RU181757U1

RU181757U1 - Automatic battery replacement station for unmanned aerial vehicles

Info

Publication number: RU181757U1
Application number: RU2017135021U
Authority: RU
Inventors: Михаил Андреевич Ражев; Михаил Николаевич Киселёв; Андрей Викторович Киселёв; Дмитрий Александрович Шатагин; Юрий Георгиевич Кабалдин
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2018-07-26

Abstract

Полезная модель устройства станции автоматической замены аккумуляторных батарей для беспилотных летательных аппаратов относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения, с использованием энергии от первичных или вторичных элементов.Задачей полезной модели является автоматическая замена и зарядка АКБ для БПЛА с повышенной надежностью и скоростью замены.Техническим результатом полезной модели является уменьшение транспортного пути АКБ, уменьшение количества движущихся элементов в механизме замены.Указанный технический результат достигается тем, что станция содержит платформу, на которую устанавливается БПЛА, револьверную головку с установленными в неё сменными АКБ, отличающаяся тем, что содержит два линейных привода, фронтальный и тыловой толкатель, корпус для АКБ, установленный на БПЛА и в револьверной головке.A utility model of a device for automatically replacing batteries for unmanned aerial vehicles relates to electric traction systems of vehicles powered by their own energy sources, using energy from primary or secondary elements. The utility model is to automatically replace and charge batteries for UAVs with increased reliability and replacement speed. The technical result of the utility model is to reduce the transport path of the battery, reducing the amount of movement The specified technical result is achieved by the fact that the station contains a platform on which the UAV is mounted, a turret with replaceable batteries installed in it, characterized in that it contains two linear drives, a front and rear pusher, a battery housing installed on the UAV and in the turret.

Description

Полезная модель устройства станции автоматической замены аккумуляторных батарей для беспилотных летательных аппаратов относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения, с использованием энергии от первичных или вторичных элементов.A useful model of the device for automatic battery replacement for unmanned aerial vehicles relates to electric traction systems of vehicles powered by their own energy sources, using energy from primary or secondary elements.

Наиболее близким прототипом является патент № US9139310B1 [1]. Целью изобретения [1] является расширение диапазона использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), путем использования устройства автоматической замены элементов аккумуляторных батарей (АКБ). Устройство автоматической замены АКБ, описанное в [1], включает в себя револьверную головку для хранения аккумуляторов и лифтовое устройство с манипулятором для транспортировки аккумуляторов от БПЛА к револьверной головке и обратно.The closest prototype is the patent No. US9139310B1 [1]. The aim of the invention [1] is to expand the range of use of unmanned aerial vehicles (UAVs), by using a device for the automatic replacement of battery cells (batteries). The automatic battery replacement device described in [1] includes a turret for storing batteries and an elevator device with a manipulator for transporting batteries from the UAV to the turret and vice versa.

Недостатком [1] является наличие промежуточного лифтового механизма между револьверной головкой и БПЛА, что увеличивает путь транспортировки АКБ, и увеличивает время смены. Наличие множества движущихся элементов и механизм захвата аккумулятора с использованием манипулятора, понижает надежность устройства.The disadvantage of [1] is the presence of an intermediate elevator mechanism between the turret and the UAV, which increases the battery transportation path and increases the shift time. The presence of many moving elements and the mechanism of capture of the battery using a manipulator, reduces the reliability of the device.

Задачей полезной модели является автоматическая замена и зарядка АКБ для БПЛА, с повышенной надежностью и скоростью замены. The objective of the utility model is the automatic replacement and charging of batteries for UAVs, with increased reliability and speed of replacement.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение транспортного пути АКБ, уменьшение количества движущихся элементов в механизме замены.The technical result of the utility model is to reduce the transport path of the battery, reducing the number of moving elements in the replacement mechanism.

Указанный технический результат достигается тем, что станция содержит платформу, на которую устанавливается БПЛА, револьверную головку с установленными в неё сменными АКБ, отличающаяся тем, что содержит два линейных привода, фронтальный и тыловой толкатель, корпус для АКБ установленный на БПЛА и в револьверной головке.The specified technical result is achieved by the fact that the station contains a platform on which the UAV is mounted, a turret with replaceable batteries installed in it, characterized in that it contains two linear drives, a front and rear pusher, a battery housing installed on the UAV and in the turret.

