一种无人机换电装置的制作方法

1.本实用新型主要涉及无人机换电技术领域，具体的说是一种无人机换电装置。


背景技术：

2.现有技术中已经出现通过机械模组来实现无人机电池智能换电的技术方案，如申请号202122248500.5的专利申请即公开了一种无人机电池充换电系统。
3.但该装置体积庞大、结构复杂，不能在更换电池电对电池进行断电，且换电步骤多、模组运动路径长，因此导致其使用成本高、维护困难，使用场合有限。


技术实现要素：

4.为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种无人机换电装置，其结构设计简单，且将电池断电与电池抽拉功能进行集成，换电步骤少，可大幅提高无人机电池换电效率。
5.为此，本技术提供了一种无人机换电装置，其包括：
6.停机平台，且所述停机平台上设置有用于停放无人机的停机区域；
7.z向移动模组、换电模组，所述换电模组连接所述z向移动模组，并在所述z向移动模组的驱动下在z向进行移动；所述换电模组用于可分离的连接电池；
8.电池连接件，其连接所述电池；
9.以及充电仓，其用于容纳若干电池，且对电池进行充电；
10.所述换电模组用于触碰电池的电源按钮，使得安装于无人机电池安装空间内的电池断电，并通过电池连接件连接安装于无人机电池安装空间内的电池，并带动该电池完全脱离所述电池安装空间；
11.以及，所述换电模组通过电池连接件连接充电仓内的、已完成充电的电池，并将已完成充电的电池安装于无人机的电池安装空间内。
12.优选的，所述电池连接件为u形，两个自由端均连接所述电池，以形成与所述换电模组卡接的卡槽。
13.优选的，所述换电模组包括：
14.滑座，其连接所述z向移动模组，并在所述z向移动模组的驱动下在z向进行移动；
15.直线运动模组、滑动板，所述滑动板连接所述直线运动模组；
16.转动驱动件，其转动动力输出端穿过滑动板设置；
17.转动件，其连接所述转动驱动件的转动动力输出端；
18.托架，其位于所述转动件下方，用于承托电池；
19.所述直线运动模组驱动滑动板、转动驱动件、转动件朝向/远离停放在所述停机区域的无人机直线运动；
20.所述转动驱动件驱动所述转动件沿第一方向转动，使得所述转动件进入卡槽内，以实现转动件与电池连接件的卡接，或，驱动所述转动件沿第二方向转动，使得所述转动件
从卡槽内脱出，以解除转动件与电池连接件的卡接。
21.优选的，所述换电模组还包括：挡板，其连接所述托架的一侧/两侧，用于防止托架承托的电池掉落。
22.优选的，所述转动件包括：转动连接部，其连接所述转动驱动件的转动动力输出端；l型卡钩，其一端连接所述转动连接部，其用于触碰电源按钮，使得安装于无人机电池安装空间内的电池断电。
23.优选的，所述转动驱动件驱动所述转动连接部沿第一方向转动，使得所述l型卡钩的自由端进入卡槽内，以实现转动件与电池连接件的卡接，或，驱动所述转动连接部沿第二方向转动，得所述转动件的l型卡钩从卡槽内脱出，以解除转动件与电池连接件的卡接。
24.优选的，所述充电仓具有若干个在z向依次排列设置的充电舱室，且每一充电舱室均对应容纳一个电池。
25.优选的，所述无人机智能换电机构还包括：归中机构，其安装在所述停机平台上，用于将停放在所述停机区域的无人机移动至预定位置。
26.优选的，所述停机平台上开设有供所述换电模组部分/全部穿过的槽口。
27.优选的，当无人机停放在所述停机区域时，无人机电池安装空间的开口朝向所述槽口，以暴露安装于电池安装空间内的电池的局部，且该局部连接所述电池连接件，且同时设置有电源按钮。
28.本实用新型中的无人机电池换电装置结构设置简单、体积小，其通过设置转动件，使其同时具有电池取放和电池断电功能，且仅需要通过简单的z向、x向抽拉运动即可完成电池换电作业，由此大幅提高换电作业效率。
附图说明
29.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
30.图1是本实用新型无人机换电装置的整体结构图；
31.图2是无人机电池的整体结构图；
32.图3是本实用新型充电仓的整体结构图；
33.图4是本实用新型换电模组的整体结构图；
34.图5是本实用新型转动件与卡槽卡接时的状态示意图；
35.图6是本实用新型转动件与卡槽解除卡接时的状态示意图；
36.图7是本实用新型转动件的整体结构图。
具体实施方式
37.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
