Механизм проверки установки аккумуляторной батареи

Техническое решение относится к области электронных схем общего назначения и может быть использовано в беспилотном летательном аппарате роторного типа (далее - БПЛА) для обеспечения проверки закрепления аккумуляторной батареи (далее - АКБ) в корпусе БПЛА.
Известен каркас беспилотного летательного аппарата и устройство крепления его аккумулятора [1], представляющий раму дрона и устройство для фиксации его батареи, позволяя повысить удобство замены батареи и стабилизировать электрическое соединение батареи с корпусом. Устройство фиксации аккумулятора для дрона, расположено на раме дрона, рама включает в себя по меньшей мере одну фиксирующую пластину, а фиксирующая пластина и батарея скользят и взаимодействуют друг с другом через паз и ребро, батарея. Хвост и рама запираются запирающей конструкцией. Рама для дрона включает в себя две фиксирующие пластины, соответственно нижнюю пластину и верхнюю пластину, и множество соединительных стоек расположенных вблизи внешней окружности нижней и верхней пластин, а также фиксатор аккумулятора. устройство расположено между нижней и верхней пластинами. Расстояние между верхней и нижней пластинами больше, чем толщина батареи. Устройство фиксации батареи дрона включает в себя нижнюю пластину, причем нижняя пластина и батарея скользяще соединяются друг с другом через канавку и ребро, а хвостовая часть батареи фиксируется запирающей конструкцией.
Известно устройство крепления аккумуляторной батареи беспилотного летательного аппарата [2], которое включает в себя основание, на основании расположен аккумуляторный отсек, с одним концом аккумуляторного отсека с возможностью поворота соединена крышка, а по обеим сторонам подвижного конца крышки расположено второе ограничительное устройство. Две боковые стенки батарейного отсека снабжены двумя первыми ограничительными устройствами, а поверхность крышки снабжена множеством устройств для регулировки давления, при этом устройство для регулировки давления содержит ручку, резьбовой вращающийся вал и фиксирующую пружину. Ручка расположена над верхней поверхностью накладки, нижний конец ручки соединен с вращающимся валом с резьбой, причем вращающийся вал с резьбой проходит через накладку, а нижний конец вращающегося вала с резьбой соединяется с фиксирующая пружина.
Известна система управления батареями для беспилотного летательного аппарата [3], содержащая корпус беспилотного летательного аппарата, отличающаяся тем, что внутренняя нижняя стенка корпуса беспилотного летательного аппарата неподвижно соединена с буферной коробкой, а буферная пластина соединена с возможностью скольжения в буферной коробке, а буферная пластина представляет собой нижний конец неподвижно соединен с нижней внутренней стенкой буферной коробки через множество буферных механизмов. Верхний конец буферной пластины жестко соединен с верхней внутренней стенкой буферной коробки через множество буферных пружин. Верхний конец буферной плиты жестко соединен с опорным блоком. Верхний конец коробки снабжен отверстием, соответствующим опорному блоку, а опорный блок выступает из буферной коробки через отверстие, образованное в верхнем конце буферной коробки, и жестко соединен с фиксирующей рамой, и нижний конец фиксирующей рамы находится между нижним концом фиксирующей коробки и верхним концом буферной коробки. Множество буферных резиновых колец равномерно жестко соединены, и в фиксирующей раме закреплен аккумуляторный блок, и множество цилиндрических пазов равномерно раскрыты во внутренней боковой стенке фиксирующей рамы, а в цилиндрическом пазу расположена упорная пружина, причем упорная пружина расположена одним концом батареи неподвижно соединена с внутренней стенкой цилиндрического паза, а другой конец упорной пружины жестко соединен с ограничительным стержнем, а наружная стенка аккумуляторной батареи снабжена ограничительной прорезью, соответствующей ограничительному стержню. Один конец рычага стопора неподвижно соединен с цилиндрическим шлицевым стержнем.
