直流供电系统，其特征在于，所述高频电力电子变流器为桥式高频电力电子变流器。
7.根据权利要求1所述的一种直流供电系统，其特征在于，所述第一线圈的匝数小于所述第二线圈的匝数。
8.根据权利要求1所述的一种直流供电系统，其特征在于，所述第一线圈中设有磁芯。
9.根据权利要求1所述的一种直流供电系统，其特征在于，所述第二线圈中设有磁芯。
10.一种系留飞行器，其特征在于，包括权利要求1-9所述的直流供电系统。
【专利摘要】本实用新型提供了一种直流供电系统和系留飞行器。一种直流供电系统，包括固定部分和旋转部分；固定部分包括供电端和第一线圈；旋转部分包括第二线圈；供电端将交流电传输至第一线圈，通过该第一线圈产生一交变磁场，第二线圈感应交变磁场产生交变的感应电流；第二线圈的旋转中心为第一线圈的中心轴；旋转部分以第二线圈的旋转中心正向或反向旋转，从而实现长电缆的收卷和释放。一种系留飞行器，其特征在于，包括权利要求1-9的直流供电系统。本实用新型通过用高频电磁感应代替电刷环，实现固定部分与转动部分的非接触式电能传递，同时将直流变压功能集成到高频电磁感应系统中。由于避免了接触式的电能传递，因此提高了传输的可靠性和使用寿命。
【IPC分类】H02M3-24, H02M3-335, H01F27-28
【公开号】CN204597777
【申请号】CN201520303922
【发明人】王洋, 林亦宁
【申请人】深圳市多翼创新科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月12日