В настоящее время активно развивается беспилотная авиация, особенно мультироторные БПЛА. Одной из проблем на пути ее развития, является ограничение по времени полета, связанное с ограниченной емкостью элементов питания БПЛА. Эту проблему можно решить созданием станций автоматической замены АКБ, устанавливаемых на БПЛА.Currently unmanned aircraft, especially multi-rotor UAVs, are actively developing. One of the problems on the way of its development is the flight time limit associated with the limited capacity of UAV batteries. This problem can be solved by creating automatic battery replacement stations installed on UAVs.

Станция автоматической замены аккумуляторных батарей для беспилотных летательных аппаратов (фиг.1) содержит платформу(1) на которой закрепляется БПЛА(2) (фиг.2), револьверную головку(3), фронтальный (4) и тыловой (5) толкатель, привод толкателя (6) (фиг.1,2). Револьверная головка имеет привод (7) для осуществления поворота (фиг.1,2). В револьверной головке может располагаться шесть АКБ (8) (фиг.1,2) которые установлены в корпус АКБ (9) (фиг.3,4), либо иное требуемое количество корпусов с аккумуляторами. Корпус АКБ имеет отверстие для прохождения тылового толкателя и фронтальное отверстие для извлечения АКБ (фиг.3,4). Один корпус для АКБ закреплён на БПЛА (фиг.2).The automatic battery replacement station for unmanned aerial vehicles (Fig. 1) contains a platform (1) on which a UAV (2) (Fig. 2), turret (3), front (4) and rear (5) pusher, drive are fixed pusher (6) (Fig.1,2). The turret has a drive (7) for turning (Fig.1,2). In the turret there can be six batteries (8) (Fig. 1,2) which are installed in the battery case (9) (Fig. 3,4), or another required number of cases with batteries. The battery case has a hole for passing the rear pusher and a front hole for removing the battery (Fig.3,4). One housing for the battery is mounted on the UAV (figure 2).

Алгоритм работы станции: из предварительно закрепленного БПЛА, тыловой толкатель (5), приводимый в движение линейным приводом (6), из корпуса (9) закреплённого на БПЛА, демонтируется разряженный АКБ. Тыловой толкатель продолжает перемещать АКБ до установки его в корпус (9) револьверной головки. Установив АКБ в корпус (9) револьверной головки, толкатель возвращается на исходную позицию. Затем револьверная головка поворачивается на позицию с заряженным АКБ, и фронтальным толкателем (4) АКБ перемещается из револьверной головки в корпус АКБ закрепленного в БПЛА. После установки АКБ в БПЛА, фронтальный толкатель (4) перемещается в исходное положение. Закрепление и базирование БПЛА при установке в станцию не рассматривается в данной полезной моделиStation operation algorithm: from a pre-mounted UAV, a rear pusher (5) driven by a linear drive (6), and a discharged battery is dismantled from the body (9) fixed to the UAV. The rear pusher continues to move the battery until it is installed in the housing (9) of the turret. Having installed the battery in the housing (9) of the turret, the pusher returns to its original position. Then the turret rotates to the position with the charged battery, and the front pusher (4) the battery moves from the turret to the battery housing fixed in the UAV. After installing the battery in the UAV, the front pusher (4) moves to its original position. The fastening and basing of UAVs when installed in the station is not considered in this utility model

Контакты АКБ (10) (фиг.3,4) имеют выводы на корпусе для коммутации с корпусом АКБ, закреплённого в БПЛА и зарядным устройством в револьверной головке. Привод толкателя (6) может быть реализован различными видами линейного привода такие как: зубчатая рейка-шестерня, шарико-винтовая передача, зубчатый ремень и шкивы, кулачковый привод, пневмоцилиндр, гидроцилиндр, линейный двигатель.The battery contacts (10) (Fig. 3.4) have conclusions on the housing for switching with the battery housing, mounted in a UAV and a charger in the turret. The drive of the pusher (6) can be implemented by various types of linear drives such as gear rack, pinion gear, toothed belt and pulleys, cam drive, pneumatic cylinder, hydraulic cylinder, linear motor.

Claims

Station for automatic battery replacement for unmanned aerial vehicles, containing a platform for installing UAVs, a turret for storing and charging batteries, characterized in that it contains two linear drives, a front and rear pusher, a battery housing installed in the turret.