无人机充电装置及车载无人机的制作方法

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载无人机。

背景技术：

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，通过开发车载无人机，使车载无人机与车辆随行，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，无人机需要飞回到车辆指定地点上的固定充电座并降落至充电座上进行充电。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载无人机。

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载无人机，无需无人机降落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，包括固定座及设置在固定座上的充电电极；受电端子，包括连接座及设置在连接座上的与充电电极配合使用的受电电极；放线机构，能够连接在预充电的无人机上且具有可转动的卷筒；第一连接线，缠绕在卷筒上且具有两个相对的接头，其中一个接头固定在连接座上并与受电电极电气连接，另一个接头自由放置且能够与预充电的无人机的充电接口电气连接；其中，固定座与连接座的其中一者设置有磁吸附部件，固定座与连接座的其中另一者设置有能够与磁吸附部件相吸合的铁制体，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，磁吸附部件与铁制体的其中一者具有定位凸起，磁吸附部件与铁制体的其中另一者具有定位凹槽，定位凸起与定位凹槽形状相匹配。

根据本实用新型实施例的一个方面，定位凸起为圆锥形凸起，定位凹槽为圆锥形凹槽。

根据本实用新型实施例的一个方面，还包括第二连接线，第二连接线具有两个相对的接头，其中一个接头与充电电极电气连接，另一个接头自由放置。

根据本实用新型实施例的一个方面，磁吸附部件设置在固定座上且位于固定座的中心处，充电电极镶嵌于固定座并环绕磁吸附部件；铁制体设置在连接座上且位于连接座的中心处，受电电极镶嵌于连接座并环绕铁制体。

根据本实用新型实施例的一个方面，磁吸附部件为电磁铁且与第二连接线的其中一个接头电气连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，固定座包括基体及活动体，活动体通过弹性件与基体连接，充电电极位于活动体上。

根据本实用新型实施例的一个方面，放线机构还包括支座及驱动部件，支座能够与预充电的无人机连接，卷筒转动安装在支座上，驱动部件与卷筒连接以驱动卷筒相对支座转动。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接座上面向放线机构的一侧设置有减震垫，减震垫为橡胶垫或气囊。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接座上设置有密封裙，密封裙环绕连接座设置，以使磁吸附部件与铁制体相吸合时将充电电极与受电电极密封。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接座上设置有可拆卸的配重块，配重块环绕连接座设置，配重块的侧壁上设置有缺口，以使配重块在环向上断开。

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、具有可转动卷筒的放线机构及缠绕在卷筒上的第一连接线，放线机构能够固定在预充电的无人机上且受电端子的受电电极通过第一连接线与预充电的无人机的充电接口电气连接，使用时，充电端子可以安装在能够行驶并带有带蓄电池的装置固定连接，充电电极与蓄电池电气连接以获取电力，通过放线机构调节受电端子与预充电的无人机之间的距离，充电端子及受电端子在磁吸附部件与铁制体磁吸附力的作用下相互吸合，使得充电电极与受电电极电气连接，以将能够行驶装置的蓄电池的电能通过充电端子、受电端子及第一连接线传输至预充电的无人机，无需无人机降落至指定地点的充电座上，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供一种车载无人机，包括无人机本体，具有充电接口；上述无人机充电装置；其中，无人机本体能够跟随车辆飞行，放线机构连接在无人机本体上，第一连接线的自由放置的接头与充电接口电气连接，充电端子连接在车辆上且充电电极与车辆的蓄电池电气连接，以从车辆中获取电力。

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是本实用新型实施例的无人机充电装置的剖面结构示意图；

图2是本实用新型实施例的充电端子的剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例的充电端子的俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例的受电端子的剖面结构示意图；

图5是本实用新型实施例的磁吸附部件与铁制体的剖面结构示意图；

图6是本实用新型实施例的配重块的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的车载无人机的结构示意图。

其中：

1-无人机充电装置；2-无人机本体；3-车辆；

10-充电端子；11-固定座；111-基体；112-活动体；113-弹性件；12-充电电极；

20-受电端子；21-连接座；211-限位凸缘；22-受电电极；

30-放线机构；31-卷筒；32-支座；33-驱动部件；

40-第一连接线；

50-磁吸附部件；51-定位凸起；

60-铁制体；61-定位凹槽；

70-第二连接线；

80-减震垫；

90-密封裙；

100-配重块；101-缺口。

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无人机充电装置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6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5所示，本实用新型实施例提出了一种无人机充电装置1，包括：充电端子10、受电端子20、放线机构30及第一连接线40。充电端子10包括固定座11及设置在固定座11上的充电电极12。受电端子20包括连接座21及设置在连接座21上的与充电电极12配合使用的受电电极22。放线机构30能够连接在预充电的无人机上且具有可转动的卷筒31。第一连接线40缠绕在卷筒31上且具有两个相对的接头，其中一个接头固定在连接座21上并与受电电极22电气连接，另一个接头自由放置且能够与预充电的无人机的充电接口电气连接。固定座11与连接座21的其中一者设置有磁吸附部件50，固定座11与连接座21的其中另一者设置有能够与磁吸附部件50相吸合的铁制体60，以使充电电极12与受电电极22电气连接。

