无人机电源箱及无人机系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子电力技术领域，特别涉及一种无人机电源箱以及无人机系统。


背景技术：

2.传统的无人机电源箱，因体积优化和系统集成难度的原因，只能实现简单的收纳和供电控制等功能，其供电路径单一，在没有输入电源时，便无法通过供电系留线继续为无人机供电；
3.现有的无人机用于应急照明、抢险救灾、视频拍摄等多种不同的场景，应用场景种类很多，特别是抢先救灾、应急照明等场景，更是要求无人机电源既能满足无人机长时间作业，也要满足无人机可以在市电断电后持续进行应急供电作业。
4.然而现有的无人机电源箱无法同时满足应急作业和长时间作业。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提供一种无人机电源箱，旨在解决现有无人机电源箱供电路径单一，无法同时满足应急作业和长时间连续作业。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种无人机电源箱，用于无人机系统，所述无人机系统包括无人机，所述无人机电源箱包括：
7.控制面板；
8.电源输入端，所述电源输入端用于接入供电电源电压；
9.备用电源，所述备用电源的输入端与所述电源输入端连接，所述备用电源用于存储电源并输出备用电源电压；
10.无人机地面电源；
11.切换开关，设置于所述控制面板上，所述切换开关的第一输入端与所述电源输入端连接，所述切换开关的第二输入端与所述备用电源的输出端连接，所述切换开关的输出端与所述无人机地面电源的输入端连接，所述切换开关用于被用户触发时，控制所述电源输入端与所述无人机地面电源电连接，或者控制所述备用电源与所述无人机地面电源电连接；
12.所述无人机地面电源，用于将所述供电电源电压或者所述备用电源电压转换成直流电源，以为所述无人机供电。
13.可选地，所述备用电源包括：蓄电池充电器、蓄电池以及逆变器；
14.所述蓄电池充电器的输入端与所述电源输入端连接，所述蓄电池充电器的输出端与所述蓄电池连接，所述蓄电池与所述逆变器的输入端连接，所述逆变器的输出端与所述切换开关的第二输入端连接。
15.可选地，所述无人机电源箱还包括：
16.无人机供电开关，设置于所述控制面板上，所述无人机供电开关的输入端与所述
切换开关的输出端连接，所述无人机供电开关的输出端与所述无人机地面电源的输入端连接。
17.可选地，所述切换开关为拨动开关；
18.和/或，所述无人机供电开关为拨动开关。
19.可选地，所述无人机设置有无人机照明灯、照明控制电路以及无线通信模块；
20.所述无人机电源箱还包括：无人机照明灯控制器以及无线通信模块，所述无人机照明灯控制器的电源端与所述无人机供电开关的输出端连接；
21.所述无人机照明灯控制器输通过所述无线通信模块与所述照明控制电路连接，并控制所述照明控制电路点亮所述无人机照明灯。
22.可选地，所述无人机系统还包括无人机遥控器，所述无人机遥控器与所述无人机无线通信连接，所述无人机遥控器用于接收所述无人机采集的信息并输出至所述无人机遥控器；
23.所述无人机电源箱还包括：图传器，所述图传器输入端与所述无人机遥控器连接，所述图传器通过移动通信网络与服务器连接，所述图传器用于接收无人机遥控器输出的信息并输至所述服务器。
24.可选地，所述无人机电源箱还包括壳体，所述壳体形成有容置空腔，所述控制面板、所述备用电源和所述无人机地面电源容置于所述容置空腔内；
25.所述壳体上还设置有通讯接口，所述通讯接口与所述图传器电连接，所述无人机遥控器与所述通讯接口可插拔电连接。
26.可选地，所述无人机电源箱设置有无人机遥控器充电器，所述遥控器充电器输入端与所述切换开关输出端连接，所述无人机遥控器充电器用于为所述无人机遥控器充电。
27.可选地，所述无人机设置有可拆卸电池，所述无人机电源箱设置有电池充电器；
28.所述电池充电器与所述切换开关输出端连接，所述电池充电器用于为所述可拆卸电池充电。
29.本实用新型还提出一种无人机系统，所述无人机系统包括：无人机、无人机遥控器以及上述的无人机电源箱；
