本實用新型涉及無人機充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人機充電系統(tǒng)及充電路燈。

背景技術(shù)：

在高空飛行時無人機是未來航空領(lǐng)域發(fā)展的方向之一，無人機的發(fā)展在如今現(xiàn)代軍事的發(fā)展中的地位越來越高。無人機在監(jiān)視、偵察和攻擊等任務(wù)中表現(xiàn)出了靈活性，便捷性和高效性，在當代及未來的軍事戰(zhàn)爭中有著極其重要的戰(zhàn)略意義，成為當代軍事的“提升器"。提高無人機的續(xù)航能力，是發(fā)展無人機的一大重要課題；目前無人機的充電方式主要有以下幾種：1)無線充電，由于充電效率為傳統(tǒng)充電效率的一半，所以無線充電至今難以普及；2)輸電線充電，即普通高壓電線充電，無人機可停靠在高壓電線上充電，比較方便，效率很高，是一種獨到的充電方式，由于輸電線充電容易損壞電線，那么損壞高壓電線的后果輕則影響人們生活，重則危害安全；3)無人機導(dǎo)線充電，由于該充電方式使得無人機的飛行范圍受到很大的限制，所以有很大的局限性。4)無人機定位充電。無人機定位充電的特點在于有序易管理，無人機上的GPS系統(tǒng)導(dǎo)向其飛往充電站點進行充電，利用芯片對接完成充電。但在實際各種因素的影響下，無人機往往無法做到精確對接，這在技術(shù)方面一直是無人機研究者的一個重要課題，所以無人機的定位充電還需要進一步研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的提供一種無人機充電系統(tǒng)及充電路燈，用以解決現(xiàn)有由于現(xiàn)有的充電方式的缺點導(dǎo)致充電方式的受限使無人機的續(xù)航能力減小的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開的一種無人機充電系統(tǒng)，具體地，該充電系統(tǒng)包括：充電正電極機構(gòu)，包括：充電正電極板、充電正電極板固定架、第一動力單元和第二動力單元，所述充電正電極板通過第一旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)固定至所述充電正電極板固定架外端，所述充電正電極板固定架沿上下方向可滑動安裝至固定在路燈柱上的滑軌，所述第一動力單元連接至所述充電正電極板的外端，所述第二動力單元連接至所述充電正電極板固定架的上端；充電負電極機構(gòu)，包括：充電負電極板、充電負電極板固定架和第三動力單元，所述充電負電極板通過第二旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)固定至所述第三動力單元，所述第三動力單元固定至所述充電負電極板固定架上，所述充電負電極板固定架固定至所述充電正電極板固定架下方的路燈柱上；供電機構(gòu)，包括安裝至所述充電負電極板的背面的太陽能充電板；感應(yīng)機構(gòu)，包括用于感應(yīng)無人機充電請求信號的第一感應(yīng)器，所述第一感應(yīng)器安裝至路燈柱上；總控制器，安裝至路燈柱內(nèi)；其中，所述太陽能充電板連接至所述充電正電極板和所述充電負電極板，所述太陽能充電板與所述充電正電極板和所述充電負電極板之間設(shè)置有第一充電開關(guān)，所述第一動力單元、所述第二動力單元、所述第三動力單元、所述第一充電開關(guān)和所述第一感應(yīng)器分別連接至總控制器。

本實用新型公開的上述一種無人機充電系統(tǒng)，進一步地，所述第一動力單元包括第一電機和拉繩，所述第二動力單元包括第二電機和連桿，所述第一電機和所述第二電機固定至電機固定柱上，所述電機固定柱固定于路燈下方的路燈柱上，所述拉繩的兩端分別連接至所述第一電機和所述充電正電極板的外端，所述連桿的兩端分別連接至所述第二電機和所述充電正電極板固定架的上端，所述第三動力單元包括第三電機，所述第三電機固定至所述充電負電極板固定架上并連接至第二旋轉(zhuǎn)軸，所述第一電機、所述第二電機和所述第三電機分別連接至總控制器。

