无人机的受电装置及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机的受电装置及无人机。


背景技术：

2.目前，无人机自动充电技术大多采用接触式充电，电源正负极直接接在无人机电池的触点上，因此在无人机负载正常工作的情况下，该触点带电，可能存在短路、漏电的风险。同时，由于电源为无人机电池充电时，电源、无人机电池和无人机负载均链接在一起，从而造成电源为无人机电池充电、无人机电池为无人机负载供电同时进行的情况，影响无人机电池的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种无人机的受电装置及无人机，可以有效降低短路、漏电等情况发生的概率，提高为无人机充电的安全性，还可以有效改善无人机充电过程中对无人机电池使用寿命的影响。
4.第一方面，本实用新型实施例提供了一种无人机的受电装置，包括：受电触点阵列和供电控制电路；其中，
5.所述受电触点阵列固定于所述无人机的外表面，所述受电触点阵列用于与外设充电设备的供电触点阵列接触；
6.所述供电控制电路的第一端与所述受电触点阵列电连接，所述供电控制电路的第二端与所述无人机的电池设备电连接，所述供电控制电路的第三端与所述无人机的负载电连接；所述供电控制电路用于在所述第一端上电时，导通所述第二端与所述电池设备之间的回路，并断开所述第三端与所述负载之间的回路，以通过所述外设充电设备为所述无人机的电池设备充电。
7.在一种实施方式中，所述受电触点阵列包括第一受电触点和第二受电触点，所述第一受电触点与所述第二受电触点设置于同一导电板上，所述导电板的面积大于预设面积阈值；所述供电触点阵列包括第一供电触点和第二供电触点；其中，
8.所述第一受电触点为受电正极，所述受电正极用于与所述第一供电触点接触；所述第二受电触点为受电负极，所述受电负极用于与所述第二供电触点接触。
9.在一种实施方式中，所述受电触点阵列还包括第三受电触点和第四受电触点，所述供电触点阵列还包括第三供电触点和第四供电触点；其中，
10.所述第三受电触点用于与所述第三供电触点接触，所述第四受电触点用于与所述第四供电触点接触，所述第三受电触点与所述第三供电触点之间传输的信号类型，与所述第四受电触点与所述第四供电触点之间传输的信号类型相同。
11.在一种实施方式中，第一供电触点、第二供电触点、第三供电触点和第四供电触点均为弹针。
12.在一种实施方式中，所述供电控制电路包括电流方向限制子电路，所述第一端经
所述电流方向限制子电路与所述第二端电连接；其中，
13.所述电流方向限制子电路用于限制电流从所述第一端流向所述第二端，且禁止所述电流从所述第二端流向所述第一端。
14.在一种实施方式中，所述电流方向限制子电路包括多个三极管。
15.在一种实施方式中，所述供电控制电路还包括开关子电路，所述第二端经所述开关子电路与所述第三端电连接；其中，
16.所述开关子电路用于在所述第一端存在电压时，断开所述第三端与所述负载之间的回路；还用于在所述第二端不存在电压时，导通所述第三端与所述负载之间的回路，以通过所述电池设备为所述负载供电。
17.在一种实施方式中，所述开关子电路包括多个三极管。
18.在一种实施方式中，所述受电触点阵列和所述供电控制电路的数量均为多个。
19.第二方面，本实用新型实施例提供了一种无人机，包括：第一方面提供的所述受电装置。
20.本实用新型提供的无人机的受电装置及无人机，受电触点阵列和供电控制电路；其中，受电触点阵列固定于无人机的外表面，受电触点阵列用于与外设充电设备的供电触点阵列接触；供电控制电路的第一端与受电触点阵列电连接，供电控制电路的第二端与无人机的电池设备电连接，供电控制电路的第三端与无人机的负载电连接；供电控制电路用于在第一端上电时，导通第二端与电池设备之间的回路，并断开第三端与负载之间的回路，以通过外设充电设备为无人机的电池设备充电。上述受电装置，通过受电触点阵列与外设充电设备的供电触点阵列接触，供电控制电路的第一端与受电触点阵列电连接，由供电控制电路在其第一端上电时导通其第二端与电池设备之间的回路，以及断开其第三端与负载之间的回路，即可在无人机充电的情况下，即可断开电池设备与负载的回路，避免充电设备为电池设备充电、电池设备为负载供电同时进行的情况，从而可以有效改善无人机充电过程中对无人机电池使用寿命的影响，同时在充电设备断开后，受电触点阵列上无电压，因此还可以避免短路、漏电的发生。