30.所述无人机设置有无人机照明灯、照明控制电路以及无线通信模块；
31.所述无人机系统还包括照明遥控器，所述照明遥控器通过所述无线通信模块与所述照明控制电路连接，并控制所述照明控制电路点亮所述无人机照明灯。
32.本实用新型技术方案通过设置电源输入端接入供电电源电压，从而可以持续为无人机提供电能，继而可以实现无人机的长时间作业，再通过设置备用电源存储供电电源电压的电能，并输出备用电源电压；最后通过设置控制面板，并在控制面板上设置切换开关，从而用户可根据实际情况，拨动切换开关，具体可以是，在电源输入端有电源接入时，拨动切换开关切换至供电电源电压输出，实现无人机的持续作业并为备用电源充电；在电源输入端断电时，或者需要野外作业时，拨动切换开关切换至备用电源电压输出，从而即使在没有市电接入的情况下，无人机电源箱也能提供电能，实现无人机的野外应急作业，本实用新型实现了无人机长时间作业和应急作业之间的切换，有利于提升无人机电源箱的灵活性以及无人机系统的长时间作业能力，解决了传统无人机电源箱供电路径单一，无法同时满足长时间作业和保证断电或者没有电源接入时仍然能持续进行应急作业的问题。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
34.图1为本实用新型无人机供电电源一实施例的电路图；
35.图2为本实用新型无人机供电电源一实施例的结构图。
36.附图标号说明：
37.标号名称标号名称10电源输入端80无人机照明灯控制器20备用电源21蓄电池充电器30切换开关22蓄电池40无人机供电开关23逆变器50无人机地面电源61通讯接口60图传器62图传器开关70电池充电器
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38.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。
40.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本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在本实用新型中的具体含义。
42.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
43.本实用新型提出一种无人机电源箱，可以为无人机无间断供电，满足无人机应急供电和长时间供电的两种需求。
44.目前无人机大量用于抢先救灾、野外作业等场景，要求无人机系统要足够的轻便灵活，以满足不同的使用场景，无人机的机载电池容量会做的很小，仅供供无人机短时间应急作业，无人机长时间作业的电能供应主要通过系留供电线与无人机电源箱有线连接，利用无人机电源箱的输出电能为无人机供电，而无人机电源箱主要依靠外部供电，例如市电，因此在市电断电时，或者野外作业，无法接入市电(在野外，布置一条电源线接入市电，显然成本太高，同时随意布置电线也会导致危险性提高)，无人机电源箱会失去电源输入，从而无法继续为无人机供电，此时无人机的机载电池只能供无人机工作很短的时间，无法实现无人机的应急作业。使得目前的无人机系统不能适应抢险救灾、野外作业等即需要长时间作业，也需要保证断电时，仍然能持续进行应急作业的这类场景。
45.为了解决上述问题，在本实用新型一实施例中，所述无人机电源箱用于无人机系统，所述无人机系统包括无人机，所述无人机电源箱包括：
46.控制面板；
47.电源输入端10，所述电源输入端10用于接入供电电源电压；
48.备用电源20，所述备用电源20的输入端与所述电源输入端10连接，所述备用电源20用于存储电源并输出备用电源20电压；
49.无人机地面电源50；
50.切换开关30，设置于所述控制面板上，所述切换开关30的第一输入端与所述电源输入端10连接，所述切换开关30的第二输入端与所述备用电源20的输出端连接，所述切换开关30的输出端与所述无人机地面电源50的输入端连接，所述切换开关30用于被用户触发时，控制所述电源输入端10与所述无人机地面电源50电连接，或者控制所述备用电源20与所述无人机地面电源50电连接；
