用于无人机的充电装置和无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，更具体地，涉及一种用于无人机的充电装置以及无人机。


背景技术：

2.现有技术的飞行器的充电器为上端敞开，四周封闭的碗状结构。在飞行器向下降落时，朝下的气流在遇到该结构时容易产生扰流，造成降落困难。而且，常见的碗状结构易于导致降落精度差，飞行器有较大几率无法准确落入其中。并且，现有的碗状充电器的散热效率低。


技术实现要素：

3.本发明提供一种用于无人机的充电装置的新技术方案，至少能够解决现有技术中的碗状充电器带来的不利于飞行器降落以及散热效率低的问题。
4.本发明还提供了一种无人机，该无人机能够与本发明提供的充电装置配合。
5.根据本发明的第一方面提供的一种用于无人机的充电装置，包括：底座，底座包括承载部和供电部，所述承载部用于承载无人机，所述承载部具有多个外边缘，所述供电部设于所述承载部的一部分且与所述承载部的一部分的外边缘对应，所述承载部的其它部分的外边缘开放；供电组件，所述供电组件设于所述供电部，所述供电组件包括第一正极和第一负极，所述供电组件用于对无人机充电。
6.可选地，所述供电部位于所述承载部的一侧，且所述供电部与所述承载部配合形成开口。
7.可选地，所述承载部具有承载面，所述承载面用于承载所述无人机，所述供电部具有供电面，所述供电面上安装有所述第一正极和所述第一负极，所述供电面与所述承载面配合形成开口。
8.可选地，所述承载部的所述多个外边缘包括对接的第一外边缘和第二外边缘，所述承载部通过所述第一外边缘与所述供电部对接，所述供电部沿第一方向延伸，所述第一外边缘沿第二方向延伸，所述第二外边缘沿第三方向延伸；其中，所述第一正极和所述第一负极沿所述第一方向间隔开分布，和/或，所述所述第一正极和所述第一负极中的至少一个为长条形件且沿所述第二方向延伸。
9.可选地，用于无人机的充电装置还包括：散热器，所述散热器与所述底座连接且能够与所述底座热交换。
10.根据本发明的第二方面提供的一种无人机，所述无人机用于与具有开放结构的充电装置配合，所述充电装置包括底座和供电组件，所述底座包括承载部和供电部，所述供电部设于所述承载部的一部分且与所述承载部的一部分的外边缘对应，所述承载部的其它部分的外边缘开放，所述供电组件设于所述供电部，所述供电组件包括第一正极和第一负极；所述无人机包括：机身，所述机身内安装有储能器，所述储能器具有至少一个电极对，所述
电极对包括第二正极和第二负极，所述机身的外表面包括充电面和降落面，所述电极对安装于所述充电面，且与所述供电组件定位，所述降落面与所述承载部对应；旋翼，所述旋翼安装于所述机身。
11.可选地，所述机身的外表面包括底面、端面和多个侧面，所述多个侧面位于所述端面和所述底面之间，所述底面形成为所述降落面，至少一个所述侧面形成为所述充电面，所述旋翼安装于所述端面。
12.可选地，所述第二正极和所述第二负极沿从所述端面向所述底面的方向间隔开分布，和/或，所述第二正极和所述第二负极中的至少一个为长条形件且沿所述侧面上与所述底面对接的边的延伸方向延伸。
13.可选地，所述第一正极的面积大于所述第二正极的面积，和/或，所述第一负极的面积大于所述第二负极的面积。
14.可选地，所述的无人机还包括：金属件和磁吸件，所述金属件和所述磁吸件中的一个安装于所述机身，所述金属件和所述磁吸件中的另一个安装于所述底座，所述磁吸件能够对所述金属件产生吸力。
15.根据本发明实施例的用于无人机的充电装置，采用敞开的开放结构，取消了四周的封闭结构，在无人机下降时，下行气流不会产生扰流，使得降落更加稳定。并且，本发明的无人机的充电装置通过采用敞开式的开放结构，有利于散热，避免热量集聚。
16.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
17.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
18.图1是根据本发明提供的一个实施例的无人机系统的示意图；
19.图2是根据本发明提供的一个实施例的用于无人机的充电装置的透视图；
20.图3是根据本发明提供的一个实施例的用于无人机的充电装置的内部结构示意图；
21.图4是根据本发明提供的一个实施例的无人机的结构示意图。
22.附图标记
23.充电装置100；
24.底座10；承载部11；承载面111；供电部12；供电面121；通孔112；
25.供电组件20；第一正极21；第一负极22；
26.磁吸件30；
27.散热器40；
28.无人机200；机身201；端面202；侧面203；旋翼204；第二正极205；第二负极206；金属件207。
具体实施方式
29.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具