21.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的一种无人机的受电装置的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的一种受电触点阵列的示意图；
26.图3为本实用新型实施例提供的一种充电设备的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例提供的一种供电控制电路的结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.目前，无人机自动充电技术存在短路、漏电的风险，而且影响无人机电池的使用寿命，基于此，本实用新型实施例提供了一种无人机的受电装置及无人机，可以有效降低短路、漏电等情况发生的概率，提高为无人机充电的安全性，还可以有效改善无人机充电过程中对无人机电池使用寿命的影响。
30.为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种无人机的受电装置进行详细介绍。
31.本实用新型实施例提供的一种无人机的受电装置，包括：受电触点阵列和供电控制电路；其中，受电触点阵列固定于无人机的外表面，受电触点阵列用于与外设充电设备的供电触点阵列接触；供电控制电路的第一端与受电触点阵列电连接，供电控制电路的第二端与无人机的电池设备电连接，供电控制电路的第三端与无人机的负载电连接；供电控制电路用于在第一端上电时，导通第二端与电池设备之间的回路，并断开第三端与负载之间的回路，以通过外设充电设备为无人机的电池设备充电。
32.为便于理解，图1示意出了一种无人机的受电装置的结构示意图，包括受电触点阵列1和供电控制电路2。
33.在一种实施方式中，受电触点阵列1固定于无人机的外表面，受电触点阵列1用于与外设充电设备的供电触点阵列接触。其中，受电触点阵列1中的每个触点与供电触点阵列中的每个触点一一对应接触。
34.在一种实施方式中，供电控制电路2的第一端x1与受电触点阵列1电连接，供电控制电路2的第二端x2与无人机的电池设备电连接，供电控制电路2的第三端x3与无人机的负载电连接；供电控制电路2用于在第一端x1上电时，导通第二端x2与电池设备之间的回路，并断开第三端x3与负载之间的回路，以通过外设充电设备为无人机的电池设备充电。其中，第一端x1可以包括充电器端+和充电器端-，第二端x2可以包括电池端+和电池端-，第三端x3可以包括电调端+和电调端-。
35.在一例中，受电触点阵列1至少包括第一受电触点和第二受电触点，第一受电触点和第二受电触点分别为受电正极和受电负极，分别连接至上述充电器端+和充电器-；电池端+和电池端-连接至电池设备的正负极；电调端+和电调端-连接至负载的正负极。
36.可选的，供电控制电路2可以通过多个三极管的导通或关断，实现断开第三端x3与负载之间的回路的导通或断开。
37.本实用新型实施例提供的受电装置，通过受电触点阵列与外设充电设备的供电触点阵列接触，供电控制电路的第一端与受电触点阵列电连接，由供电控制电路在其第一端上电时导通其第二端与电池设备之间的回路，以及断开其第三端与负载之间的回路，即可在无人机充电的情况下，即可断开电池设备与负载的回路，避免充电设备为电池设备充电、
电池设备为负载供电同时进行的情况，从而可以有效改善无人机充电过程中对无人机电池使用寿命的影响，同时在充电设备断开后，受电触点阵列上无电压，因此还可以避免短路、漏电的发生。
38.为便于对前述实施例进行理解，本实用新型实施例提供了一种受电触点阵列，参见图2所示的一种受电触点阵列的示意图，同时结合图3所示的一种充电设备的结构示意图，图2示意出受电触点阵列包括第一受电触点a和第二受电触点b，第一受电触点a与第二受电触点b设置于同一导电板上，导电板的面积大于预设面积阈值；图3示意出供电触点阵列包括第一供电触点a和第二供电触点b。
39.在一例中，第一受电触点a为受电正极，受电正极用于与第一供电触点a接触；第二受电触点b为受电负极，受电负极用于与第二供电触点b接触，第一受电触点a和第二受电触点b为充电主回路的正极和负极。
40.在实际应用中，第一受电触点a和第二受电触点b为安装在无人机上的受电触点，第一供电触点a和第二供电触点b为动作端，可选的，第一供电触点a和第二供电触点b可以采用弹针。
41.由于当动作端经过动作后，弹针压在受电触点，由于导电板的面积大于预设面积阈值，也即在动作端为弹针且受电端较大的情况下，限定刚玉在三维空间各个方向上均预留了足够的误差冗余，从而显著提高接触的稳定性。
