一種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無限充電技術領域，尤其涉及一種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟迅猛的發展，交通工具也有很大的改善，做為近幾年新發展起來的新型交通工具一一電動車，有輕便、環保、經濟等很多其他交通工具所不具備的優點。安全環保的電動車代替摩托車，在中國城市交通壓力和環境保護壓力已至極點的情況下，已是一個不容再爭辯的國家產業導向；同時隨著中國城鄉路建、路況的日新完善，效率更好經濟實用的電動自行車代替傳統自行車也已是一個不可逆轉的市場需求趨勢。雖然近年來電動汽車得到了長足的發展，但其續航能力一直成為限制其發展的瓶頸，特別是在行駛路上電動汽車電力不足，需要拖車處理時給電動汽車的推廣應用造成一些阻力。及時地對路面電動汽車進行監測，讓電動汽車的司機了解自己周圍充電設施，對采取及時充電提高續航能力和預防電力不足造成的不便具有重要意義。而普通的充電技術需要電動汽車到達指定充電粧進行充電，不僅造成了土地等空間資源的浪費，也給續航不足的電動汽車帶來不便，而固定的無線充電技術，存在充電距離限制。
【實用新型內容】
[0003]針對現有技術中的電動車輛無線充電系統存在的問題，本實用新型設計了一種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，該系統中四軸飛行器搭載無線充電模塊，能夠擴大充電范圍，在低空根據車載無線充電模塊高度、電動汽車不同位置進行無線輸能并把充電數據傳回地面接收，安全、可靠。
[0004]本實用新型采用如下技術方案:
[0005]—種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，所述系統包括:
[0006]飛行器模塊，用于無線充電并且將充電的數據發送；
[0007]控制模塊，與所述飛行器模塊連接，用于接收所述充電的數據并控制所述飛行器的充電；
[0008]無線充電模塊，分別與所述飛行器模塊、所述控制模塊連接，用于調節充電電壓。
[0009]優選的，所述飛行器模塊包括飛行器，所述飛行器包括:
[0010]復數個機械臂，其中復數個機械臂交叉連接，旋轉以產生上升氣流，使得所述飛行器上升運動；
[0011 ]主機體，與所述機械臂的交叉點固定連接，固定所述機械臂；
[0012]固定平臺，設置于所述主機體的上方，為所述主機體提供承載平臺；
[0013]機體腔，設置于所述主機體的內部，提供容納空間；
[0014]優選的，所述飛行器還包括:
[0015]復數個電機，分別設置于所述各個機械臂上，產生驅動轉矩；
[0016]復數個螺旋槳，分別設置于所述各個電機上，根據所述電機的電能帶動所述飛行器高空作業；
[0017]復數個旋漿罩，分別設置于所述各個機械臂上，用于保護所述螺旋槳。
[0018]優選的，所述飛行器還包括:
[0019]腳架，通過腳架固定頭固定連接于所述主機體的下方，以使所述飛行器平穩的放置于地面上；
[0020]攝像頭云臺，與所述腳架的一端固定連接，用于為搭載提供平臺；
[0021]電池，設置于所述腳架的下方，與所述攝像頭云臺、所述電機連接，用于給所述攝像頭云臺、所述電機提供電能。
[0022]優選的，所述飛行器為四軸飛行器。
[0023]優選的，所述控制模塊包括
[0024]機載控制單元，設置于所述飛行器中的機體腔內；
[0025]地面控制單元，與所述機載控制單元連接，以及
[0026]所述機載控制單元根據所述地面控制單元的控制指令控制所述飛行器。
[0027]優選的，所述機載控制單元包括:
[0028]姿態測量單元，與所述地面控制單元連接，用于產生姿態數據并發送所述姿態數據；
[0029]應用測量單元，與所述地面控制單元連接，用于產生應用數據并發送所述應用數據；
[0030]機載微控制器，分別與所述姿態測量單元、應用測量單元連接，用于接收所述姿態數據與所述應用數據，并根據姿態數據與所述應用數據進行內部計算。
[0031 ]優選的，所述機體腔內還設有:
[0032]GPS傳感器單元，設置于所述固定平臺上，與所述機載微處理器連接，用于對所述飛行器進行GPS定位；
[0033]電機驅動電路，分別與所述電機、所述機載微處理器連接，根據所述機載微處理器的控制驅動所述電機。
[0034]優選的，所述地面控制單元包括:
[0035]手動控制單元，與所述機載控制單元連接，用于手動控制所述飛行器；
[0036]自動飛行控制中心，與所述機載控制單元連接，用于控制所述飛行器的飛行與充電。
[0037]優選的，所述無線充電模塊包括:
[0038]單相橋式整流電路，與所述控制模塊連接，將交流電整流濾波變為直流電；
[0039]高頻逆變電路，與所述單相橋式整流電路，將所述單相橋式整流電路得到的直流電逆變為方波的交流信號；
[0040]發射線圈電路，與所述高頻逆變電路連接，將所述交流信號變為正弦波信號并進行無線發射；
[0041]接收線圈電路，與所述發射線圈電路連接，接收所述發射線圈電路發射的信號，利用諧振使得回路中產生正弦波電壓，實現遠距離電能傳輸；
