本发明涉及用于电动飞行器的机载充电系统。此外，要求保护一种控制机载充电系统的方法。
背景技术：
1、空中加油允许扩展飞行器的航程，而不必以耗时的方式着陆和重新开始加油。虽然以化石燃料为燃料主要建立在军事领域，但是随着电动飞行器数量的快速增加，例如作为用于递送包裹的运输无人机，电能的空中传输变得越来越重要。当把燃料的使用潜力扩展到载人运输时，情况更是如此，因为在载人运输中，与安全有关的考虑(例如关于储备燃料水平的考虑)具有更高的优先级。因此，在空中充电的可能性既节省时间，又提高了运输安全性。
2、专利公开文献wo 2017/215200 a1公开了一种可无线充电的无人驾驶飞行器。为了接收由部署在地面上的辐射设备提供的能量，飞行器在机身上具有接收设备。
3、专利公开文献us 2017/0297445 a1描述了一种无人驾驶飞行器，其可连接到另一无人驾驶飞行器以便通过对接设备增加航程。为此，还讨论了对接方法和非对接方法。
4、韩国专利公开文献kr 10-1858244公开了一种用于给无人驾驶飞行器无线充电的充电设备。充电设备可连接到空中的飞行器。
5、专利公开文献us 2019/0047701 a1讨论了一种用于在空中给无人飞行器充电的充电系统。充电系统监控飞行器的相应充电状态，并且提供相应飞行器的机载充电，以便继续其飞行。
技术实现思路
1、鉴于这种背景，本发明解决的问题是提供一种用于电动飞行器的机载充电系统，其在飞行期间给电动飞行器充电。此外，将提供一种控制充电系统的方法。
2、为了解决上述问题，提出了一种用于电动飞行器的充电系统，其中充电系统包括分布在空域中的多个充电无人机。相应的充电无人机被配置成利用第一类型燃料进行操作并且携带第二类型燃料的供应。相应的充电无人机包括能量转换器，该能量转换器被配置成从第二类型燃料的供应提供待传输到位于空域中的电动飞行器的电力。充电系统被配置成在位于空域中的充电无人机中识别展示电动飞行器的最佳标准的充电无人机，并且提示充电无人机前进到电动飞行器，执行充电操作，并且飞回其等待位置。
3、电动飞行器尤其是一种载人的交通工具。用于客运的电动飞行器也被缩写为“e-vtol”，意思是“电动垂直起降飞行器”，因为它们被设计成垂直起飞和降落，因此不受地面交通条件的影响，特别是在密集的城市环境中。根据本发明的充电系统有利地增加了电动飞行器的航程或增加了飞行持续时间的安全储备。
4、根据本发明的充电系统的充电无人机是自主控制的，即在中央计算单元上运行的计算机程序控制所有充电无人机，该所有充电无人机保持与该中央计算单元的无线电联系。然而，还可以想到的是，每个充电无人机将具有其自己的计算单元，并且在其上运行的计算机程序将提示根据本发明的充电系统的所有充电无人机经由各自的无线电联系来传达它们各自的位置和燃料/充电容量，并且因此作为群体来行动，以便形成根据本发明的充电系统。
5、在根据本发明的充电系统的配置中，相应类型的燃料选自以下清单：喷气燃料、氢、存储在例如电池中的电化学能、存储在例如电容器中的静电能。可以想到的是，相应的充电无人机将具有太阳能电池板，电能通过该太阳能电池板生成并存储在电能储存器中。
6、根据为特定充电无人机选择的驱动类型来选择第一类型燃料，诸如具有传统燃料的喷气发动机或电机上的螺旋桨，其中电能来自氢燃料电池或来自电池的放电。第二类型燃料也根据所携带的相应能量转换器如何生成用于给电动飞行器充电的电力而变化。可以想到的是，第一类型燃料和第二类型燃料是相同的，并且也存储在相同的储存器中，使得相应的控制器进行监控，以确保当电动飞行器被充电时，相应的充电无人机清空其储存器不超过安全返回到基站或到达另一充电无人机进行其自身充电所必需的量。
7、在根据本发明的充电系统的进一步配置中，用于选择充电无人机的标准选自以下清单：到电动飞行器的距离、电动飞行器的充电状态、电动飞行器所需的充电能量、基于第一类型燃料的充电无人机的航程、基于第二类型燃料的充电容量。
8、在根据本发明的充电系统的又一配置中，充电系统包括人工智能(缩写为“ai”)。人工智能被配置成评估用于识别充电无人机的标准，该标准展示了电动飞行器的最佳标准。在这种基于ai的物流系统的帮助下，在电动飞行器请求充电时最适合给电动飞行器充电的充电无人机被识别并被委托进行空中加油/充电的任务。