38.实施例1：
39.本实施例提供了一种无人机换电装置，其中，如图1-2所示，所述无人机100上开设有具有开口101的电池安装空间，电池200通过所述开口101部分/全部进入所述电池安装空间，且与无人机100的需电设备电连接，以对无人机100的需电设备进行供电，或，所述电池200在外力作用下通过所述开口101完全脱离所述电池安装空间，所述完全脱离是指电池
200整体完全位于电池安装空间外部，以解除与无人机100需电设备的电连接，此外，所述电池200上还设置有电源按钮201。
40.在此基础上，如图1-3所示，所述无人机换电装置包括：
41.停机平台1，且所述停机平台上1设置有用于停放无人机100的停机区域11，同时，所述停机平台1上开设有槽口12；
42.z向移动模组2、换电模组3，所述换电模组3连接所述z向移动模组2，并在所述z向移动模组2的驱动下在z向进行移动；所述换电模组3用于可分离的连接电池200；
43.电池连接件5，其连接所述电池200；
44.以及充电仓4，其靠近所述换电模组3的移动路径设置，用于容纳若干电池200，且对电池200进行充电；
45.当无人机100停放在所述停机区域11时，无人机100电池安装空间的开口101朝向所述槽口12，由此暴露安装于电池安装空间内的电池200的局部(例如可以是电池200的一个侧面)，且该局部连接所述电池连接件5，且同时设置有电源按钮201；
46.所述z向移动模组2带动所述换电模组3移动，使得所述换电模组3部分/全部穿过所述槽口12，所述换电模组3用于触碰电源按钮201，使得安装于无人机100电池安装空间内的电池200断电，并通过电池连接件5连接安装于无人机100电池安装空间内的电池200，并带动所述电池200通过所述开口101完全脱离所述电池安装空间；
47.所述换电模组3再带动已完全脱离所述电池安装空间的电池200移动至充电仓4处，并将该电池200放入充电仓4内，且与电池连接件5脱离，使得充电仓4电池200进行充电；以及，所述换电模组3通过电池连接件5可分离的连接充电仓4内的、已完成充电的电池200，并通过无人机100电池安装空间的开口101将已完成充电的电池200安装于无人机100的电池安装空间内。
48.具体的，所述z向移动模组2包括直线导轨、气缸等常规直线传动设备，所述充电仓4可以安装于所述停机平台1的下方，便于换电模组3取放电池200即可。
49.由此，本实施例通过所述z向移动模组2带动所述换电模组3移动，由此通过换电模组3对电池进行断电，并从所述无人机100中取出电池200，并放入充电仓4进行充电，以及从充电仓4中取出电池200，并安装到无人机100上，其结构设置简单、换电步骤少，可以实现电池200的快速更换，大幅提高换电作业效率。
50.实施例2：
51.本实施例与实施例1的不同之处仅在于，如图2,4所示，所述电池连接件5至少有1个，本实施例中优选有2个，且每一电池连接件5均为u形，两个自由端均连接所述电池200，以形成与所述换电模组3卡接的卡槽51。
52.所述换电模组3包括：
53.滑座31，其连接所述z向移动模组2，并在所述z向移动模组2的驱动下在z向进行移动；
54.安装板32，其连接所述滑座31；
55.直线运动模组33(如直线导轨模组等)，其连接所述安装板32和/或滑座31；
56.滑动板34，其连接所述直线运动模组33；
57.转动驱动件35(如电机等)，其转动动力输出端穿过滑动板34设置；
58.转动件36，其连接所述转动驱动件35的转动动力输出端；
59.托架37，其连接所述滑座31和/或安装板32，且位于所述转动件36下方，用于承托电池200；本实施例中，所述托架36整体为板状结构；
60.以及挡板38，其连接所述托架37的一侧/两侧，用于防止托架37承托的电池掉落；
61.所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36同步朝向/远离停放在所述停机区域11的无人机100直线运动；
62.如图5所示，所述转动驱动件35驱动所述转动件36沿第一方向(如顺时针)转动，使得所述转动件36进入卡槽51内，以实现转动件36与电池连接件5的卡接，或，如图6所示，驱动所述转动件36沿第二方向(如逆时针)转动，使得所述转动件36从卡槽51内脱出，以解除转动件36与电池连接件5的卡接。
