Design and Validation of a Wireless Drone Docking Station

要約

ドローンはますます自律的に動作しており、ドローンの電力自律性を拡張する必要性が急速に高まっています。
ドローンの電源自律性を拡張するための最も有望なソリューションの 1 つは、ドローンの着陸と充電の両方をサポートするドッキング ステーションの使用です。
この目的を達成するために、3 つの商用ワイヤレス充電モジュールを備えた新しいワイヤレス ドローン ドッキング ステーションを紹介します。
エネルギー送信ユニットとエネルギー受信ユニットという、機械的および電気的な側面の両方で 2 つの独立したユニットを開発しました。
また、ワイヤレス電力伝送の効率も研究し、3 つの受信モジュールを直列および並列に接続する利点を実証しました。
コイル直列接続時の電力伝送効率56.6%で最大出力96.5Wを達成しました。
最後に、このシステムを実際にドローンに実装し、エネルギー伝達と着陸の両方をテストしました。

要約(オリジナル)

Drones are increasingly operating autonomously, and the need for extending drone power autonomy is rapidly increasing. One of the most promising solutions to extend drone power autonomy is the use of docking stations to support both landing and recharging of the drone. To this end, we introduce a novel wireless drone docking station with three commercial wireless charging modules. We have developed two independent units, both in mechanical and electrical aspects: the energy transmitting unit and the energy receiving unit. We have also studied the efficiency of wireless power transfer and demonstrated the advantages of connecting three receiver modules connected in series and parallel. We have achieved maximum output power of 96.5 W with a power transfer efficiency of 56.6% for the series connection of coils. Finally, we implemented the system in practice on a drone and tested both energy transfer and landing.

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