本實用新型公開的上述一種無人機充電系統(tǒng)，進一步地，所述第一動力單元包括兩個第一電機和兩條拉繩，所述第二動力單元包括兩個第二電機和兩個連桿，所述兩個第一電機相對固定在所述電機固定柱的兩側(cè)，所述兩條拉繩位于所述電機固定柱的兩側(cè)，每條拉繩的兩端分別連接至其中一個第一電機和所述充電正電極板的外端，所述兩個第二電機相對固定在所述電機固定柱的兩側(cè)，所述兩個連桿位于所述電機固定柱的兩側(cè)，每個連桿的兩端分別連接至其中一個第二電機和所述充電正電極板固定架的上端。

本實用新型公開的上述一種無人機充電系統(tǒng)，進一步地，所述供電機構(gòu)還包括市電供電單元，所述市電供電單元連接至所述充電正電極板和所述充電負電極板，所述市電供電單元與所述充電正電極板和所述充電負電極板之間設(shè)置有第二充電開關(guān)，所述第二充電開關(guān)連接至總控制器。

本實用新型公開的上述一種無人機充電系統(tǒng)，進一步地，所述感應(yīng)機構(gòu)還包括用于感應(yīng)無人機充電電流的第二感應(yīng)器，所述第二感應(yīng)器安裝至所述路燈柱內(nèi)并連接至總控制器。

本實用新型公開的上述一種無人機充電系統(tǒng)，進一步地，所述感應(yīng)機構(gòu)還包括用于感應(yīng)無人機支付的第三感應(yīng)器，所述第三感應(yīng)器安裝至所述路燈柱上并連接至總控制器。

本實用新型公開的上述一種無人機充電系統(tǒng)，進一步地，所述太陽能板上設(shè)置有太陽光追蹤器，所述太陽光追蹤器與所述總控制器連接。

本實用新型公開的上述一種無人機充電系統(tǒng)，進一步地，所述充電正電極板上設(shè)置有多個點狀充電正極并分布有多個通透圓孔或球形凹面；所述充電負電極板上分布有多個圓錐形凸起，所述凸起間設(shè)置有充電負極。

進一步地，本實用新型還公開了一種無人機充電方法，該充電方法包括：第一感應(yīng)器感應(yīng)到無人機的充電請求信號并將感應(yīng)信號發(fā)送至總控制器；總控制器控制第三電機開始轉(zhuǎn)動，第三電機帶動充電負電極板和太陽能充電板轉(zhuǎn)動，使充電負電極板的方向朝上及太陽能充電板的方向朝下；無人機的支腳降落至充電負電極板上的多個圓錐形凸起的間隙中并作為無人機充電口的負極與凸起間的充電負極接觸連通；無人機穩(wěn)定降落至充電負電極板后，通過第三感應(yīng)器感應(yīng)并支付；第三感應(yīng)器將無人機支付完成的信號發(fā)送至總控制器；總控制器控制第一電機轉(zhuǎn)動，第一電機放開拉繩使充電正電極板向下旋轉(zhuǎn)直至處于水平狀態(tài)，并控制閉合第一充電開關(guān)將太陽能充電板與充電正電極板和充電負電極板接通，或控制閉合第二充電開關(guān)將市電供電單元與充電正電極板和充電負電極板接通；總控制器控制第二電機轉(zhuǎn)動，第二電機向下推動連桿，充電正電極板和充電正電極板固定架沿著路燈柱上的滑軌向下移動；充電正電極板下面的通透圓孔或球形凹面接觸到無人機機翼頂端的充電口正極接頭上部的球形面，無人機開始充電并產(chǎn)生充電電流；第二感應(yīng)器感應(yīng)到充電電流產(chǎn)生并將此感應(yīng)信號發(fā)送至總控制器；總控制器收到第二感應(yīng)器發(fā)送的充電電流產(chǎn)生的感應(yīng)信號后控制第一電機和第二電機進行自鎖并停止轉(zhuǎn)動；無人機充電完成后，充電電流變小或消失，第二感應(yīng)器感應(yīng)到充電電流變小或消失并將此感應(yīng)信號發(fā)送至總控制器；總控制器收到第二感應(yīng)器發(fā)送的充電電流變小或消失的感應(yīng)信號后，控制打開第一充電開關(guān)將太陽能充電板與充電正電極板和充電負電極板斷開，或控制打開第二充電開關(guān)將市電供電單元與充電正電極板和充電負電極板斷開；總控制器控制第二電機轉(zhuǎn)動，第二電機向上拉動連桿，充電正電極板和充電正電極板固定架沿著路燈柱上的滑軌向上移動直至接觸到電機固定柱；總控制器控制第一電機轉(zhuǎn)動，第一電機拉緊拉繩使充電正電極板向上旋轉(zhuǎn)直至處于垂直狀態(tài)；無人機起飛脫離充電負電極板；總控制器控制第三電機開始轉(zhuǎn)動，第三電機帶動充電負電極板和太陽能充電板轉(zhuǎn)動，使充電負電極板的方向朝下及太陽能充電板的方向朝上；太陽能充電板方向朝上接收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；在太陽能充電板方向朝上接收太陽能的過程中，通過太陽光追蹤器感應(yīng)接收到太陽光的強度并將感應(yīng)到的太陽光強度反饋給總控制器，總控制器通過控制第三電機的轉(zhuǎn)動使太陽能充電板隨太陽移動而轉(zhuǎn)動，使太陽能充電板最大程度地利用太陽光。