Известно устройство крепления аккумуляторной батареи беспилотного летательного аппарата [4], в котором две пружины симметрично распределены на верхней и нижней сторонах вставной пластины, нижний конец крышки снабжен пазом, в пазе расположена упругая пружина, нижний конец упругой пружины расположен на коробке, в середине верхнего конца крышки вставлен резьбовой стержень. Нижний конец резьбового стержня снабжен прижимным блоком, причем прижимной блок и резьбовой стержень соединены с возможностью вращения; в корпусе коробки размещен аккумулятор, а на аккумуляторе - нижний конец прижимного блока; в середине верхнего конца крышки вставлен резьбовой стержень, который имеет ручку.
Известно устройство для смены источника питания дрона с помощью пары подвижных энергетических звеньев [5], изобретение предлагает устройство, которое обеспечивает более простое и быстрое удаление источников питания с дронов. Устройство для смены источника питания дрона, содержит адаптер для крепления источника питания к дрону, первое энергетическое соединение для подачи энергии от источника питания и второе энергетическое соединение. При этом одно из первого и второго энергетических соединений содержит пару энергетических соединений, которые могут перемещаться между первым положением для облегчения подачи энергии и закрепления источника питания на дроне и вторым положением для прерывания подачи энергии, и позволяет отключить источник питания от дрона.
Известные из 1-5 устройства предлагают механические решения по закреплению АКБ. Недостатком таких решений является то, что они не способны предотвратить взлет БПЛА, а также сообщить пользователю о том, что АКБ закреплен некорректно.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является беспилотный летающий аппарат, оснащенный аккумуляторной батареей с функцией жесткости [6], имеющий механическую часть, состоящую из корпуса БПЛА, корпуса АКБ и замкового соединения АКБ с БПЛА, и контактную часть, снабженную соединительным элементом, размещенным внутри корпуса АКБ и соединительным элементом, размещенным на тыльной стороне корпуса БПЛА, при этом соединительные элементы выполнены коаксиально друг другу и обеспечивают электрическую связь при размещении АКБ в корпусе БПЛА. Если АКБ установлена некорректно (связь разорвана) двигатели не запускаются. Механическая часть замкового соединения АКБ с БПЛА расположена в верхних частях корпуса АКБ и корпуса БПЛА, где ответная часть предназначена для расположения в корпусе БПЛА, приемная часть расположена на корпусе АКБ.
Недостатком прототипа по отношению к заявляемому техническому решению является то, что механическая и контактная части выполнены отдельно друг от друга из-за чего отсутствует контроль корректности размещения АКБ в корпусе БПЛА в месте замкового соединения АКБ с БПЛА.
Задачей заявляемого технического решения является расширение компонентной базы средств безопасности и контроля оборудования БПЛА за счет создания нового простого устройства для оснащения БПЛА, которое позволит предотвратить запуск БПЛА при некорректно установленной АКБ.
Техническим результатом заявляемого механизма проверки установки аккумуляторной батареи является возможность детектировать неполную установку АКБ пользователем в корпус БПЛА, при которой замок соединения АКБ с БПЛА не защелкнут.
Для этого механизм проверки установки аккумуляторной батареи, выполненный в виде замкового соединения с ответной частью, предназначенной для расположения в корпусе БПЛА, и приемной частью, расположенной на корпусе АКБ, в соответствии с заявляемым техническим решением, имеет электрический контур, для этого ответная часть снабжена параллельными контактными пластинами, соединенными между собой кабелем, приемная часть снабжена контактной пластиной с платой управления, расположенными параллельно друг другу крючками-защелками для соединения с ответной частью и соединительными элементами в виде пружин.
На фиг. 1 представлен механизм проверки установки АКБ в корпус БПЛА в соответствии с заявляемым техническим решением.
На фиг. 2 представлен механизм проверки установки АКБ в корпус БПЛА, размещенный в корпусе такого БПЛА.
Технический результат, а именно возможность детектировать неполную установку АКБ в корпус БПЛА, достигается тем, что (фиг. 1-2) предлагаемый механизм проверки установки АКБ имеет электрический контур, который при корректном закреплении АКБ в корпусе БПЛА (полном возврате клавиш АКБ) замыкается, о чем в систему управления БПЛА подается сигнал. Система управления БПЛА получает сигнал и только после этого разрешает запуск БПЛА.