51.所述无人机地面电源50，用于将所述供电电源电压或者所述备用电源20电压转换成直流电源，以为所述无人机供电。
52.其中，所述电源输入端10可以接入市电(220v的交流电)。
53.所述备用电源20可以是ups(uninterruptible power supply，不间断电源)，所述备用电源20可以内置大量锂电池，可以在所述电源输入端10接入供电电源电压时，将存储供电电源电压提供的电能进行存储，并且停止输出备用电源20电压，在所述电源输入端10停止接入供电电源电压，也即供电电源电压断电时，所述备用电源20输出备用电源20电压，备用电源20电压可以通过逆变器23实现输出与供电电源电压相同的220v交流电。
54.所述切换开关30可以是双电源自动转换开关，在电源输入端10断电时，自动切换至备用电源20供电；例如电子切换开关，所述电子切换开关可以通过无线通信控制，例如通过遥控器控制，从而可以在人远离无人机电源箱时，也可以控制切换开关，选择通过电源输入端10接入供电电源电压为无人机供电，或者通过备用电源为无人机供电。
55.也可以是拨动开关，当所述切换开关30为拨动开关时，所述切换开关30可以为两个独立的开关，也可以为单独一个切换开关30，以单独一个切换开关30为例，
56.切换开关30的公共端为输出端，切换开关30的第一端和第二端分别接电源输入端10和备用电源20，通过手动拨动控制公共端与第一端接合或者公共端与第二端结合，在用户手动拨动切换开关30，使得拨动开关公共端与第一端接合时，无人机电源箱由供电电源电压供电，在用户手动拨动切换开关30，使得拨动开关公共端与第二端接合时，无人机电源
箱由备用电源20电压供电。具体而言，在电源输入端10有电源接入时，拨动切换开关30切换至供电电源电压输出，实现无人机的持续作业并为备用电源20充电；在电源输入端10断电时，或者需要野外作业时，拨动切换开关30切换至备用电源20电压输出，从而即使在没有市电接入的情况下，无人机电源箱也能提供电能，实现无人机的野外应急作业。
57.可以理解的时，在无人机领域，无人机本身具备无人机供电电池，无人机电源箱在断开市电时，会有相应的提示，例如蜂鸣、或者led灯点亮/闪烁，此时使用者即可判断市电断电，进而拨动拨动开关，因此，本实施例选择拨动开关作为切换开关30，相对于电子开关，无需控制电路，从而降低成本并减小无人机电源箱体积。
58.所述无人机地面电源50可以是整流电路，将供电电源电压/备用电源20电压(都是交流电)转换成直流电，为所述无人机供电，可以理解的是，为了保证电能传输效率，所述直流电电压可选较大电压，本实施例可选为400v。
59.本实用新型技术方案通过设置电源输入端10接入供电电源电压以及设置备用电源，以在无人机工作时为无人机提供持续电能，或者在无外接电源接入时，通过备用电源20存储供电电源电压的电能，并输出备用电源20电压至无人机，以为无人机供电。本实用新型可以在控制面板上设置切换开关30，用户可根据实际应用需求，拨动切换开关30选择通过电源输入端10接入供电电源电压为无人机供电，或者通过备用电源为无人机供电。本实用新型实现了无人机长时间作业和应急作业之间的切换，有利于提升无人机电源箱的灵活性以及无人机系统的长时间作业能力，解决了传统无人机电源箱供电路径单一，无法同时满足长时间作业和保证断电或者没有电源接入时仍然能持续进行应急作业的问题。
60.在一实施例中，所述备用电源20包括：蓄电池充电器21、蓄电池22以及逆变器23；
61.所述蓄电池充电器21的输入端与所述电源输入端10连接，所述蓄电池充电器21的输出端与所述蓄电池22连接，所述蓄电池22与所述逆变器23的输入端连接，所述逆变器23的输出端与所述切换开关30的第二输入端连接。
62.所述逆变器23可以将蓄电池22中的直流电能转换成与电源输入端10接入电源相同的交流电，从而为无人机地面供电，也为后级电路供电。
63.所述蓄电池充电器21接入供电电源电压，并为所述蓄电池22充电，所述逆变电路将蓄电池22内的直流电，逆变成交流电输出，从而可以在电源输入端10断电时，输出备用电源20电压至无人机地面电源50，进而使得无人机电源箱可以持续为无人机应急供电，保证无人机持续作业。