另外一方面，本實用新型還公開了一種無人機充電路燈，包括本實用新型公開的上述一種無人機充電系統(tǒng)。

本實用新型具有如下優(yōu)點：

本實用新型利用太陽能路燈為無人機充電，具有無可比擬的清潔性、高度的安全性、能源的相對廣泛性和充足性、長壽命以及免維護性等其他常規(guī)能源所不具備的優(yōu)點；利用現(xiàn)有資源空間，使充電簡單化，合理化，在路燈基礎(chǔ)上設(shè)置充電平臺，無人機充電所受時空影響可以降到最低。

附圖說明

圖1為本實用新型公開的一種無人機充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實用新型公開的一種無人機充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型公開的一種無人機充電系統(tǒng)處于無人機充電狀態(tài)下的局部放大圖。

圖4為本實用新型公開的一種無人機充電系統(tǒng)處于無人機充電完畢飛離充電負電極板狀態(tài)下的局部放大圖。

圖5為適于應(yīng)用本實用新型公開的一種無人機充電系統(tǒng)充電的一種四翼無人機的結(jié)構(gòu)圖。

圖6為適于應(yīng)用本實用新型公開的一種無人機充電系統(tǒng)充電的無人機的充電口正極接頭的結(jié)構(gòu)圖。

圖7為圖6中公開的無人機充電口正極接頭的局部放大圖。

圖8為本實用新型公開的用于對無人機進行室內(nèi)充電的插頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

實施例1

參考圖1和圖2，在本實施例公開的一種無人機充電系統(tǒng)包括：充電正電極機構(gòu)、充電負電極機構(gòu)、供電機構(gòu)、感應(yīng)機構(gòu)和總控制器01，其中，充電正電極機構(gòu)包括：充電正電極板02、充電正電極板固定架03、第一動力單元和第二動力單元，充電正電極板02通過第一旋轉(zhuǎn)軸04可旋轉(zhuǎn)固定至充電正電極板固定架03外端，充電正電極板固定架03沿上下方向可滑動安裝至滑軌06上，滑軌06固定至路燈柱05上，第一動力單元連接至充電正電極板02的外端，第二動力單元連接至充電正電極板固定架03的上端；充電負電極機構(gòu)包括：充電負電極板07、充電負電極板固定架08和第三動力單元，充電負電極板07通過第二旋轉(zhuǎn)軸09可旋轉(zhuǎn)固定至第三動力單元，第三動力單元固定至充電負電極板固定架08上，充電負電極板固定架08固定至充電正電極板固定架03下方的路燈柱05上；供電機構(gòu)包括安裝至充電負電極板07的背面的太陽能充電板10；感應(yīng)機構(gòu)包括用于感應(yīng)無人機11充電請求信號的第一感應(yīng)器12，第一感應(yīng)器12安裝至路燈柱頂端，利于接收無人機的信號；總控制器01安裝至路燈柱05內(nèi)；其中，太陽能充電板10連接至充電正電極板02和充電負電極板07，太陽能充電板10與充電正電極板02和充電負電極板07之間設(shè)置有第一充電開關(guān)13，第一動力單元、第二動力單元、第三動力單元、第一充電開關(guān)13和第一感應(yīng)器12分別連接至總控制器01。

