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专利号: 2018105358919
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 飞行器;航空;宇宙航行
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种飞行器的电池更换系统,其特征在于:包括起落盘(56)、电池储存器(34)、传送带(42)和升降支架(48);

所述起落盘(56)的中部设置有矩形状传送带窗(101),所述传送带窗(101)上设置有活动窗门(59);驱动装置可驱动所述活动窗门(59)打开和关闭;

所述起落盘(56)下方设置有传送带座,所述升降支架(48)安装于所述传送带座上,所述传送带(42)支撑安装于所述升降支架(48)顶端;所述传送带(42)上设置有T形电池推板(46),所述电池推板(46)下端同步连接所述传送带(42)的带面;所述升降支架(48)可驱动所述传送带(42)上升至穿过所述传送带窗(101);

所述电池储存器(34)靠近所述传送带(42)的一侧设置有电池弹出口(40)和电池回收口(39);所述传送带(42)的传送末端(42.1)可上升至分别与电池弹出口(40)和电池回收口(39)相对应。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器的电池更换系统,其特征在于:还包括无人机(35),所述无人机(35)的支撑脚(60)停歇于所述起落盘(56)上,且所述无人机(35)的底部安装有电池仓(37),所述电池仓(37)中可拆卸安装有电池盒(49),所述电池盒(49)中设置有动力电池;所述电池仓(37)的前端设置有电池滑入仓口(50),所述电池仓(37)的尾端下侧设置有推板滑入仓口(53),所述电池仓(37)底面中部沿前后方向镂空设置有一条推板通过槽(114);

所述电池储存器(34)的电池弹出口(40)内侧设置有电池弹出仓(57),所述电池回收口(39)内侧设置有电池回收仓(57.1);所述电池弹出仓(57)中堆叠有待弹出的若干电池盒(49);每个所述电池盒(49)的尾部设置有永磁体块(54),所述电池弹出仓(57)远离所述电池弹出口(40)的一侧设置有电磁铁单元(47),所述电磁铁单元(47)的磁极(55)与电池弹出仓(57)中下层电池盒(49)的永磁体块(54)相对应,电磁铁单元(47)通电状态下,电磁铁单元(47)的磁极(55)与所对应电池盒(49)的永磁体块(54)相互排斥。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器的电池更换系统,其特征在于:所述无人机(35)的支撑脚(60)停歇于所述起落盘(56)上状态下,所述电池仓(37)所在高度与所述电池弹出口(40)所在高度相同;

传送带(42)上的电池推板(46)可将无人机(35)电池仓(37)中的电池盒(49)推出至传送带(42)上,并带动电池盒(49)沿传送带(42)推进所述电池回收口(39)中;

所述电池弹出口(40)可将电池盒(49)弹出至传送带(42)上,且传送带(42)上的电池推板(46)可将弹出至传送带(42)上的电池盒(49)推入所述无人机(35)电池仓(37)中。

4.根据权利要求3所述的一种飞行器的电池更换系统的更换方法,其特征在于:

无人机(35)在空中盘旋过程中电池电量即将耗尽时,控制无人机(35)降落并精确停歇于所述起落盘(56)的指定位置;此时驱动装置驱动起落盘(56)上的活动窗门(59)打开,进而升降支架(48)驱动所述传送带(42)上升至穿过所述传送带窗(101),并让传送带(42)的传送面所在高度接触无人机(35)的电池仓(37)底面,此时启动传送带(42)运转,使传送带(42)上的电池推板(46)做逐渐靠近电池储存器(34)的运动,此时传送带(42)与电池仓(37)底面之间的滑动摩擦力不足以带动无人机(35)运动,然后电池推板(46)从推板滑入仓口(53)进入到电池仓(37)中,并且电池推板(46)将电池仓(37)中的电池盒(49)从电池滑入仓口(50)推出至传送带(42)上,此时暂停传送带(42)运转,并控制升降支架(48)带动传送带(42)以及传送带(42)上的电池盒(49)一同逐渐下降,直至电池盒(49)下降至与电池回收口(39)所在高度相平时暂停传送带(42)的下降运动,此时重新启动传送带(42),使传送带(42)上的电池推板(46)推动电池盒(49)朝电池回收口(39)快速位移,直至将电池盒(49)推进电池回收口(39)处,此时在电池盒(49)自身惯性作用下进入电池回收仓(57.1)中,此时完成电池盒(49)的回收工序;

此时暂停传送带(42)运转,并控制升降支架(48)带动传送带(42)逐渐上升,直至传送带(42)的传送面所在高度接触无人机(35)的电池仓(37)底面时暂停传送带(42)的上升运动,此时控制电磁铁单元(47)迅速通电,此时电磁铁单元(47)的磁极(55)与所对应电池盒(49)的永磁体块(54)相互排斥,进而使电池弹出仓(57)中最下层的电池盒(49)从电池弹出口(40)弹出至传送带(42)上,此时启动传送带(42)反向运行,使传送带(42)上的电池盒(49)和电池推板(46)同时做逐渐靠近无人机(35)电池仓(37)的运动,最终电池推板(46)将从电池弹出仓(57)弹出的电池盒(49)推入电池仓(37)的电池滑入仓口(50)中,进而实现了电池盒(49)更换;

控制无人机(35)重新起飞,并控制升降支架(48)驱动所述传送带(42)下降至车盖(31)内部,进而驱动装置驱动起落盘(56)上的活动窗门(59)关闭。