42.请继续参见图2和图3，受电触点阵列还包括第三受电触点c和第四受电触点d，供电触点阵列还包括第三供电触点c和第四供电触点d。
43.在一例中，第三受电触点c用于与第三供电触点c接触，第四受电触点d用于与第四供电触点d接触，第三受电触点c与第三供电触点c之间传输的信号类型，与第四受电触点d与第四供电触点d之间传输的信号类型相同，信号类型可以为can(controller area network，控制器局域网)信号。本实用新型实施例中第三受电触点c与第三供电触点c、第四受电触点d与第四供电触点d之间均传输can信号，为冗余设计。
44.可选的，第一供电触点a、第二供电触点b、第三供电触点c和第四供电触点d均为弹针。
45.为便于对前述实施例进行理解，本实用新型实施例还提供了一种供电控制电路，参见图4所示的一种供电控制电路的结构示意图，其中，供电控制电路的第一端x1可以包括充电器端+和充电器端-，第二端x2可以包括电池端+和电池端-，第三端x3可以包括电调端+和电调端-。
46.在院子红实施方式中，供电控制电路包括电流方向限制子电路，第一端经电流方向限制子电路与第二端电连接。电流方向限制子电路用于限制电流从第一端流向第二端，且禁止电流从第二端流向第一端。
47.其中，电流方向限制子电路包括多个三极管，具体的，请继续参见图4，电流方向限制子电路也即由三极管q4、三极管q5和三极管q6组成的“理想二极管”，“理想二极管”的作用是只允许电流从第一端处的charger+流向第二端处的bat+，不允许电流从第二端处的bat+流向第一端处的charger+。
48.在一种实施方式中，充电器端+和充电器端-上电后，电流通过u1以及“理想二极管”，从而使电流从第一端流向第二端，并禁止电流从第二端流向第一端。
49.在一种实施方式中，供电控制电路还包括开关子电路，第二端经开关子电路与第三端电连接。其中，开关子电路用于在第一端存在电压时，断开第三端与负载之间的回路；还用于在第二端不存在电压时，导通第三端与负载之间的回路，以通过电池设备为负载供电。
50.在一例中，开关子电路包括多个三极管。具体的，请继续参见图4，开关子电路包括三极管q1、三极管q2、三极管q3和三极管q4。
51.在具体实现时，当charger+有电压存在时，三极管q8导通，以将三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4的g极与地导通，因此三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4关断，进而将负载与电池设备之间的电路关断。
52.进一步的，充电设备给电池设备充电的电流便从charger+流向bat+，达到只给电池设备充电，同时负载不工作的效果。
53.进一步的，当充电设备断开后，三极管q8不会导通，因此三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4导通，电池设备即可顺利给无人机的负载供电。
54.进一步的，由于理想二极管的作用，此时充电器端+和充电器端-均没有电压，不会造成漏电情况，而且充电器端+和充电器端-因为外部雨水等因素短路，也不会造成任何电路损害。
55.在一种实施方式中，受电触点阵列和供电控制电路的数量均为多个。在一例中，无人机可以设置多个受电触点阵列。示例性的，无人机上相对的两侧分别设置有一个受电触点阵列，也即无人机上共设置两个受电触点阵列，并通过两组供电触点阵列分别与两个受电触点阵列接触。
56.综上所述，本实用新型实施例提供的无人机的受电装置，本实用新型通过硬件电路即可实现了触点的漏电以及短路保护，以及充电时负载自动断开，不充电时负载电路自动导通的功能，相比与其它用软件实现的方式更加稳定和可靠。
57.对于前述实施例提供的无人机中的受电装置，本实用新型实施例提供了一种无人机，该无人机包括前述实施例提供的受电装置。
58.本实用新型实施例提供的无人机，包括前述实施例提供的受电装置，通过受电触点阵列与外设充电设备的供电触点阵列接触，供电控制电路的第一端与受电触点阵列电连接，由供电控制电路在其第一端上电时导通其第二端与电池设备之间的回路，以及断开其第三端与负载之间的回路，即可在无人机充电的情况下，即可断开电池设备与负载的回路，避免充电设备为电池设备充电、电池设备为负载供电同时进行的情况，从而可以有效改善无人机充电过程中对无人机电池使用寿命的影响，同时在充电设备断开后，受电触点阵列上无电压，因此还可以避免短路、漏电的发生。