進一步地，第一動力單元包括第一電機14和拉繩15，第二動力單元包括第二電機16和連桿17，第一電機14和第二電機16固定至電機固定柱18上，電機固定柱18固定于路燈19下方的路燈柱05上，拉繩15的兩端分別連接至第一電機14和充電正電極板02的外端，連桿17的兩端分別連接至第二電機16和充電正電極板固定架03的上端，第三動力單元包括第三電機20，第三電機20固定至充電負電極板固定架08上并連接至第二旋轉(zhuǎn)軸09，第一電機14、第二電機16和第三電機20分別連接至總控制器01。第一電機14、第二電機16和第三電機20當然也不限于電機，可以是任何可以使電能轉(zhuǎn)換為動能的機構(gòu)。

在本實施例中，第一動力單元包括兩個第一電機14和兩條拉繩15，第二動力單元包括兩個第二電機16和兩個連桿17，兩個第一電機14相對固定在電機固定柱18的兩側(cè)，兩條拉繩15位于電機固定柱18的兩側(cè)，每條拉繩18的兩端分別連接至其中一個第一電機14和充電正電極板02的外端，兩個第二電機16相對固定在電機固定柱18的兩側(cè)，兩個連桿17位于電機固定柱18的兩側(cè)，每個連桿17的兩端分別連接至其中一個第二電機16和充電正電極板固定架03的上端。

進一步地，供電機構(gòu)還包括市電供電單元21，市電供電單元21連接至充電正電極板02和充電負電極板07，市電供電單元21與充電正電極板02和充電負電極板07之間設(shè)置有第二充電開關(guān)22，第二充電開關(guān)22連接至總控制器01。

進一步地，感應(yīng)機構(gòu)還包括用于感應(yīng)無人機11充電電流的第二感應(yīng)器23，第二感應(yīng)器23安裝至路燈柱05內(nèi)并連接至總控制器01。

進一步地，感應(yīng)機構(gòu)還包括用于感應(yīng)無人機11支付的第三感應(yīng)器24，第三感應(yīng)器24安裝至路燈柱05上并連接至總控制器01。

進一步地，太陽能板10上設(shè)置有太陽光追蹤器，太陽光追蹤器與總控制器01連接，圖中未示出。

進一步地，參考圖3和圖4，充電正電極板02上設(shè)置有多個點狀充電正極并分布有多個通透圓孔或球形凹面27；充電負電極板07上分布有多個圓錐形凸起28，凸起28間設(shè)置有充電負極。