体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
30.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
31.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
32.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
34.下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的用于无人机的充电装置100。
35.如图1至图4所示，根据本发明实施例的用于无人机200的充电装置100，包括底座10和供电组件20。
36.具体而言，底座10包括承载部11和供电部12，承载部11用于承载无人机200，承载部11具有多个外边缘，供电部12设于承载部11的一部分且与承载部11的一部分的外边缘对应，承载部11的其它部分的外边缘开放，供电组件20设于供电部12，供电组件20包括第一正极21和第一负极22，供电组件20用于对无人机200充电。
37.换句话说，底座10主要由承载部11和供电部12组成，可选地，底座10为一体成型件，便于加工生产。其中承载部11可以用于承载降落的无人机200，对无人机200起到支撑的作用。供电部12上安装有供电组件20，供电组件20包括第一正极21和第一负极22，通过供电组件20能够对降落在承载部11上的无人机200进行充电。也就是说，通过安装在供电部12上的供电组件20能够对无人机200的充电结构进行充电，无人机200可以包括第二正极205以及第二负极206。其中供电组件20的第一正极21和第一负极22可以是隐藏于底座10内部，实现无线充电功能，也可以是暴露于供电面121，与充电结构的第二正极205以及第二负极206接触充电。也就是说，在本实施例中，对于充电方式以及供电组件20的具体形式不作限定。
38.其中需要说明的是，供电部12设于承载部11的一部分且与承载部11的一部分的外边缘对应，承载部11的其它部分的外边缘开放，也就是说，在本实施例中，承载部11上除了设置供电部12的区域不作限定外，承载部11上的其它区域均为开放式区域，即承载部11具有较大范围的敞开侧，在无人机200朝向承载部11降落的过程中，可以从多个方向降落，避免无人机200受到干涉。并在降落至承载部11后，可以通过充电部12上的供电组件20对无人机200进行供电。
39.此外，现有技术的飞行器的充电器为上端敞开，四周封闭的碗状结构。在飞行器向下降落时，朝下的气流在遇到该结构时容易产生扰流，造成降落困难。而且，常见的碗状结构易于导致降落精度差，飞行器有较大几率无法准确落入其中。并且，现有的碗状充电器的散热效率低。
40.相比而言，本发明的无人机200的充电装置100采用开放结构，开放结构具有多自由度敞开的特性，相对于现有技术而言取消了四周的封闭结构，在无人机200下降时，下行气流不会产生扰流，使得降落更加稳定。并且，本发明的无人机200的充电装置100通过采用敞开式的开放结构，有利于散热，避免热量集聚。
41.根据本发明的一个实施例，供电部12位于承载部11的一侧，且供电部12与承载部11配合形成开口。也就是说，通过供电部12和承载部11相互配合，可以实现底座10为开放型结构，开放型结构具有开口。例如，承载部11为矩形件，具有四个外边缘，供电部12设于承载部11且靠近一个外边缘，并且供电部12还突出于承载部11，通过供电部12和承载部11可以配合形成类l型底座10，此时底座10具有开口，无人机200可以停放在该开口位置。在本实施例中，通过限定供电部12与承载部11之间的相互位置关系，有利于供电部12上的供电组件与无人机200上的电极对进行定位和配合。
42.在本发明的一些具体实施方式中，承载部11具有承载面111，承载面111用于承载无人机200，供电部12具有供电面121，供电面121上安装有第一正极21和第一负极22，供电面121与承载面111配合形成开口。
43.也就是说，底座10具有承载面111和供电面121，承载面111具有敞开侧，承载面111的敞开部分可以起到支承无人机200的作用，供电面121可以位于承载面111的敞开侧。此外，承载面111的其它部分敞开，即承载面111具有较大范围的敞开区域，在无人机200朝向承载面111降落的过程中，承载面111上的多个自由度敞开的开口可以避免无人机200受到干涉。
44.在本发明的一些具体实施方式中，承载部11的多个外边缘包括对接的第一外边缘和第二外边缘，承载部11通过第一外边缘与供电部12对接，供电部12沿第一方向延伸，第一外边缘沿第二方向延伸，第二外边缘沿第三方向延伸。
45.可选地，第二方向、第一方向和第三方向的任意两个之间具有夹角，夹角为锐角、直角或者钝角。
