高。
[0057]機體腔10還設有GPS傳感器單元15、電機驅動電路20，機載微控制器16的輸入端與GPS傳感器單元15的輸出端電連接，GPS傳感器單元15的天線設置在安放固定平臺I上，機載微控制器16與電機驅動電路20電連接受其控制，電機驅動電路20連接并驅動電機6。
[0058]手動控制單元包括遙控器26和機載接收機21，機載接收機21設置在機體腔10內，與機載微控制器16相連接，遙控器26與機載接收機21通過無線連接方式進行通信。遙控器26通過機載接收機21發出5-7路PWM信號，機載微控制器16檢測到每個通道的PffM信號，并通過PID算法控制輸出的4路PWM控制電動機轉速實現飛行器的姿態控制和航線飛行，遠程控制飛行器定位定高，且遙控器26遙控控制的優先級高于自動駕駛，可以實現安全可靠地控制飛行器完成無線充電任務。
[0059]自動飛行控制中心包括地面車載微控制器24、車載顯示屏25，地面車載微控制器24采用STM32F103RBT6芯片，第一無線射頻通信單元22和第二無線射頻通信單元23均采用NRF24L01，地面車載微控制器24與車載顯示屏25電連接，并通過第一無線射頻通信單元22和第二無線射頻通信單元23與機載微控制器16進行無線通信、傳送指令，實現自動飛行駕駛，定點定高定位，同時車載顯示屏25實時監測飛行器飛行姿態和無線充電任務，并可發送規劃位置指令通過第一無線射頻通信單元22和第二無線射頻通信單元23控制飛行器的飛行任務和無線充電任務。
[0060]機載微控制器16的外圍電路模塊中3了132?1031^了6芯片引腳8、9、10、11、24為40輸入端口，連接遙控器接收機(P3)的輸出信號CH1-CH5的PWM_IN1-PWM_IN5，引腳34、35、58、59定時器的輸出端口，輸出的4路PffM信號接電機電調組(P2)的電調信號入口，GPS傳感器單元15的數據收發引腳2和3分別加到MCU的數據發收引腳17和16。姿態傳測量單元電路中三軸陀螺儀12選用MPU6050芯片，時鐘總線SCL和數據總線SDA分別連接圖3中機載微控制器16的IIC的時鐘和數據總線引腳PB6和TO7，內置有電子指南針(HMC5883L)的時鐘總線SCL和數據總線SDA連接圖3中機載微控制器16的IIC的時鐘和數據總線引腳PB6和TO7。無線射頻通信模塊電路中微處理器19可通過以下引腳配置nRF24L01: CSN引腳2，SCK引腳3，MOSI引腳4，MISO引腳5。引腳12和13連接電感構成天線，引腳16為參考電流輸入端口。電機執行模塊中輸入端為機載微控制器16控制輸出的PWM信號，UPE接受PffM信號，同時把12V直流電轉換成三相交流電驅動，并控制電機轉動或停止。
[0061]圖3中的無線充電模塊，包括整流單相橋式整流電路27、高頻逆變電路28、發射線圈電路29、機載微控制器電路16、接收線圈電路30、高頻整流電路31以及升壓電路32，地面車載微控制器24 ο的單相橋式整流電路27的輸出端與高頻逆變電路28的輸入端相連接，高頻逆變電路28的輸出端與發射線圈電路29的輸入端相連接，機載微控制器電路16的輸出端與高頻逆變電路28的輸入端相連接;升壓電路32中充電電壓檢測部分的輸出端與地面車載微控制器24輸入端相連接。
[0062]具體的，AC?220V市電經過變壓器將至有效值為9V的交流電，然后經過單相橋式整流電路中的橋式二極管全波整流濾波成直流電，開路電壓約為13V，其中濾波電容耐壓值為25V。機載微控制器電路16采用微控制器STM32F030。高頻逆變電路的全控型開關管MOSFET型號為IRFR3708，IRFR3708的驅動芯片采用IR2130，IR2130能同時驅動半橋式開關管，還能同時驅動接收部分中的升壓電路的開關管。
[0063]電能發射線圈與接收線圈均采用串聯型LC電路，MOSFET在驅動芯片IR2130的驅動信號的作用下將直流電壓逆變為近似方波信號，在經過LC電路變成正弦波信號。在開關頻率接近諧振頻率時會使得發射
[0064]線圈與電容產生諧振，同時接收端線圈回路中產生正弦波電壓，達到遠距離高效電能傳輸的目的。高頻橋式整流電路仍采用二極管整流，二極管選擇快速恢復二極管。
[0065]升壓電路為單象限升壓型電路，由儲能電感、MOS管、二極管D6、輸出濾波電容C12組成;L3電感量為10mH、M0S管型號為IRFR3708、二極管型號為RF307、電容容值為47uF且電容耐壓值為25V;電壓檢測部分采用分壓式，電位器R7電阻滿量程為10K，保護電阻R8電阻為1K0
[0066]升壓電路的開關管IRFR3708由IR2130驅動，這樣就能實現整流后直流電壓的升壓;升壓電路3 2的充電電壓檢測部分的輸出端與微控制器的模數轉換器ADC端口 PC4相連接。微控制器根據檢測的電壓，調整在端口PBO輸出的方波信號的占空比，構成閉環控制模塊，從而達到充電電壓調整的目的。
[0067]圖4為本實用新型的模塊連接示意圖，如圖4所示，本實用新型包括飛行器模塊、控制模塊、無線充電模塊，其相互配合采用如上的工作方式，能夠在300米以下的空中對電動汽車進行定區域無線充電和隨車充電，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。
