一种用于无人机无线充电的双U型磁耦合机构

本发明涉及无线充电，特别是一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构。

背景技术：

1、无线充电技术作为一种新型电能传输技术引起了各国学者研究的广泛关注。它与电磁学、生物学、电力电子学、电子学等多个学科和领域都有所涉及，被称为引领世界未来的十大科学技术之一。磁耦合机构作为无线充电技术中重要的一部分，其设计对于系统整体的传输性能起到了重要作用。传统的磁耦合机构由圆形线圈、方形线圈与平板磁芯相互组合得到，适用于大部分的无线充电领域，但是其抗偏移性能较差、接收端体积、重量过大等问题也一直存在。

2、随着无人机技术的快速发展，无人机被广泛应用于科研、民用以及军用等领域。因为需要保证无人机的灵活性以及轻巧性，所以无法搭载大容量蓄电池，会出现续航能力差，无法长时间运行，从而导致工作效率降低。而传统接触式充电方式存在操作过程复杂，受环境因素影响大以及使用寿命短等弊端。无线充电技术能实现远距离充电，而且其具有安全性高，灵活性高以及充电速度快等优点，能有效解决无人机充电困难问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，满足无人机无线充电中抗偏移性能差、体积大、重量大的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，包括设于无线充电平台上的发射端以及设于无人机机身上的接收端；

3、所述发射端包括两个并排设置的u型磁芯，在u型磁芯上绕设有发射端线圈；

4、所述接收端包括绕设于无人机机身上的接收端线圈，接收端线圈在发射端的上方与射端线圈相耦合。

5、优选的，所述发射端线圈包括4个发射端小线圈，4个发射端小线圈分别绕设于两个u型磁芯的两端。

6、优选的，还包括发射端大线圈，发射端大线圈以垂直于u型磁芯的方向绕设于两个u型磁芯的中部。

7、优选的，所述发射端线圈采用扁平螺线管状线圈。

8、优选的，所述u型磁芯为铁氧体磁芯。

9、优选的，所述接收端不设磁芯，接收端线圈采用矩形空心螺线管状线圈。

10、本发明提供一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，因其接收端为与发射端磁芯相垂直的矩形空心螺线管线圈，接收到磁场面积相对于平面线圈更大，可以获得更多的能量；此外，接收端线圈形状与无人机机身适配，能更大地降低无人机体积，接收端的空心设计减少了铁氧体的用量，从而降低了成本，有效地减轻无人机重量，大大提高了无人机灵活性和轻巧性。发射端线圈的磁场方向相同且单一，使发射端和接收端线圈的抗偏移性能得以提高，有效地减弱无人机充电时因环境因素发生偏移引起充电效率下降问题。

技术特征：

1.一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，其特征在于：包括设于无线充电平台上的发射端以及设于无人机机身上的接收端；

2.根据权利要求1所述一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，其特征在于：所述发射端线圈包括4个发射端小线圈（1），4个发射端小线圈（1）分别绕设于两个u型磁芯（3）的两端。

3.根据权利要求2所述一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，其特征在于：还包括发射端大线圈（2），发射端大线圈（2）以垂直于u型磁芯（3）的方向绕设于两个u型磁芯（3）的中部。

4.根据权利要求1所述一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，其特征在于：所述发射端线圈采用扁平螺线管状线圈。

5.根据权利要求1所述一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，其特征在于：所述u型磁芯（3）为铁氧体磁芯。

6.根据权利要求1所述一种用于无人机无线充电的双u型磁耦合机构，其特征在于：所述接收端不设磁芯，接收端线圈（4）采用矩形空心螺线管状线圈。

技术总结
一种用于无人机无线充电的双U型磁耦合机构，包括设于无线充电平台上的发射端以及设于无人机机身上的接收端；所述发射端包括两个并排设置的U型磁芯，在U型磁芯上绕设有发射端线圈；所述接收端包括绕设于无人机机身上的接收端线圈，接收端线圈在发射端的上方与射端线圈相耦合。本发明提供一种用于无人机无线充电的双U型磁耦合机构，因其接收端为与发射端磁芯相垂直的矩形空心螺线管线圈，接收到磁场面积相对于平面线圈更大，可以获得更多的能量；此外，接收端线圈形状与无人机机身适配，能更大地降低无人机体积，接收端的空心设计减少了铁氧体的用量，从而降低了成本，有效地减轻无人机重量，大大提高了无人机灵活性和轻巧性。

技术研发人员：陈龙,吴飞,贲彤,张春伟
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15