本發(fā)明涉及無人飛行器電池的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)用智能電池。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有無人機(jī)，其電池管理可以實現(xiàn)電量管理、異常保護(hù)、上位機(jī)通信等功能。但是，在實際使用中，電池電流輸出非常大，對電池管理板本身的干擾也很大，經(jīng)常導(dǎo)致同上位機(jī)通信數(shù)據(jù)發(fā)生異常，從而導(dǎo)致無人機(jī)對電池狀態(tài)的誤判，進(jìn)而導(dǎo)致無人機(jī)出現(xiàn)飛行異常，嚴(yán)重影響了無人機(jī)的飛行安全性。另外，現(xiàn)有無人機(jī)的電池還存在下列問題：

1)現(xiàn)有無人機(jī)電池，其本身內(nèi)部形成有自供電系統(tǒng)，但無法對管理芯片，即管理ic(integratedcircuit)進(jìn)行斷電，因此，在出現(xiàn)程序異常的時候，管理芯片無法進(jìn)行自行復(fù)位，雖然可以添加硬件或者軟件看門狗，但是，這樣更容易引發(fā)外部復(fù)位導(dǎo)致運行異常；

2)現(xiàn)有無人機(jī)電池，由于其放電時的電流非常大，電流經(jīng)過其內(nèi)部的金氧半場效晶體管(即金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，簡稱金氧半場效晶體管，metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，簡稱mosfet)的時候會產(chǎn)生大量熱量，同時電池內(nèi)部均衡和自放電的時候，也會由大電阻產(chǎn)生大量熱量，而傳統(tǒng)電池外殼都是密閉的，并且沒有散熱裝置，這樣，導(dǎo)致電池工作所產(chǎn)生的熱量無法及時有效地散出，從而嚴(yán)重影響了電池內(nèi)元器件的壽命；

3)大電流經(jīng)過的連接器的接觸面積較大，耐拔插性較好，但是，現(xiàn)有無人機(jī)電池中的對外進(jìn)行信號傳輸?shù)倪B接器經(jīng)常會選用體積較小的連接器，其接觸面積較小，而使用中常需要多次插拔，在多次插拔使用后容易出現(xiàn)接觸不良的情況，尤其是在搭配智能充電器使用的時候，此連接器損耗更快。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種無人機(jī)用智能電池，實現(xiàn)了與無人機(jī)主控系統(tǒng)之間的can總線通信，避免了智能電池與無人機(jī)主控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定的問題，保證了無人機(jī)飛行的安全可靠。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種無人機(jī)用智能電池，包括殼體，所述無人機(jī)用智能電池還包括可拆卸設(shè)置于所述殼體內(nèi)的電池管理板，及可快速充電的電芯組，所述電池管理板上設(shè)置有用于管理電池的電池管理單元，連接于所述電池管理單元的mos管，連接于所述mos管的電源輸入/輸出接口，以及連接于所述電池管理單元的can總線接口，所述can總線接口用于連接無人機(jī)主控系統(tǒng)以進(jìn)行can總線通信；所述電芯組與所述mos管電連接。

結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述電池管理板上設(shè)置有與所述電池管理單元電連接的復(fù)位電路，所述復(fù)位電路用于對所述電池管理單元的運行異常進(jìn)行復(fù)位。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述殼體上凸設(shè)有復(fù)位按鍵，所述復(fù)位按鍵的內(nèi)端與所述復(fù)位電路電連接。

結(jié)合第一方面，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述無人機(jī)用智能電池還包括設(shè)置于所述電芯組和所述mos管上的多個用于檢測溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述電池管理單元電連接。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述多個溫度傳感器分別粘貼固定于所述電芯組和所述mos管的測量位置上。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述溫度傳感器為ntc溫度傳感器。

結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面的第一種至第五種可能的實施方式中的任何一種，在第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述無人機(jī)用智能電池還包括固定連接于所述殼體并與所述電池管理單元電連接的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇用于加快所述殼體內(nèi)外的空氣流通以進(jìn)行散熱。

結(jié)合第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式，在第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述殼體的兩側(cè)開設(shè)有連通其內(nèi)外的散熱通孔。

