一种适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统的制作方法

本实用新型属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统。

背景技术：

我国电力线路由于各种复杂的地理环境，覆盖范围大、分布区域广、传输距离长、地理条件复杂多变且受环境气候影响显著，电力线路分布广泛，周围环境一般恶劣。长期暴晒在外，受风吹日晒、电闪雷击等的影响，会产生锈蚀、磨损、自爆等损坏，若不及时发现并消除，就会给电力线路稳定运行带来极大隐患。所以，定期进行电力线路的巡检，随时掌握线路环境变化情况，迅速发现并消除隐患，方可确保安全与可靠的供电。

电力线路的监测目前一直是通过人工巡逻的方式，非常的耗时耗力，尤其是大部分的高压输电线路的铺设环境都很恶劣，给监测人员带来非常大的不便。因此，传统的人工巡线方式已难以适应大规模电网的巡检要求。

无人机具有重量轻、体积较小，便于携带、成本低、能自动飞行，灵活性好、支持多种巡检模式等优点，可以进行高效、非接触式、全方位的检查。若能够通过无人机代替巡检人员进行巡航，则能大大降低难度。无人机巡线技术是目前最先进的，科技含量最高一种线路维护方式，具有很高的实用性。无人机一般适用于一些偏远的山林地区和一些人员很难到达的区域。这些区域无人机更为经济，同时能保障人员安全。

但是无人机的电池能量有限，若需要利用无人机进行长时间、长距离的巡航，必须解决无人机的续航问题。

无线供电技术（无线传能）装置不需要用电缆将设备与供电系统连接，便可以直接对其进行快速充电。加之非接触快速充电能够布置在多种场所，又可以为各种类型的设备提供充电服务，使随时随地充电变为可能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供无人机无线充电系统，提高无人机在电力线路巡航过程中的续航能力，扩大巡航范围。提供稳定良好的充电环境，避免恶劣天气给无人机充电带来的影响。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统，包括输电线端、充电平台和无人机端，其中：

输电线端包括交流互感器CT发射端；

充电平台包括依次连接的交流互感器CT接收端、无线充电发射组件，还包括设置在充电平台上的遮蔽棚；无线充电发射组件包括依次连接的电源模块、驱动模块和发射模块；

无人机端包括依次连接的无线充电接收组件、电池组和定位模块；电池组包括依次连接的指示灯、电量检测模块和电量显示模块；

所述无线充电发射组件与无线充电接收组件之间通过共振方式传递电能；

所述交流互感器CT发射端从输电线取出能量发射至交流互感器CT接收端，为充电平台供电；

所述电量检测模块用于实时检测电池电量信息，所述指示灯用于在电池低电量、充电状态和充满时的点亮提醒，所述电量显示模块用于显示电池当前电量；所述定位模块用于获取无人机的位置信息，实现无人机自主寻找最近的充电平台并自主降落充电。

在上述的适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统中，所述交流互感器CT接收端接收的来自输电线端的能量经整流模块、滤波模块和稳压模块处理后为充电平台提供直流电。

在上述的适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统中，所述无线充电发射组件包括依次连接的电源模块、驱动模块和发射模块，用于将能量传输至无人机端；所述无线充电接收组件包括依次连接的接收模块和整流模块，用于接收能量对无人机电池进行充电。

在上述的适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统中，所述遮蔽棚与充电平台的平台部分为活动连接，在充电时自动闭合。

在上述的适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统中，所述指示灯采用双色LED灯。

更进一步地描述，在输电线路上利用交流互感器CT直接从输电线中取出能量供给充电平台；

无线充电发射组件设置在充电平台上，包括依次连接的电源模块、驱动模块和发射模块；实现将能量传输至无人机端。

可活动遮蔽棚设置在充电平台上，在充电过程中能够自动闭合，避免恶劣天气的影响。

无线充电接收组件设置在无人机上，包括依次连接的接收模块、滤波整流模块，实现对无人机中的电池进行充电。

电量检测模块设置于无人机端电池组上，用于实时检测无人机电池组的剩余电量。

电量显示模块同样设置于无人机端电池组上，用于显示无人机电池组的剩余电量。

指示灯同样设置于无人机端电池组上，为双色LED灯，用于在低电量、电池充电状态和电池充满时点亮进行提醒。

定位模块设置于无人机端，用于获取无人机的位置信息，实现自主寻找并自主降落，脱离人为控制独立工作。

本实用新型的有益效果：解决了无人机在电力线路巡航过程中因续航不足而带来的瓶颈问题，同时无人机上配备电量检测模块和电量显示模块，能够在电力线路巡航工作过程中电量不足时及时发现，并通过定位模块让无人机能够自主地寻找并降落于充电平台上进行充电，不需要人为进行控制。在充电平台加装遮蔽棚，能够遮挡大风、大雨以及防止太阳曝晒等，改善了无人机的充电环境，并为无人机在巡航过程遭遇恶劣天气提供躲避场所。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例无线充电系统示意图；