64.在一实施例中，所述无人机电源箱还包括：无人机供电开关40；
65.所述无人机供电开关40的输入端与所述切换开关30的输出端连接，所述无人机供电开关40的输出端与所述无人机地面电源50的输入端连接。
66.在本实施例中，在不需要使用无人机电源箱作业时，可以及时关闭无人机供电开关40，从而可以切断无人机电源箱的输出路径，减少无人机电源箱的待机时间，节约无人机电源箱的能量，提升无人机电源箱的续航能力。
67.其中，所述无人机供电开关40可以是手拨开关，也可以是电子开关，本实施例以拨动开关为例，在不需要为无人机供电时，可以断开无人机供电开关40，在需要为无人机供电时，可以开启无人机供电开关40。利用手拨开关的操作性强的特点，从而可以人为地、手动地控制是否输出电源至无人机地面电源50，增加无人机电源箱的可控性。
68.进一步地，所述切换开关30为拨动开关；
69.和/或，所述无人机供电开关40为拨动开关。
70.也即所述切换开关30为拨动开关，或者实时无人机供电开关40为拨动开关，或者实时切换开关30与实时无人机供电开关40均为拨动开关，相比较电子开关，可以减少控制电路的设置，降低成本，还可以人为操作，使得无人机电源箱的可控性和操作性更强。
71.在一实施例中，所述无人机设置有无人机照明灯、照明控制电路以及无线通信模块；所述无人机电源箱还包括：无人机照明灯控制器80以及无线通信模块，所述无人机照明灯控制器80的电源端与所述无人机供电开关40的输出端连接；
72.其中，所述无人机照明灯可以是灯板，也可以是其他类型的照明灯。
73.所述无人机照明灯控制器80输通过所述无线通信模块与所述照明控制电路连接，并控制所述照明控制电路点亮所述无人机照明灯。
74.可以理解的是，无人机本身具备无线通信模块，与无人机遥控器通信连接。
75.本实施例中，所述无人机电源箱上的无线通信模块与无人机上的无线通信模块相应设置即可，例如，无人机与无人机遥控器通过433通信模块连接，则相应的，本实施例中的无人机电源箱上的无线通信模块可以是433无线通信模块，当然，在其他实施例中，也可以是在无人机和无人机电源箱相应设置其他类型的无线通信模块，此处不做限定。
76.所述无人机照明灯控制器80输出端通过无线通信模块与所述无人机上的无线通信模块通信连接，无人机上的无线通信模块与照明控制电路连接，进而所述无人机照明控制器与无人机的照明控制电路连接，从而可以控制所述照明控制电路，继而点亮无人机照明灯，或者点灭无人机照明灯。
77.需要说明的是，在户外或者野外，在照明不良的环境中，需要使用照明无人机进行照明，照明无人机一般用于户外应急抢险照明，整套系统力求轻便，本实施例通过在无人机电源箱设置无人机照明灯控制器80以及无线通信模块，与所述无人机的无线通信模块建立连接，控制照明无人机点亮无人机照明灯，无需增加控制系留线(电源箱无需通过有线的控制线与无人机连接)，系留线中的控制系留线，从而使得系留线可以做的更加轻便，同时还可以节约成本(无人机作业时，需要很长的系留线，增加控制系留线，无疑会增加巨大成本)。
78.在一实施例中，所述无人机系统还包括无人机遥控器，所述无人机遥控器与所述无人机无线通信连接，所述无人机遥控器用于接收所述无人机采集的信息并输出至所述无人机遥控器；
79.所述无人机电源箱还包括：图传器60，所述图传器60输入端与所述无人机遥控器连接，所述图传器60通过移动通信网络与服务器连接，所述图传器60用于接收无人机遥控器输出的信息并输至所述服务器。
80.可以理解的时，无人机本身便具备和无人机遥控器无线通信的功能，无人机遥控器可实现将无人机视频传输到无人机遥控器的功能，但距离有限，局限于本地，无法远距离传输，本实施例通过在无人机电源箱设置图传器60，例如4g图传器60，所述4g图传器60可以与无人机遥控器连接，具体可以是有线连接(降低成本，并保证信息传输效果)，从而无需在无人机上设置图传器60，无需增加或者大幅增加无人机的体积和重量，也无需改变无人机的控制电路，即可实现图传功能，将视频传输通过移动通信传输至服务器，实现远距离实时