Данное решение реализовано в механизме проверки установки АКБ следующим образом (фиг. 1). Ответная часть, расположенная в корпусе БПЛА снабжена параллельными контактными пластинами 1 соединенными между собой кабелем 2. Приемная часть, расположенная на корпусе АКБ снабжена контактной пластиной 3 с платой управления 4 и расположенными параллельно друг другу крючками-защелками 5 для соединения с контактными пластинами 1 ответной части. Между собой контактная пластина 3 приемной части и крючки-защелки 5 соединяются пружинами 6.
Плата управления 4 предназначена для отправки и получения электрического сигнала по электрическому контуру, который состоит из всех остальных указанных на рисунке элементов.
Контактная пластина 3 приемной части обеспечивает контакт платы управления 4 и пружин 6 и проведение электрического сигнала между ними.
Пружины 6 обеспечивают контакт между крючками-защелками 5 и контактной пластиной 3 приемной части и проведение электрического сигнала между ними, а также обеспечивают возврат клавиш АКБ в исходное положение после нажатия ее пользователем (клавиши АКБ на рисунке не указаны).
Крючки-защелки 5, выполненные, например, из алюминиевого сплава, обеспечивают замыкание и размыкание контакта между пружинами 6 и контактными пластинами 1 ответной части и проведение электрического сигнала между ними, а также запирание АКБ в корпусе БПЛА.
Кабель 2 обеспечивает контакт между контактными пластинами 1 ответной части и проведение электрического сигнала между ними.
Контактные пластины 1 ответной части обеспечивают контакт крючков-защелок 5 с кабелем 2 и проведение электрического сигнала между ними.
Таким образом, формируется замкнутый электрический контур по всему механизму проверки установки АКБ в случае защелкивания замка АКБ в корпусе БПЛА и только в этом случае.
Механизм проверки установки АКБ работает следующим образом (фиг. 1-2).
При установке АКБ пользователем в корпус БПЛА клавиши АКБ защелкиваются и электрический контур замыкается. Плата управления 4 отправляет электрический сигнал по электрическому контуру. Электрический сигнал проходит от контактной пластины 3 приемной части к одной из пружин 6, и далее через совмещенный с ней крючок-защелку 5 к совмещенной с ним контактной пластине 1 ответной части, далее по кабелю ко второй из контактных пластин 1 ответной части в обратную сторону через параллельный первому крючок-защелку 5 и совмещенную с ним пружину 6 возвращается на контактную плату 3 приемной части к плате управления 4.
В случае, когда электрический сигнал прошел по электрическому контуру и вернулся на плату управления 4, в систему управления БПЛА подается сигнал, и запуск двигателей разрешается.
Список использованной литературы:
1. Каркас беспилотного летательного аппарата и устройство крепления его аккумулятора, патент CN208368583U опубликован 11.01.2019, МПК: B64D27/24; B64D27/26; H01M2/10;
2. Устройство крепления аккумуляторной батареи беспилотного летательного аппарата, патент CN208655765U опубликован 26.03.2019, МПК: H01M2/10;
3. Система управления аккумулятором для дрона, патент CN108860587A опубликован 23.11.2018, МПК: B64C27/08; B64D27/24;
4. Устройство крепления аккумуляторной батареи беспилотного летательного аппарата, патент CN206774594U опубликован 19.12.2017, МПК: B64D47/00; H01M2/10;
5. Устройство для смены источника питания дрона с помощью пары подвижных энергетических звеньев, патент US11267583B2 опубликован 08.03.2022, МПК: B60L53/35; B60L53/66; B60L53/80; B60L58/12; B64F1/36;
6. Дрон, оснащенный аккумуляторной батареей с функцией жесткости, патент CN107117294A опубликован 01.09.2017, МПК: B64C27/08; B64C39/02; B64D27/24; B64D27/26.