46.可选地，第二方向、第一方向和第三方向的任意两个相互垂直，例如，第三方向为x轴方向，第二方向为y轴方向，第一方向为z轴方向。
47.也就是说，第二方向与第一方向之间采用非0
°
以及非180
°
的排布形式，有利于在无人机200降落至承载面111上时，配合无人机200的机身201上的第二正极205以及第二负极206的位置，对无人机200的储能器进行充电，有利于将机身201上的第二正极205以及第二负极206的位置与机身201的底面错开，在无人机200的底面降落至与承载面111接触时，可以使得底座10上的供电组件20能够与无人机200的第二正极205以及第二负极206快速定位，实现对于无人机200的快速充电。
48.其中需要说明的是，现有技术中的飞行器采用上端敞开、四周封闭的碗状充电器，在充电时，飞行器向下降落，飞行器朝下的气流遇到碗状充电器时会产生扰流，导致降落困难，且难以准确降落在充电器中，并且碗状充电器的散热效率低。相比而言，本实施例的无人机200可以从多个角度降落至承载面111，例如从供电面121的上侧、左侧、右侧或者对侧等方向降落至承载面111，同样也可以沿着多个方向飞离承载面111，在降落或者起飞过程中，由于承载面111上多个位置敞开，使得无人机200朝下的气流不会遇到扰流结构，不会影响无人机200的飞行和降落，并且由于承载面111上更多位置的自由度的开放，使得无人机200可以沿着多个方向降落在承载部11上，降低降落困难度，提高降落准确率；此外，由于承载面111采用侧面敞开式设计，能够提高对于无人机200的散热效率。其中，在无人机200的底面降落在承载面111上进行充电时，无人机200的电极对的第二正极205与第一正极21接触，第二负极206与第二负极22接触，实现供电组件20对无人机200的充电。
49.例如，第一方向为竖直方向，第二方向为前后方向，第三方向为左右方向。在无人机200向下朝向承载面111降落的过程中，由于承载面111的上方减少了障碍物的存在，因此，不会对无人机200的降落造成干涉。又由于供电面121沿竖直方向延伸，因此，在无人机200降落至承载面111后，无人机200的机身201可以与供电面121相对设置，有利于供电组件20快速与无人机200的第二正极205以及第二负极206建立电连接关系。
50.根据本发明的一个实施例，第一正极21和第一负极22大致沿第一方向间隔开分布，例如一正极21和第一负极22大致沿竖直方向间隔开分布，便于与降落的无人机200的第二正极205以及第二负极206快速定位，避免无人机200需要第一方向上的重新定位。
51.在本发明的一些具体实施方式中，第一正极21和第一负极22中的至少一个为长条形且大致沿第二方向延伸，例如，第二方向为水平方向，在无人机200降落在承载面111上时，第一正极21或者第二负极22沿水平方向延伸，便于与降落的无人机200的第二正极205以及第二负极206快速定位，避免无人机200需要第二方向上的重新定位。
52.根据本发明的一个实施例，如图2和图3所示，用于无人机200的充电装置100还包括散热器40，散热器40与底座10连接且能够与底座10热交换。也就是说，通过散热器40能够对底座10进行控温。例如，通过对供电面121附近控温，有利于对供电组件20控温；通过对承载满111附近控温，有利于对无人机200进行控温。
53.也就是说，本发明的底座10采用了开放式结构，使得热量可以有效传递。在此基础上，通过设置散热器40，可以进一步实现有效散热。其中，可以在无人机200充电过程中对无人机200进行散热，避免充电导致的热量过大。
54.在本发明的一些具体实施方式中，如图2和图3所示，底座10内限定有收容空间，散热器40安装于收容空间，底座10沿其壁厚方向设有通孔112，通孔112的第一端贯穿承载面111，通孔112的第二端与收容空间连通。也就是说，散热器40可以通过通孔112与降落在承载面111上的无人机200进行热交换。例如，例如对无人机200的机身201内部的储能器进行散热，有利于实现快速充电。
55.可选地，散热器40为风扇，风扇产生的气流可以穿过通孔112对无人机200进行降温。
56.本发明还提供了一种无人机200，该无人机200用于与具有开放结构的充电装置100配合，充电装置100包括底座10和供电组件20，底座10包括承载部11和供电部12，供电部12设于承载部11的一部分的外边缘，承载部11的其它部分的外边缘开放，供电组件20设于供电部12，供电组件20包括第一正极21和第一负极22；无人机200包括机身201和旋翼204，机身201内安装有储能器，储能器具有至少一个电极对，电极对包括第二正极205和第二负极206，机身201的外表面包括充电面和降落面，电极对安装于充电面，且与供电组件20定位，降落面与承载部11对应，旋翼204安装于机身201。