监控。此外，所述图传器60的电源端与所述无人机电源箱提供，无人机电源箱还可以包括ac
‑
dc电路和dc
‑
dc电路，从而将交流电转换成直流电，具体可以时低压直流电(3
‑
24v)，本实施例可选为5v，以为图传器60供电。
81.在实际应用中，所述无人机电源箱还包括图传器60开关62，所述图传器60开关62连接图传器60的电源端和dc
‑
dc电路输出端。在需要使用图传功能的时候，开启图传器60开关62，在不需要使用图传功能的时候，断开图传器60开关62。
82.进一步地，所述无人机电源箱还包括壳体，所述壳体形成有容置空腔，所述控制面板、所述备用电源20和所述无人机地面电源50容置于所述容置空腔内；
83.所述壳体上还设置有通讯接口61，所述通讯接口61与所述图传器60电连接，所述无人机遥控器与所述通讯接口61可插拔电连接。
84.本实施例中，在需要使用图传功能的时候，将无人机遥控器与所述4g图传器60连接即可实现远程图传功能。从而无需将无人机遥控器一直与无人机电源箱连接，增加无人机遥控器的活动空间，有利于提升无人机系统的操作性和灵活性。
85.在一实施例中，所述无人机电源箱设置有无人机遥控器充电器，所述遥控器充电器输入端与所述切换开关30输出端连接，所述无人机遥控器充电器用于为所述无人机遥控器充电。
86.所述无人机电源箱还可以包括ac
‑
dc和dc
‑
dc电路，将交流电转换成直流电，具体可以时低压直流电(3
‑
24v)，本实施例可选为5v，所述无人机遥控充电器可以是usb接口(接入5v直流电)，从而可以通过传输线，与无人机遥控器电连接，当然，也可以是无人机电源箱上设置有与无人机遥控器充电接口匹配的充电输出端子，从而无需额外增加传输线，直接为无人机充电器充电。
87.本实施例的无人机电源箱设置无人机遥控器充电器，从而可以及时为无人机遥控器充电，有利于提升无人机系统持续作业的可靠性，避免户外/野外作业时，无人机遥控器电量消耗殆尽，此时即使无人机电源箱和无人机都有电，无人机系统也无法继续作业，无法实现持续作业。
88.在一实施例中，所述无人机设置有可拆卸电池，所述无人机设置有可拆卸电池，所述无人机电源箱设置有电池充电器70；
89.所述电池充电器70与所述切换开关30输出端连接，所述电池充电器70用于为所述可拆卸电池充电。
90.可以理解的是，在无人机失去无人机电源箱的电能供给时(供电系留线断开或者无人机电源箱损坏/断电而无法输出电能)，无人机机载电池可以提供无人机短时间工作所需的电能，保证无人机示区无人机电源箱的电能供给时，不会坠毁或者损坏。
91.本实施例设置电池充电器70，可以为无人机的备用电池充电，从而可以在无人机的机载电池电量用完时，及时更换无人机机载电池，保证无人机安全运行。同时无需额外为备用电池没电的无人机进行充电，避免为无人机机载电池充电期间，无人机无法作业。
92.本实用新型还提出一种无人机系统，所述无人机系统包括：无人机、无人机遥控器以及上述的无人机电源箱；
93.该无人机电源箱的具体结构参照上述实施例，由于本无人机系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在
此不再一一赘述。
94.进一步地，所述无人机设置有无人机照明灯、照明控制电路以及无线通信模块；
95.所述无人机系统还包括照明遥控器，所述照明遥控器通过所述无线通信模块与所述照明控制电路连接，并控制所述照明控制电路点亮所述无人机照明灯。或者点灭无人机照明灯。
96.本实施例中，所述照明遥控器上设置有无线通信模块，照明遥控器上的无线通信模块与无人机上的无线通信模块相应设置即可，例如，无人机与无人机遥控器通过433通信模块连接，则相应的，本实施例中的照明遥控器上的无线通信模块可以是433无线通信模块，当然，在其他实施例中，也可以是在无人机和照明遥控器上的相应设置其他类型的无线通信模块，此处不做限定。
97.需要说明的是，在野外作业时，用户可能远离无人机电源箱，此时即可通过照明遥控器控制无人机照明灯。
98.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。