9、在根据本发明的充电系统的又一配置中，人工智能被配置成确定等待位置的最佳分布。这种最佳分布可以是例如空域上方的均匀分布，但是也可以是充电无人机沿电动飞行器的优选飞行路径和/或电动飞行器的频繁充电请求的位置和/或区域的集中。
10、此外，要求保护一种用于电动飞行器的机载充电的方法，其中多个充电无人机分布在空域中。相应的充电无人机利用第一类型燃料进行操作并且配备有第二类型燃料的供应。能量转换器布置在相应的充电无人机中，其中待传输到位于空域中的电动飞行器的电力由能量转换器从第二类型燃料的供应提供。在位于空域中的充电无人机中，识别展示电动飞行器的最优标准的充电无人机。该充电无人机被提示向电动飞行器前进，以便执行充电操作，然后飞回其等待位置。
11、在根据本发明的方法的一个实施方案中，相应的燃料选自以下清单：喷气燃料、氢、电化学能、静电能。
12、在根据本发明的方法的另一实施方案中，用于选择充电无人机的标准选自以下清单：到电动飞行器的距离、电动飞行器的充电状态、电动飞行器所需的充电能量、基于第一类型燃料的充电无人机的航程、基于第二类型燃料的充电容量。
13、在根据本发明的方法的又一实施方案中，由人工智能评估用于识别展示电动飞行器的最佳标准的充电无人机的标准。
14、在根据本发明的方法的又一实施方案中，等待位置的最佳分布由人工智能确定。
15、不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，前述特征不仅可以用在分别指定的组合中，还可以用在其他组合中或者单独使用。
16、总体上，本发明在此公开下述1和6的技术方案，下述2-5和7-10为优选技术方案：
17、1.一种用于电动飞行器的充电系统，其中所述充电系统包括分布在空域中的多个充电无人机，其中相应的充电无人机被配置成利用第一类型燃料进行操作并且携带第二类型燃料的供应，其中所述相应的充电无人机包括能量转换器，所述能量转换器被配置成从所述第二类型燃料的供应提供待传输到位于所述空域中的电动飞行器的电力，其中所述充电系统被配置成在位于所述空域中的所述充电无人机中识别展示所述电动飞行器的最佳标准的所述充电无人机，并且提示所述充电无人机前进到所述电动飞行器，执行充电操作，并且飞回其等待位置。
18、2.根据方案1所述的充电系统，其中相应类型的燃料选自以下清单：喷气燃料、氢、电化学能、静电能。
19、3.根据前述方案1-2中任一项所述的充电系统，其中用于选择所述充电无人机的标准选自以下清单：到所述电动飞行器的距离、所述电动飞行器的充电状态、所述电动飞行器所需的充电能量、基于所述第一类型燃料的所述充电无人机的航程、基于所述第二类型燃料的充电容量。
20、4.根据前述方案1-3中任一项所述的充电系统，其中所述充电系统包括人工智能，其中所述人工智能被配置成评估用于识别所述充电无人机的标准，所述标准展示所述电动飞行器的最佳标准。
21、5.根据方案4所述的充电系统，其中所述人工智能被配置成确定所述等待位置的最佳分布。
22、6.一种用于电动飞行器的机载充电的方法，其中多个充电无人机分布在空域中，其中相应的充电无人机利用第一类型燃料进行操作，其中所述相应的充电无人机配备有第二类型燃料的供应，其中能量转换器布置在所述相应的充电无人机中，其中待传输到位于所述空域中的电动飞行器的电力由所述能量转换器从所述第二类型燃料的供应提供，其中在位于所述空域中的所述充电无人机中，识别展示所述电动飞行器的最佳标准的所述充电无人机，并且其中所述充电无人机被提示前进到所述电动飞行器，执行充电操作，并且飞回其等待位置。
23、7.根据方案6所述的方法，其中相应类型的燃料选自以下清单：喷气燃料、氢、电化学能、静电能。
24、8.根据方案6或7中任一项所述的方法，其中用于选择所述充电无人机的标准选自以下清单：到所述电动飞行器的距离、所述电动飞行器的充电状态、所述电动飞行器所需的充电能量、基于所述第一类型燃料的所述充电无人机的航程、基于所述第二类型燃料的充电容量。
25、9.根据方案6至8中任一项所述的方法，其中借助于人工智能评估用于识别展示所述电动飞行器的最佳标准的所述充电无人机的标准。
26、10.根据方案9所述的方法，其中所述等待位置的最佳分布由所述人工智能确定。