59.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的芯片测试系统的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。
60.在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
61.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
62.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种无人机的受电装置，其特征在于，包括：受电触点阵列和供电控制电路；其中，所述受电触点阵列固定于所述无人机的外表面，所述受电触点阵列用于与外设充电设备的供电触点阵列接触；所述供电控制电路的第一端与所述受电触点阵列电连接，所述供电控制电路的第二端与所述无人机的电池设备电连接，所述供电控制电路的第三端与所述无人机的负载电连接；所述供电控制电路用于在所述第一端上电时，导通所述第二端与所述电池设备之间的回路，并断开所述第三端与所述负载之间的回路，以通过所述外设充电设备为所述无人机的电池设备充电。2.根据权利要求1所述的无人机的受电装置，其特征在于，所述受电触点阵列包括第一受电触点和第二受电触点，所述第一受电触点与所述第二受电触点设置于同一导电板上，所述导电板的面积大于预设面积阈值；所述供电触点阵列包括第一供电触点和第二供电触点；其中，所述第一受电触点为受电正极，所述受电正极用于与所述第一供电触点接触；所述第二受电触点为受电负极，所述受电负极用于与所述第二供电触点接触。3.根据权利要求2所述的无人机的受电装置，其特征在于，所述受电触点阵列还包括第三受电触点和第四受电触点，所述供电触点阵列还包括第三供电触点和第四供电触点；其中，所述第三受电触点用于与所述第三供电触点接触，所述第四受电触点用于与所述第四供电触点接触，所述第三受电触点与所述第三供电触点之间传输的信号类型，与所述第四受电触点与所述第四供电触点之间传输的信号类型相同。4.根据权利要求2或3所述的无人机的受电装置，其特征在于，第一供电触点、第二供电触点、第三供电触点和第四供电触点均为弹针。5.根据权利要求1所述的无人机的受电装置，其特征在于，所述供电控制电路包括电流方向限制子电路，所述第一端经所述电流方向限制子电路与所述第二端电连接；其中，所述电流方向限制子电路用于限制电流从所述第一端流向所述第二端，且禁止所述电流从所述第二端流向所述第一端。6.根据权利要求5所述的无人机的受电装置，其特征在于，所述电流方向限制子电路包括多个三极管。7.根据权利要求1所述的无人机的受电装置，其特征在于，所述供电控制电路还包括开关子电路，所述第二端经所述开关子电路与所述第三端电连接；其中，所述开关子电路用于在所述第一端存在电压时，断开所述第三端与所述负载之间的回路；还用于在所述第二端不存在电压时，导通所述第三端与所述负载之间的回路，以通过所述电池设备为所述负载供电。8.根据权利要求7所述的无人机的受电装置，其特征在于，所述开关子电路包括多个三极管。9.根据权利要求1所述的无人机的受电装置，其特征在于，所述受电触点阵列和所述供电控制电路的数量均为多个。10.一种无人机，其特征在于，包括：权利要求1-9任一项所述的受电装置。

技术总结
本实用新型提供了一种无人机的受电装置及无人机，包括：受电触点阵列和供电控制电路；其中，受电触点阵列固定于无人机的外表面，受电触点阵列用于与外设充电设备的供电触点阵列接触；供电控制电路的第一端与受电触点阵列电连接，供电控制电路的第二端与无人机的电池设备电连接，供电控制电路的第三端与无人机的负载电连接；供电控制电路用于在第一端上电时，导通第二端与电池设备之间的回路，并断开第三端与负载之间的回路，以通过外设充电设备为无人机的电池设备充电。本实用新型可以有效降低短路、漏电等情况发生的概率，提高为无人机充电的安全性，还可以有效改善无人机充电过程中对无人机电池使用寿命的影响。程中对无人机电池使用寿命的影响。程中对无人机电池使用寿命的影响。


技术研发人员：覃光勇 符海利 席晶 张晓琪
受保护的技术使用者：天津云圣智能科技有限责任公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/6/16