SISTEMA DE CARGA AUTÓNOMA DE DRONES

Abstract

Los drones son dispositivos aéreos no tripulados creado a principios del siglo XX. Estos dispositivos se han desarrollado para llegar a ser una opción en distintas aplicaciones; desde juguetes hasta unidades de vigilancia gubernamentales. Es posible integrar en ellos distintas funcionalidades como pueden ser sensores, envió, recibo o procesamiento de datos entre otras, pero es necesario tener en cuenta que el consumo de energía aumenta, ya sea porque los sensores también se alimentas de las baterías o por el simple hecho de agregar peso. La alimentación de estos dispositivos es a través de baterías recargables. En la Universidad se trabajó hasta principios del 2019 en un proyecto en conjunto con la Corporación Nacional Forestal (CONAF) de seguimiento de incendio forestales utilizando drones donde la autonomía de vuelo del dron es cercana a los 15 minutos, mientras que el tiempo de carga es cercano a las 4 horas, lo que para el tiempo de autonomía con el que cuenta es poco eficiente. De este proyecto surge la idea de una estación de carga autónoma de drones. Para cargar la batería se debe remover del dron, conectarla al cargador, esperar que se complete el proceso de carga y volver a conectarla en el dron. Este costo y tiempo asociados a la intervención humana hoy en día se puede disminuir considerablemente. Considerando que en estos se cuenta con las herramientas necesarias es posible construir un sistema de carga autónoma, donde no sea necesaria la interacción de una persona con el sistema. Para esto se utiliza transferencia de potencia inalámbrico y protocolos de comunicación para el monitoreo del funcionamiento de la estación de carga y estado de la batería del dron. La estación de carga permite que el dron llegue, descienda sobre la superficie y comience con la carga. Las bobinas se comunican entre sí y cuando la batería alcanza el umbral establecido como máxima carga se envía la información para detener la transferencia de potencia. Aunque la aplicación inicialmente fue pensada para el proyecto de CONAF, la carga inalámbrica está configurada para una batería de Li-po, y por tanto es extensible a cualquier dron o dispositivo que utilice ese tipo de baterías realizando las adaptaciones necesarias como el monitoreo, envió de estado de carga y la instalación y conexión de la bobina receptor