[0042]高頻整流電路，與所述接收線圈電路連接，將傳輸的正弦波交流電壓信號轉化為直流信號；
[0043]升壓電路，與所述高頻整流電路連接，將由所述高頻整流電路轉化所得的直流信號進行升壓；
[0044]地面車載微控制器電路，與所述升壓電路中充電電壓檢測部分的輸出端連接，根據檢測值輸出與所述機載微控制器通信，以及
[0045]所述機載微控制器輸出控制信號控制所述高頻逆變電路的開通與關斷。
[0046]本實用新型的有益效果是:
[0047]本實用新型采用飛行穩定、可控性好的四軸飛行器搭載攝像頭和無線充電模塊，能夠擴大充電范圍，在低空根據車載無線充電模塊高度、電動汽車不同位置進行無線輸能并把充電數據傳回地面接收，具有安全、可靠的特點；一種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統可以受地面遙控器控制，同時也可實現自動控制，能夠進行多車切換無線充電進行充電，靈活、高效地完成充電任務;本實用新型可以定高定位的懸停，可在一個空間里設置若干個充電空間點作為充電任務點來實現不同高度電動車無線充電的完成，以及同一高度不同位置飛行器跟隨電動車飛行并進行無線充電并把充電信息統計回傳至地面；本實用新型克服了普通的充電技術需要電動汽車到達指定充電粧進行充電，不僅造成了土地等空間資源的浪費，也給續航不足的電動汽車帶來不便，而固定的無線充電技術，存在充電距離限制，充電效率有限，而本實用新型一定程度上提高了充電效率，拓寬了充電距離，具有體積小、重量輕、成本低、對飛行空域要求不高的特點，具有良好的應用前景和價值。
【附圖說明】
[0048]圖1為本實用新型四軸飛行器的側面結構示意圖；
[0049]圖2為本實用新型四軸飛行器的結構示意圖；
[0050]圖3為本實用新型一種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統的結構示意圖；
[0051 ]圖4為本實用新型的模塊連接示意圖。
【具體實施方式】
[0052]需要說明的是，在不沖突的情況下，下述技術方案，技術特征之間可以相互組合。
[0053]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的說明:
[0054]圖1為本實用新型四軸飛行器的側面結構示意圖，圖2為本實用新型四軸飛行器的結構示意圖，如圖1，圖2所示，一種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，包括飛行器模塊、控制模塊和無線充電模塊，飛行器模塊包括四軸飛行器、四軸飛行器包括成十字交叉的四個機械臂3，交叉角度為90°，機械臂3的交叉點設有主機體5，連接并固定于四個機械臂3，主機體5上方設有安放固定平臺I，主機體5內部設有機體腔10，四個機械臂3的末端分別固定設有電機6，電機6上安裝有螺旋槳4，并且所在一條直線上的兩個螺旋槳4互為正反螺旋槳，機械臂3上固定設有旋槳罩2，腳架7通過腳架固定頭8固定安裝在主機體5的下方，腳架7的一側安裝有攝像頭云臺11，腳架7的下方設有電池9，其中，四軸飛行器即四軸翼飛行器，是多旋翼飛行器的一種，主要靠四個電機帶動槳葉的旋轉實現飛行器的移動和滾動。這種四旋翼飛行器最大的特點是成本較低，自身飛行穩定性好，可控性好，可懸停，可以承受一定的載荷等，適合搭載攝像頭和無線充電模塊定點對續航不足的電動汽車進行無線輸能。
[0055]圖3為本實用新型一種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統的結構示意圖，如圖3所示控制模塊包括機載控制單元和地面控制單元，機載控制單元包括姿態測量單元、應用測量單元、機載微控制器16，均固定設置在機體腔10內，其中，機載微控制器16采用STM32F103RBT6;姿態測量單元包括三軸陀螺儀12，采用MPU6050芯片，MPU6050的數據線SDA和時鐘線SCL連接到機載微控制器16的IIC對應的SDA和SCL上，把數據傳回機載微控制器16并通過其內部計算，把角速度積分轉換成角度，磁阻14采用HMC5883L芯片，三軸加速度計13和磁阻14的數據線SDA和時鐘線SCL連接機載微控制器16的IIC的對應SDA和SCL上，用于把檢測三個維度的受力傳回機載微控制器16，通過四元數與歐拉角的轉換得到飛行器姿態角斤1101、如1^、￥4￥)，機載微控制器16通過1^1111&11濾波算法對原始數據進行濾波處理，在通過融合算法對兩種方式的姿態角進行融合處理得到飛行器的當前姿態，并通過PID算法調節輸出的4路PffM脈寬的變換來控制電動機轉速實現姿態修正。
[0056]其中，應用測量單元包括數字攝像頭17、氣壓計18、超聲波傳感器19，數字攝像頭17搭載在攝像頭云臺11上，并與機載微控制器16電連接，拍攝圖像或照片傳回到機載微控制器16上進行輔助定位，氣壓計18采用BMP085芯片，超聲波傳感器19采用HC-SR04，氣壓計18和超聲波傳感器19分別通過其數據線SDA和時鐘線SCL連接到機載微控制器16的IIC對應的數據SDA和時鐘SCL引腳，機載微控制器16把數據進行融合，計算出飛行器所在高度信息，輔助定位定