結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面的第一種至第五種可能的實施方式中的任何一種，在第八種可能的實現(xiàn)方式中，所述無人機(jī)用智能電池還包括可拆卸固定于所述殼體上的nfc通信模塊，所述nfc通信模塊與所述電池管理單元電連接，并可用于傳輸電池狀態(tài)信息以與智能充電器進(jìn)行信息交互。

結(jié)合第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式，在第九種可能的實現(xiàn)方式中，所述nfc通信模塊上設(shè)置有卡扣，所述殼體上設(shè)置有適配于所述卡扣的插槽，所述卡扣插設(shè)于所述卡槽內(nèi)形成可拆卸連接。

結(jié)合第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式，在第十種可能的實現(xiàn)方式中，所述nfc通信模塊包括nfc單元，及與所述nfc單元連接的用于存儲電池狀態(tài)信息的存儲單元。

結(jié)合第一方面的第八種可能實現(xiàn)方式，在第十一種可能的實現(xiàn)方式中，所述無人機(jī)用智能電池還可包括集成于所述電池管理板上并與所述電池管理單元電連接的無線通信模塊，所述無線通信模塊用于與后臺管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。

結(jié)合第一方面的第十一種可能實現(xiàn)方式，在第十二種可能的實現(xiàn)方式中，所述無線通信模塊為藍(lán)牙或者zigbee。

結(jié)合第一方面的第九種至第十二種可能的實現(xiàn)方式，在第十三種可能的實現(xiàn)方式中，所述電池狀態(tài)信息包括電池的電壓、電流、溫度、電池狀態(tài)、序列號、使用次數(shù)、單電芯電壓以及程序版本。

結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面的第一種至第五種可能的實施方式中的任何一種，在第十四種可能的實現(xiàn)方式中，所述無人機(jī)用智能電池還包括設(shè)置于所述殼體上的顯示屏，所述顯示屏與所述電池管理單元電連接，所述顯示屏用于顯示電池狀態(tài)信息。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例提出的無人機(jī)用智能電池，通過設(shè)置can總線接口，實現(xiàn)了與無人機(jī)主控系統(tǒng)之間的can總線通信，避免了智能 電池數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定問題，提升了通信穩(wěn)定性，保證了無人機(jī)飛行安全可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提出的無人機(jī)用智能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或可能同時存在居中元件。當(dāng)一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

另外，還需要說明的是，本發(fā)明實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提出了一種無人機(jī)用智能電池，該無人機(jī)用智能電池包括殼體1、電池管理板2和電芯組3，具體地，電池管理板2設(shè)置在殼體1內(nèi)，并與其可拆卸連接，這里，通過將電池管理板2設(shè)計為可拆卸連接的安裝形式，使得電芯組3報廢后，可以將該電池管理板2拆卸下來燒錄校準(zhǔn)以重復(fù)使用，如此可降低電池成本。電芯組3也設(shè)置在殼體1內(nèi)，該電芯組3優(yōu)選為可快速充電的電芯，通過和智能充電器配合使用，可實現(xiàn)快速充電，當(dāng)然，電芯組3也可為常規(guī)電芯，根據(jù)實際情況選擇。另外，電池管理板2上設(shè)置有電池管理單元4、mos管5以及電源輸入/輸出接口13，其中，電池管理單元4為電池的管理中心，該電池管理單元4與mos管5電連接，該mos管5與電源輸入/輸出接口13電連接，該電源輸入/輸出接口13用于插接外部電源，如智能充電器，且該mos管5還與電芯組3電連接，此處，殼體1上還設(shè)置有與 電池管理單元4電連接的can總線接口6，該can總線接口6用于連接無人機(jī)主控系統(tǒng)以進(jìn)行can總線通信。在本實施例中，該mos管5是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(即metaloxidsemiconductor，簡稱mos)；對于該can總線接口6，can是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(即controllerareanetwork，簡稱can)。如上所述，本發(fā)明實施例提出的無人機(jī)用智能電池，其通過設(shè)置can總線接口6，實現(xiàn)了與無人機(jī)主控系統(tǒng)之間的can總線通信，避免了智能電池與無人機(jī)主控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定的問題，提升了通信的穩(wěn)定性，保證了無人機(jī)飛行的安全可靠。同時，配套使用的can總線上還可以增加can隔離器，如此，可做到保證電池端的大電源波動不會影響到主控。