具体的，如图2、图3所示，固定座11为圆形盘类结构，在固定座11的中心处设置有凹槽，磁吸附部件50固定安装在固定座11的凹槽内，充电电极12包括均为环形结构的正极与负极，充电电极12镶嵌于固定座11并环绕磁吸附部件50，优选充电电极12的端面不低于固定座11的端面。如图4所示，连接座21为圆形柱状结构，在连接座21的中心处设置有凹槽，铁制体60固定安装在连接座21的凹槽内，即铁制体60位于连接座21的中心处，受电电极22包括均为环形结构的正极与负极，受电电极22镶嵌于连接座21并环绕铁制体60。

放线机构30包括支座32、驱动部件33及卷筒31，驱动部件33为驱动电机，支座32优选为前后通透的方形框架结构，支座32可以通过螺钉等连接件与预充电的无人机固定连接，卷筒31为圆形筒装结构，卷筒31的两端为连接轴，在支座32上与卷筒31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31转动安装在支座32上，驱动部件33固定在支座32上并与卷筒31的连接轴连接以驱动卷筒31相对支座32转动。第一连接线40为能够起到连接及传输电力的导线，即具有导电功能，优选第一连接线40的两端沿同一方向缠绕在卷筒31上，以使第一连接线40在卷筒31转动时，保证第一连接线40与预充电的无人机及连接座21连接的两个接头同时放线或同时收线。

根据本实用新型实施例提供的无人机充电装置1，在使用时，将放线机构30连接在预充电的无人机上且受电端子20的受电电极22通过第一连接线40与预充电的无人机的充电接口电气连接，充电端子10可以安装在能够行驶并带有带蓄电池的装置固定连接，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。

本实施例中均以车辆为例进行说明，充电电极12与车辆的蓄电池电气连接以获取电力，充电时，通过控制放线机构30的卷筒31正转或者反转来调节第一连接线40缠绕在卷筒31上的长度，继而调节受电端子20与预充电的无人机之间的距离。充电端子10及受电端子20在磁吸附部件50与铁制体60磁吸附力的作用下相互吸合，使得充电电极12与受电电极22电气连接，以将车辆蓄电池的电能通过充电端子10、受电端子20及第一连接线40传输至预充电的无人机，无需无人机降落至指定地点的充电座上，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。放线机构30的设置使得无人机能够在合适的高度边工作边充电，同时在充电结束后能够将受电端子20收回，避免一直悬挂在较低的位置与障碍物发生刮擦或缠绕的情况，以使得无人机发生危险。

可以理解的是，磁吸附部件50并不限于只设置在固定座11上，在一个可选的实施例中，磁吸附部件50还可以设置在连接座21上，相应的，铁制体60设置在固定座11上，也能够保证充电端子10与受电端子20接合，以使充电电极12与受电电极22电气连接。

作为一种可选的实施方式，如图5所示，磁吸附部件50具有定位凸起51，定位凸起51为圆锥形凸起，铁制体60具有定位凹槽61，定位凹槽61为圆锥形凹槽，通过设置定位凸起51及定位凹槽61，能够使得充电端子10及受电端子20在磁吸附力的作用下连接时能够精准定位，保证充电电极12及受电电极22的电气连接，将定位凸起51及定位凹槽61均设置为圆锥形，使得铁制体60更易于插接入磁吸附部件50中，便于充电端子10与受电端子20的接合。

可以理解的是，在一个可选的实施例中，也可以在铁制体60上设置有定位凸起51，相应的，在磁吸附部件50上设置有定位凹槽61。同时，定位凸起51及定位凹槽61并不限于圆锥形，在一个可选的实施例中，也可以为棱锥形、圆柱形等，只要能够保证定位凸起51与定位凹槽61形状相匹配，使得充电端子10及受电端子20在磁吸附力的作用下连接时能够精准定位即可。

作为一种可选的实施方式，无人机充电装置1还包括第二连接线70，第二连接线70具有两个相对的接头，其中一个接头与充电电极12电气连接，另一个接头自由放置，第二连接线70为能够起到连接及传输电力的导线，即具有导电功能。通过设置第二连接线70便于充电电极12与车辆的蓄电池电气连接，以从蓄电池中获取电力，具体实施时，第二连接线70的与充电电极12电气连接的接头优选固定在固定座11上，并延伸至固定座11的内部与充电电极12电气连接。