參考圖1至圖4，本實用新型還公開了一種無人機充電方法，該充電方法包括：第一感應(yīng)器12感應(yīng)到無人機11的充電請求信號并將感應(yīng)信號發(fā)送至總控制器01；總控制器01控制第三電機20開始轉(zhuǎn)動，第三電機20帶動充電負電極板07和太陽能充電板10轉(zhuǎn)動，使充電負電極板07的方向朝上及太陽能充電板10的方向朝下；無人機11的支腳25降落至充電負電極板07上的多個圓錐形凸起28的間隙中并作為無人機11充電口的負極與凸起28間的充電負極接觸連通；另一方面，當無人機11降落在充電負電極板07時，這些凸起11就可以對無人機11進行水平固定；無人機11穩(wěn)定降落至充電負電極板07后，通過第三感應(yīng)器24感應(yīng)并支付；第三感應(yīng)器24將無人機支付完成的信號發(fā)送至總控制器01，本實施例中的第三感應(yīng)器24上可以設(shè)置有二維碼；總控制器01控制第一電機轉(zhuǎn)動14，第一電機14放開拉繩15使充電正電極板02向下旋轉(zhuǎn)直至處于水平狀態(tài)，并控制閉合第一充電開關(guān)13將太陽能充電板10與充電正電極板02和充電負電極板07接通，或控制閉合第二充電開關(guān)22將市電供電單元21與充電正電極板02和充電負電極板07接通；總控制器01控制第二電機16轉(zhuǎn)動，第二電機16向下推動連桿17，充電正電極板02和充電正電極板固定架03沿著路燈柱05上的滑軌06向下移動；充電正電極板02下面的通透圓孔或球形凹面27接觸到無人機11機翼頂端的充電口正極接頭26上部的球形面，無人機11開始充電并產(chǎn)生充電電流，另外，通透圓孔或球形凹面27也可用于固定無人機11；第二感應(yīng)器23感應(yīng)到充電電流產(chǎn)生并將此感應(yīng)信號發(fā)送至總控制器01；總控制器01收到第二感應(yīng)器23發(fā)送的充電電流產(chǎn)生的感應(yīng)信號后控制第一電機14和第二電機16進行自鎖并停止轉(zhuǎn)動；無人機11充電完成后，充電電流變小或消失，第二感應(yīng)器23感應(yīng)到充電電流變小或消失并將此感應(yīng)信號發(fā)送至總控制器01；總控制器01收到第二感應(yīng)器23發(fā)送的充電電流變小或消失的感應(yīng)信號后，控制打開第一充電開關(guān)13將太陽能充電板與充電正電極板02和充電負電極板07斷開，或控制打開第二充電開關(guān)22將市電供電單元21與充電正電極板02和充電負電極板07斷開；總控制器01控制第二電機16轉(zhuǎn)動，第二電機16向上拉動連桿17，充電正電極板02和充電正電極板固定架03沿著路燈柱05上的滑軌06向上移動直至接觸到電機固定柱18；總控制器01控制第一電機14轉(zhuǎn)動，第一電機14拉緊拉繩15使充電正電極板02向上旋轉(zhuǎn)直至處于垂直狀態(tài)；無人機11起飛脫離充電負電極板07；總控制器01控制第三電機20開始轉(zhuǎn)動，第三電機20帶動充電負電極板07和太陽能充電板10轉(zhuǎn)動，使充電負電極板07的方向朝下及太陽能充電板10的方向朝上；太陽能充電板10方向朝上接收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；在太陽能充電板10方向朝上接收太陽能的過程中，通過太陽光追蹤器，感應(yīng)接收到太陽光的強度并將感應(yīng)到的太陽光強度反饋給總控制器01，總控制器01通過控制第三電機20的轉(zhuǎn)動使太陽能充電板10隨太陽移動而轉(zhuǎn)動，使太陽能充電板10最大程度地利用太陽光。

參考圖5，本實施例公開的技術(shù)方案可以為具有四個旋轉(zhuǎn)翼30無人機29充電；充電口正極接頭26安裝至四個旋轉(zhuǎn)翼30頂部，當無人機29停放好，充電正電極板02接觸到機翼上的充電口正極接頭26時，無人機29開始充電；四個無人機旋轉(zhuǎn)翼30和四個無人機支腳31剛好形成四對正負極的充電回路，無人機29可以配置多個電池，一方面增加無人機29的儲電能力，同時無人機29在充電電極板上面能夠同時為多個儲電池充電，大大提高了充電效率，提高無人機續(xù)航能力。

參考圖6和圖7，本實施例中無人機11或29機翼上端的充電口正極接頭26的上部的球形面部分32可以設(shè)計成彈簧連接，如圖所示，充電口正極接頭26包括球形面部分32和外套部分33，球形面部分32和外套部分33套接在一起，球形面部分32內(nèi)部設(shè)置有緩沖彈簧34，緩沖彈簧34上端固定至球形面部分32內(nèi)部，緩沖彈簧34下端接觸無人機11或29機翼上端，當充電正電極板02下壓時緩沖彈簧34可以緩沖壓力，避免充電正電極板02在下壓的過程由于緩沖過大而造成無人機11或29損壞。

本實施例中，該無人機充電系統(tǒng)優(yōu)先采取太陽能供電，無法采取太陽能供電時可以采取市電供電，保證系統(tǒng)能正常運行的同時節(jié)能。另外，本實施例中無人機11或29機翼上端的充電口正極接頭26的兩側(cè)各設(shè)計一個圓滑的充電口35，這個充電口35內(nèi)兩側(cè)也分別有一個彈簧壓片36，用于鎖定充電插頭37，這個充電口35內(nèi)部的彈簧壓片36直接連接無人機充電電源的正負極，當充電插頭37插到充電口35，充電插頭37上皆有導(dǎo)線38，接上電源時就可以進行快速充電，這種充電方式適用于室內(nèi)充電，或者有插座的任何地方。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本實用新型作了詳盡的描述，但在本實用新型基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本實用新型要求保護的范圍。