[0068]通過說明書和附圖，給出了【具體實施方式】的特定結構的典型實施例，基于本實用新型精神，還可作其他的轉換。盡管上述實用新型提出了現有的較佳實施例，然而，這些內容并不作為局限。
[0069]對于本領域的技術人員而言，通過閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本實用新型的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容，都應當認為仍屬本實用新型的意圖和范圍內。
【主權項】
1.一種具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，其特征在于，所述無線充電系統包括: 飛行器模塊，用于無線充電并且將充電的數據發送； 控制模塊，與所述飛行器模塊連接，接收所述充電的數據并控制所述飛行器的充電； 無線充電模塊，分別與所述飛行器模塊、所述控制模塊連接，擴大充電范圍； 其中，所述飛行器模塊包括飛行器，所述飛行器包括: 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； 主機體，與所述機械臂的交叉點固定連接，固定所述機械臂； 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； 機體腔，設置于所述主機體的內部，提供容納空間。2.根據權利要求1所述的具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，其特征在于，所述飛行器還包括: 復數個電機，分別設置于所述各個機械臂上，產生驅動轉矩； 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； 復數個旋漿罩，分別設置于所述各個機械臂上，保護所述螺旋槳。3.根據權利要求2所述的具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，其特征在于，所述飛行器還包括: 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； 攝像頭云臺，與所述腳架的一端固定連接，為搭載提供平臺； 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，給所述攝像頭云臺、所述電機提供電能。4.根據權利要求1所述的具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，其特征在于，所述飛行器為四軸飛行器。5.根據權利要求2所述的具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，其特征在于，所述控制模塊包括 機載控制單元，設置于所述飛行器中的機體腔內； 地面控制單元，與所述機載控制單元連接，以及 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。6.根據權利要求5所述的具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，其特征在于，所述機載控制單元包括: 姿態測量單元，與所述地面控制單元連接，產生姿態數據并發送所述姿態數據； 應用測量單元，與所述地面控制單元連接，產生應用數據并發送所述應用數據； 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，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。7.根據權利要求6所述的具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，其特征在于，所述機體腔內還設有: 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，對所述飛行器進行GPS定位； 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。8.根據權利要求6所述的具有移動高空飛行作業的電動車輛無線充電系統，其特征在于，所述地面控制單元包括: 手動控制單元，與所述機載控制單元連接，手動控制所述飛行器； 自動飛行控制中心，與所述機載控制單元連接，控制所述飛行器的飛行與充電。
【專利摘要】本實用新型涉及無線充電技術領域，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。本實用新型包括，飛行器模塊，用于無線充電并且將充電的數據發送；控制模塊，與飛行器模塊連接，用于接收充電的數據并控制飛行器的充電；無線充電模塊，分別與飛行器模塊、控制模塊連接，用于調節充電電壓。
【IPC分類】H02J7/02, H02J7/00, H02J50/12
【公開號】CN205304274
【申請號】
【發明人】張陳斌, 徐沖, 肖欣, 林利, 楊士保
【申請人】上海中科深江電動車輛有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年10月12日