本实施例中，磁吸附部件50为电磁铁，磁吸附部件50与第二连接线70的其中一个接头电气连接，所说的接头优选为与充电电极12电气连接的接头，磁吸附部件50采用电磁铁并与第二连接线70的接头电气连接，使其能够从车辆的蓄电池中获取电力，当给预充电的无人机充满电时，可以通过给电磁铁断电的方式使得磁吸附部件50与铁制体60之间的磁吸附力消失，便于充电端子10与受电端子20简单及快速的分离，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50也可以为磁块，此时不需要与第二连接线70电气连，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，可以调整预充电的无人机的升力以使受电端子20与充电端子10分离。

本实施例中固定座11包括基体111及活动体112，活动体112通过弹性件113与基体111连接，充电电极12位于活动体112上，弹性件113为弹簧、橡胶垫或气囊中的一种或两种以上的组合，将固定座11设置成包括基体111及活动体112的分体式结构，并通过弹性件113连接，使得磁吸附部件50与铁制体60吸合后，充电电极12与受电电极22始终有预紧力压持，保证充电电极12与受电电极22接触的紧密性，避免因充电电极12与受电电极22接触不良导致充电的中断。

作为一种可选的实施方式，在连接座21上面向放线机构的一侧设置有减震垫80，减震垫可以为橡胶垫、气囊等，减震垫80优选为与连接座21顶面形状相匹配的圆形结构，且中部设置有供第一连接线40通过通孔，通过设置减震垫80，使得连接座21在放线机构30的作用下向预充电的无人机方向上升至与放线机构30接触时，能够通过减震垫80缓冲，避免连接座21与放线机构30直接接触而导致对二者造成损伤。

作为一种可选的实施方式，在连接座21上还设置有密封裙90，密封裙90为环形结构体，环绕连接座21设置，密封裙90的一端固定在连接座21上，另一端向远离连接座21的方向延伸，整体呈裙状，密封裙90的远离连接座21的一端的端面优选与连接座21面向固定座11的端面平齐。当充电端子10及受电端子20在磁吸附力的作用下相结合时，密封裙90远离连接座21的一端的端面与充电端子10顶面相抵靠，以将充电电极12与受电电极22密封，当遇到雨雪天气时，能够防止雨水接触到充电电极12及受电电极22，避免短路导致预充电的无人机或无人机充电装置1的损坏。

作为一种可选的实施方式，如图1、图6所示，在连接座21上还设置有配重块100，配重块100为圆环形结构体，环绕连接座21设置，在具体实施时，配重块100可以通过螺钉等紧固件固定在连接座21上，以使得配重块100可拆卸的安装在连接座21上。或者，如图4所示，也可以在连接座21的外壁面上与配重块100相应处设置有限位凸缘211，配重块100与连接座21间隙配合，下端抵靠在限位凸缘211上，也能够保证配重块100可拆卸的安装在连接座21上。为了便于套设时，第一连接线40能够进入配重块100的环形腔内，在配重块100的侧壁上设置有缺口101，以使配重块在环向上断开，使得第一连接线40能够通过，充电装置性能更加优化。配重块100的数量可以为一个、两个甚至更多个。通过设置配重块100，使得充电端子10的整体重量可调，当预充电的无人机与车辆运行的速度较快时，或者应用的环境风力较大时，能够有效的保证连接座21受风力影响较小，最大程度的保证竖直状态，便于与充电端子10对接。

本实用新型提供的无人机充电装置，能起到电气连接预充电的无人机及车辆的蓄电池的作用，无需无人机降落至指定地点的充电座上，能够保证无人机在工作的过程中完成对无人机的充电。

如图7所示，本实用新型还提供一种车辆随行无人机，包括无人机本体2及上述任意实施例的无人机充电装置1，无人机本体2具有充电接口，无人机本体2能够跟随车辆3飞行，无人机充电装置1的放线机构30连接在无人机本体2上，具体可以通过螺钉等紧固件可拆卸的连接在无人机本体2上，第一连接线40的自由放置的接头与无人机本体2的充电接口电气连接，无人机充电装置1的充电端子10连接在车辆3上且充电电极12与车辆3的蓄电池电气连接，具体充电端子10可以通过螺钉等紧固件可拆卸的连接在车辆3的顶面上，充电电极12可以通过导线与蓄电池电气连接，当无人机充电装置1具有第二连接线70时，则通过第二连接线70自由放置的接头与蓄电池电气连接即可，以从车辆中获取电力。

本实用新型提供的车载无人机，能够跟随车辆3飞行，当无人机的剩余电量不足时，通过控制放线机构30的卷筒31的转动，使得受电端子20向车辆3方向下降，当受电端子20下降到磁吸附部件50与铁制体60的能够磁吸附的范围内时，二者在磁吸力的作用下，相互吸合，充电电极12与受电电极22电气连接，将车辆的蓄电池的电能通过导线或第二连接线70、充电端子10、受电端子20及第一连接线40传输至无人机本体1的充电接口，以对无人机进行充电，无需无人机降落到车辆3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。