图2为本实用新型一个实施例交流互感器CT工作示意图；

图3为本实用新型一个实施例充电平台遮蔽棚结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例无线充电系统工作流程示意图；

其中，1-输电线端、11-交流互感器CT发射端；2-充电平台、21-交流互感器CT接收端、22-无线充电发射组件、221-电源模块、222-驱动模块、223-发射模块、23-遮蔽棚；3-无人机端、31-无线充电接收组件、311-接收模块、312-整流模块、32-电池组、321-指示灯、322-电量检测模块、323-电量显示模块、33-定位模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”“连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于相领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实施例采用以下技术方案：一种适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统，包括输电线端、充电平台和无人机端，其中：

输电线端包括交流互感器CT发射端；

充电平台包括依次连接的交流互感器CT接收端、无线充电发射组件，还包括设置在充电平台上的遮蔽棚；无线充电发射组件包括依次连接的电源模块、驱动模块和发射模块；

无人机端包括依次连接的无线充电接收组件、电池组和定位模块；电池组包括依次连接的指示灯、电量检测模块和电量显示模块；

所述无线充电发射组件与无线充电接收组件之间通过共振方式传递电能；

所述交流互感器CT发射端从输电线取出能量发射至交流互感器CT接收端，为充电平台供电；

所述电量检测模块用于实时检测电池电量信息，所述指示灯用于在电池低电量、充电状态和充满时的点亮提醒，所述电量显示模块用于显示电池当前电量；所述定位模块用于获取无人机的位置信息，实现无人机自主寻找最近的充电平台并自主降落充电。

在上述的适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统中，所述交流互感器CT接收端接收的来自输电线端的能量经整流模块、滤波模块和稳压模块处理后为充电平台提供直流电。所述无线充电发射组件包括依次连接的电源模块、驱动模块和发射模块，用于将能量传输至无人机端；所述无线充电接收组件包括依次连接的接收模块和整流模块，用于接收能量对无人机电池进行充电。所述遮蔽棚与充电平台的平台部分为活动连接，在充电时自动闭合。所述指示灯采用双色LED灯。

实施例具体实施时，如图1所示，一种适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统，包含输电线端1，其上包括交流互感器CT发射端11，实现从输电线端取出能量为充电平台供能；充电平台2，其上包括交流互感器CT接收端21、无线充电发射组件22、可活动遮蔽棚23，无线充电发射组件包括电源模块221、驱动模块222、发射模块223，实现将能量传输至无人机端；无人机端3，其上包括无线充电接收组件31、电池组32及定位模块33，无线充电接收组件31包括接收模块311、整流模块312，电池组32包括指示灯321、电量检测模块322、电量显示模块323，实现对无人机电量的实时监控，定位模块33实现无人机的自主降落。

输电线上的交流互感器CT发射端11从输电线中取出能量，发射至交流互感器CT接收端21，通过整流模块、滤波模块以及稳压模块，为无线充电平台2提供稳定的直流能量。交流互感器CT的工作原理如图2所示。

充电平台2上配备有一可活动遮蔽棚23，能够遮挡大风、大雨以及防止太阳曝晒等恶劣环境，当无人机降落至充电平台2上进行充电时，遮蔽棚23能够自动闭合，为充电过程提供一个稳定的良好的环境；当无人机在巡航过程中遇到突发性恶劣天气，能够自主寻找到最近的充电平台2，从而能够躲避恶劣天气的影响。充电平台2构造如图3所示，其中4为平台部分，5为遮蔽棚部分。

无人机在电力线路巡航过程中，当电量检测模块322检测到电池电量不足时，发出信号使无人机上的指示灯321闪烁红光，并指示无人机的定位模块33开始寻找最近的充电平台2，定位成功后无人机自主飞行至充电平台附近并自主地降落在充电平台2上，充电平台2感应到无人机接近后开始为无人机进行无线充电。

当电量检测模块322检测到无人机正在充电时，发出信号使无人机上的指示灯321发出红光常亮，待电量检测模块322检测到电池达到饱和状态，即充电完成后，发出信号使无人机上的指示灯321发出绿光常亮。

充电完成后，无人机的定位模块33发出信号使无人机离开充电平台2，并继续沿着先前的轨道进行电力线路巡航。

本适用于电力线路巡航的无人机无线充电系统的工作流程如图4所示。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。