63.进一步的，如图7所示，所述转动件36包括：转动连接部361，其连接所述转动驱动件35的转动动力输出端；l型卡钩362，其一端连接所述转动连接部361，其用于触碰电源按钮201，使得安装于无人机100电池安装空间内的电池200断电；
64.且如图5所示，所述转动驱动件35驱动所述转动连接部361沿第一方向(如顺时针)转动，使得所述l型卡钩362的自由端进入卡槽51内，以实现转动件36与电池连接件5的卡接，或，驱动所述转动连接部361沿第二方向(如逆时针)转动，得所述转动件36的l型卡钩362从卡槽51内脱出，以解除转动件36与电池连接件5的卡接。
65.并且，当所述电池卡接件5、卡槽51有2个时，所述转动件36的l型卡钩362有两个，且每一l型卡钩362的自由端对应进入一个卡槽51，或，对应从一个拉槽51中脱出。
66.实施例3：
67.本实施例与实施例1或2的不同之处仅在于，如图3所示，所述充电仓4具有若干个在z向依次排列设置的充电舱室41，且每一充电舱室41均对应容纳一个电池200，并对其进行充电。
68.实施例4：
69.本实施例与实施例1-3任一项的不同之处仅在于，如图1所示，所述无人机换电装置还包括：
70.归中机构6，其安装在所述停机平台1上，用于将停放在所述停机区域11的无人机100移动至预定位置；
71.本技术中换电机构的工作过程如下：
72.1、无人机100落到停机平台1的停机区域11内，且通过归中结构6将无人机100推动到预定位置，此时无人机100电池安装空间的开口101朝向所述槽口12，由此暴露安装于电池安装空间内的电池200的局部；
73.2、所述z向移动模组2带动所述换电模组3整体沿z向向上移动至预定位置；
74.3、所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36同步朝向停放在所述停机区域11的无人机100的电池200直线运动，直至转动件36的l型卡钩362触碰到电源按钮201，使得安装于无人机100电池安装空间内的电池200断电；
75.所述转动驱动件35驱动所述转动件36沿第一方向(如顺时针)转动，使得所述转动件36的l型卡钩362进入卡槽51内，以实现转动件36与电池连接件5的卡接；
76.4、所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36远离无人机100运
动，以拖动电池200，使得电池200落到托架36上；
77.5、所述z向移动模组2带动所述换电模组3整体沿z向向下移动至预定位置；
78.6、所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36、电池200同步朝向充电仓4的一个充电舱室41运动，以将电池200推入充电舱室41内；
79.所述转动件36沿第二方向(如逆时针)转动，使得所述转动件36的l型卡钩362从卡槽51内脱出，以解除转动件36与电池连接件5的卡接；
80.7、所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36同步远离充电舱室41；
81.8、所述z向移动模组2带动所述换电模组3整体继续沿z向移动，直至到达与容纳有已完成充电的电池200的充电舱室41的位置对应处；
82.9、所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36同步朝向已完成充电的电池200直线运动，使得转动件36达到预定位置；
83.所述转动驱动件35驱动所述转动件36沿第一方向(如顺时针)转动，使得所述转动件36的l型卡钩362进入卡槽51内，以实现转动件36与电池连接件5的卡接；
84.10、所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36远离充电舱室41运动，以拖动已完成充电的电池200，使得已完成充电的电池200落到托架36上；
85.11、所述z向移动模组2带动所述换电模组3整体沿z向向上移动至预定位置；
86.12、所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36、已完成充电的电池200同步朝向停放在所述停机区域11的无人机100的电池安装空间的开口101直线运动，使得已完成充电的电池200通过开口101进入电池安装空间；
87.所述转动件36沿第二方向(如逆时针)转动，使得所述转动件36的l型卡钩362从卡槽51内脱出，以解除转动件36与电池连接件5的卡接；