57.换句话说，本发明还提供了一种无人机200，如图1所示，无人机200包括机身201和安装于机身201的旋翼204，机身201内安装有储能器，储能器具有第二正极205和第二负极206。需要进行说明的是，由于机身201的外表面包括充电面和降落面，电极对安装于充电面，在无人机200降落在充电装置100上时，电极对与供电组件20定位，此时第二正极205与第一正极21对应，第二负极206与第一负极22对应，以对储能器充电，并且降落面与承载部11对应，因此可以采用上述任一实施例的用于无人机200的充电装置100对该无人机200进
行充电。
58.也就是说，无人机200的充电结构设置在机身201上，在无人机200降落在承载面111时，无人机200的充电结构能够与充电装置100的供电组件20配对以及定位，在实现无人机200的快速稳定的降落的同时，实现对于无人机200的充电。
59.根据本发明的一个实施例，机身201的外表面包括底面、端面202和多个侧面203，多个侧面203位于端面202和底面之间，底面形成为降落面，至少一个侧面203形成为充电面，旋翼204安装于端面202。
60.也就是说，机身201的外表面包括底面、端面202和多个侧面203，多个侧面203位于端面202和底面之间，端面202与旋翼204连接，底面承载于承载面111，至少一个侧面203上分别设有第二正极205和第二负极206。例如，机身201为类矩形件，具有四个侧面203，可以在多个侧面203，甚至在每个侧面203上可以均设置有第二正极205和第二负极206，从而使得无人机200降落时任一侧面203均能够与供电面121对应，均能够与供电组件20快速建立电连接关系。
61.根据本发明的一个实施例，第二正极205和第二负极206沿从端面202向底面的方向间隔开分布，和/或，第二正极205和第二负极206中的至少一个为长条形件且沿侧面203上与底面对接的边的延伸方向延伸。例如，侧面203为沿竖直方向延伸的长方形面，侧面203的下边与底面连接且沿水平方向延伸，侧面203的高边沿竖直方向延伸，第二正极205和第二负极206沿从竖直方向间隔开分布，第二正极205和第二负极206中的至少一个为长条形件且沿侧面203下边的延伸方向延伸。可见，通过限定第二正极205和第二负极206沿从端面202向底面的方向间隔开分布，便于与充电装置100的第一正极21和第一负极22快速定位，避免无人机200需要竖直方向上的重新定位。通过限定第二正极205和第二负极206中的至少一个为长条形件且沿侧面203上与底面对接的边的延伸方向延伸，便于与充电装置100的第一正极21和第一负极22快速定位，避免无人机200需要水平方向上的重新定位。
62.根据本发明的一个实施例，如图1和图2所示，第一正极21的面积大于第二正极205的面积，和/或，第一负极22的面积大于第二负极206的面积。在本实施例中，通过扩大第一正极21和/或第一负极22的面积，能够扩大定位区域，从而进一步提高充电效率，无需对无人机200的位置进行长时间调整。
63.在本发明的一些具体实施方式中，如图1至图4所示，无人机200还包括金属件207和磁吸件30，金属件207和磁吸件30中的一个安装于机身201，金属件207和磁吸件30中的另一个安装于底座10，磁吸件30能够对金属件207产生吸力。
64.例如，在机身201上设置金属件207，金属件207可以与底座10上的磁吸件30位置对应，提高对于无人机200的引导作用。通过采用磁吸件30和金属件207相配合，能够在无人机200靠近至一定距离时即可被吸附，可以实现准确降落，并且有利于快速靠近供电组件20的位置。
65.在本实施例中，能够通过设置磁吸件30对无人机200起到降落引导作用，也就是说，磁吸件30能够对无人机200的金属件207具有磁吸作用，能够对无人机200施加作用力。通过将无人机200引导至预设位置，有利于提高供电组件20与无人机200的充电结构的定位效率。
66.可选地，如图1和图2所示，磁吸件30和供电组件20沿着第一方向依次排布，磁吸件
30和供电组件20的位置可以调换。与此对应的，金属件207和无人机200的充电结构也可以沿着第一方向依次排布。
67.需要说明的时，在无人机200的降落的过程中通过磁吸件30对金属件207产生吸力，从而对无人机200进行引导。如果将磁吸件30和供电组件20沿第三方向或者第二方向排布，此时容易导致机身201体积较大。例如，第一方向为上下方向，第二方向为内外方向，第三方向为左右方向。如果将磁吸件30和供电组件20沿内外方向或者沿左右方向排布时，对应的机身20需要较大的宽度以设置沿第三方向或第二方向排布的金属件207和充电结构。
68.可选地，磁吸件30为电磁铁，有利于控制开启与关闭。例如，当无人机200降落时电磁铁开启，无人机200靠近底座10即可被吸引，避免降落精度不够，当无人机200降落到底座10后充电结构与供电组件20相接触，同时电磁铁提供充电结构与供电组件20紧密接触的力，此时充电装置100对无人机200进行充电操作。