88.13、所述直线运动模组33驱动滑动板34、转动驱动件35、转动件36远离无人机100运动，以完成无人机电池换电。
89.综上所述，本技术中的无人机电池换电装置结构设置简单、体积小，其通过设置转动件，使其同时具有电池取放和电池断电功能，且仅需要通过简单的z向、x向抽拉运动即可完成电池换电作业，由此大幅提高换电作业效率。
90.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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保护范围的限制。
91.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种无人机换电装置，其特征在于，包括：停机平台，且所述停机平台上设置有用于停放无人机的停机区域；z向移动模组、换电模组，所述换电模组连接所述z向移动模组，并在所述z向移动模组的驱动下在z向进行移动；所述换电模组用于可分离的连接电池；u形电池连接件，其两个自由端均连接所述电池，以形成与所述换电模组卡接的卡槽；充电仓，其用于容纳若干电池，且对电池进行充电；以及归中机构，其安装在所述停机平台上，用于将停放在所述停机区域的无人机移动至预定位置；所述换电模组用于触碰电池的电源按钮，使得安装于无人机电池安装空间内的电池断电，并通过电池连接件连接安装于无人机电池安装空间内的电池，并带动该电池完全脱离所述电池安装空间；以及，所述换电模组通过电池连接件连接充电仓内的、已完成充电的电池，并将已完成充电的电池安装于无人机的电池安装空间内。2.如权利要求1所述的无人机换电装置，其特征在于，所述换电模组包括：滑座，其连接所述z向移动模组，并在所述z向移动模组的驱动下在z向进行移动；直线运动模组、滑动板，所述滑动板连接所述直线运动模组；转动驱动件，其转动动力输出端穿过滑动板设置；转动件，其连接所述转动驱动件的转动动力输出端；托架，其位于所述转动件下方，用于承托电池；所述直线运动模组驱动滑动板、转动驱动件、转动件朝向/远离停放在所述停机区域的无人机直线运动；所述转动驱动件驱动所述转动件沿第一方向转动，使得所述转动件进入卡槽内，以实现转动件与电池连接件的卡接，或，驱动所述转动件沿第二方向转动，使得所述转动件从卡槽内脱出，以解除转动件与电池连接件的卡接。3.如权利要求2所述的无人机换电装置，其特征在于，所述换电模组还包括：挡板，其连接所述托架的一侧/两侧，用于防止托架承托的电池掉落。4.如权利要求2所述的无人机换电装置，其特征在于，所述转动件包括：转动连接部，其连接所述转动驱动件的转动动力输出端；l型卡钩，其一端连接所述转动连接部，其用于触碰电源按钮，使得安装于无人机电池安装空间内的电池断电。5.如权利要求4所述的无人机换电装置，其特征在于，所述转动驱动件驱动所述转动连接部沿第一方向转动，使得所述l型卡钩的自由端进入卡槽内，以实现转动件与电池连接件的卡接，或，驱动所述转动连接部沿第二方向转动，得所述转动件的l型卡钩从卡槽内脱出，以解除转动件与电池连接件的卡接。6.如权利要求1所述的无人机换电装置，其特征在于，所述充电仓具有若干个在z向依次排列设置的充电舱室，且每一充电舱室均对应容纳一个电池。7.如权利要求1所述的无人机换电装置，其特征在于，所述停机平台上开设有供所述换电模组部分/全部穿过的槽口。8.如权利要求7所述的无人机换电装置，其特征在于，当无人机停放在所述停机区域时，无人机电池安装空间的开口朝向所述槽口，以暴露安装于电池安装空间内的电池的局
部，且该局部连接所述电池连接件，且同时设置有电源按钮。

技术总结
本实用新型主要涉及一种无人机换电装置，其包括：停机平台，且所述停机平台上设置有用于停放无人机的停机区域；Z向移动模组、换电模组，所述换电模组连接所述Z向移动模组，并在所述Z向移动模组的驱动下在Z向进行移动；所述换电模组用于用于触碰电池的电源按钮以及可分离的连接电池；电池连接件，其连接所述电池；以及充电仓，其用于容纳若干电池，且对电池进行充电。本申请其结构设计简单、换电步骤少，可大幅提高无人机电池换电效率。幅提高无人机电池换电效率。幅提高无人机电池换电效率。


技术研发人员：黄立 何志武 陈力 薛源 刘华斌 刘寿宝
受保护的技术使用者：普宙科技有限公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/5/24