69.可选地，在每一个侧面203上均设有金属件207，有利于引导无人机200的任一侧面203与供电面121相对设置时均能够实现充电。
70.本发明还提供了一种无人机系统，如图1所示，该无人机系统包括无人机200和充电装置100，其中，无人机200可以为上述任一实施例的无人机200，用于无人机200的充电装置100可以为上述任一实施例的充电装置100。其中，在无人机200降落在承载面111时，第二正极205与第一正极21对应，第二负极206与第一负极22对应，以对储能器充电。
71.总而言之，根据本发明实施例的充电装置100、无人机以及无人机系统，不仅有利于无人机200的稳定和快速降落，而且能够实现对于无人机200的快速充电功能和高效散热功能。
72.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：
1.一种用于无人机的充电装置，其特征在于，包括：底座，底座包括承载部和供电部，所述承载部用于承载无人机，所述承载部具有多个外边缘，所述供电部设于所述承载部的一部分且与所述承载部的一部分的外边缘对应，所述承载部的其它部分的外边缘开放；供电组件，所述供电组件设于所述供电部，所述供电组件包括第一正极和第一负极，所述供电组件用于对无人机充电。2.根据权利要求1所述的用于无人机的充电装置，其特征在于，所述供电部位于所述承载部的一侧，且所述供电部与所述承载部配合形成开口。3.根据权利要求2所述的用于无人机的充电装置，所述承载部具有承载面，所述承载面用于承载所述无人机，所述供电部具有供电面，所述供电面上安装有所述第一正极和所述第一负极，所述供电面与所述承载面配合形成开口。4.根据权利要求1所述的用于无人机的充电装置，其特征在于，所述承载部的所述多个外边缘包括对接的第一外边缘和第二外边缘，所述承载部通过所述第一外边缘与所述供电部对接，所述供电部沿第一方向延伸，所述第一外边缘沿第二方向延伸，所述第二外边缘沿第三方向延伸；其中，所述第一正极和所述第一负极沿所述第一方向间隔开分布，和/或，所述所述第一正极和所述第一负极中的至少一个为长条形件且沿所述第二方向延伸。5.根据权利要求1所述的用于无人机的充电装置，其特征在于，还包括：散热器，所述散热器与所述底座连接且能够与所述底座热交换。6.一种无人机，其特征在于，所述无人机用于与具有开放结构的充电装置配合，所述充电装置包括底座和供电组件，所述底座包括承载部和供电部，所述供电部设于所述承载部的一部分且与所述承载部的一部分的外边缘对应，所述承载部的其它部分的外边缘开放，所述供电组件设于所述供电部，所述供电组件包括第一正极和第一负极；所述无人机包括：机身，所述机身内安装有储能器，所述储能器具有至少一个电极对，所述电极对包括第二正极和第二负极，所述机身的外表面包括充电面和降落面，所述电极对安装于所述充电面，且与所述供电组件定位，所述降落面与所述承载部对应；旋翼，所述旋翼安装于所述机身。7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述机身的外表面包括底面、端面和多个侧面，所述多个侧面位于所述端面和所述底面之间，所述底面形成为所述降落面，至少一个所述侧面形成为所述充电面，所述旋翼安装于所述端面。8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述第二正极和所述第二负极沿从所述端面向所述底面的方向间隔开分布，和/或，所述第二正极和所述第二负极中的至少一个为长条形件且沿所述侧面上与所述底面对接的边的延伸方向延伸。9.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述第一正极的面积大于所述第二正极的面积，和/或，所述第一负极的面积大于所述第二负极的面积。10.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，还包括：金属件和磁吸件，所述金属件和所述磁吸件中的一个安装于所述机身，所述金属件和所述磁吸件中的另一个安装于所述底座，所述磁吸件能够对所述金属件产生吸力。

技术总结
本发明提供了一种用于无人机的充电装置和无人机，充电装置包括：底座，底座包括承载部和供电部，承载部用于承载无人机，承载部具有多个外边缘，供电部设于承载部的一部分且与承载部的一部分的外边缘对应，承载部的其他部分的外边缘开放；供电组件，供电组件设于供电部，供电组件包括第一正极和第一负极，供电组件用于对无人机充电。本发明的用于无人机的充电装置不仅有利于无人机的稳定降落，而且还能够对无人机充电。无人机充电。无人机充电。


技术研发人员：王天佐
受保护的技术使用者：歌尔股份有限公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/6/28