在本發(fā)明的實施例中，上述電池管理板2上設(shè)置有復(fù)位電路(附圖中未畫出)，該復(fù)位電路與上述電池管理單元4電連接，此處，該復(fù)位電路用于對電池管理單元4的運行異常進(jìn)行復(fù)位，如此，通過設(shè)置該復(fù)位電路，可避免外部干擾導(dǎo)致電池管理單元4異常復(fù)位。當(dāng)然，根據(jù)實際情況和具體需求，在本發(fā)明的其他實施例中，還可通過其他方式對電池管理單元4的運行異常進(jìn)行復(fù)位。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，上述殼體上凸設(shè)有復(fù)位按鍵7，該復(fù)位按鍵7的內(nèi)端與上述復(fù)位電路電連接。如此，可以通過按壓該復(fù)位按鍵7來觸發(fā)延時復(fù)位，方便上述電池管理單元4中的程序在跑死以后手動復(fù)位。此處，長按復(fù)位按鍵7后才會觸發(fā)復(fù)位動作，復(fù)位脈沖寬度可調(diào)，如此保證能夠?qū)崿F(xiàn)有效復(fù)位。當(dāng)然，根據(jù)實際情況和具體需求，在本發(fā)明的其他實施例中，還可通過其他方式對電池管理單元4的運行異常進(jìn)行手動復(fù)位，此處不作唯一限定。

在本發(fā)明的實施例中，上述無人機(jī)用智能電池還包括多個溫度傳感器8，多個溫度傳感器8分別設(shè)置在上述電芯組3和上述mos管5上，這里，溫度傳感器8用于檢測整個電池的溫度情況，尤其是當(dāng)電池放電時，通過多個溫度傳感器8監(jiān)測電芯組3和mos管5運行時的實時溫度，此處，該溫度傳感器8與上述電池管理單元4電連接，該溫度傳感器8采集的實時信號將傳輸給電池管理單元4，然后通過上述can總線接口6經(jīng)can總線(附圖中未畫出)傳 輸給無人機(jī)主控系統(tǒng)，

接著，無人機(jī)主控系統(tǒng)反饋調(diào)節(jié)該智能電池的使用，以保證該智能電池運行在正常的溫度范圍內(nèi)，避免高溫引起的電池異常。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，上述多個溫度傳感器8分別粘貼固定在上述電芯組3和mos管5的測量位置上，此處，該測量位置可以是電芯組3的上部和中部，以及mos管5的表面。當(dāng)然，根據(jù)實際情況和具體需求，在本發(fā)明的其他實施例中，上述多個溫度傳感器8還可固定在該智能電池中的其他關(guān)鍵部位上，以獲取該智能電池的溫度情況，此處不作唯一限定。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，上述溫度傳感器8優(yōu)選為ntc溫度傳感器，即負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度傳感器，此處，ntc指的是negativetemperaturecoefficient，即負(fù)溫度系數(shù)。裝配時，用絕緣線包裹各個溫度傳感器8，并粘貼到該智能電池的極片處、電芯組3上部和中部，以及mos管5表面、均衡電路表面、自放電電阻旁等關(guān)鍵部位。當(dāng)然，根據(jù)實際情況和需求，在本發(fā)明的其他實施例中，上述溫度傳感器8也可為其他類型的溫度傳感元件，此處不限。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，上述無人機(jī)用智能電池還可包括風(fēng)扇9，該風(fēng)扇9固定連接于上述殼體1，且該風(fēng)扇9與上述電池管理單元4電連接，此處，該風(fēng)扇9用于加快殼體1內(nèi)外的空氣流通以進(jìn)行散熱。對應(yīng)地，為了加速殼體1內(nèi)外的空氣流通，同時配合風(fēng)扇9進(jìn)行散熱，在殼體1的兩側(cè)開設(shè)有連通其內(nèi)外的散熱通孔10，如此，自然狀態(tài)下，散熱通孔10可工空氣流通進(jìn)行散熱，當(dāng)風(fēng)扇9開啟時，風(fēng)扇9加速空氣流通，進(jìn)一步加快了殼體1內(nèi)外散熱。如上所述，當(dāng)該智能電池放電時，通過溫度傳感器8檢測電池的溫度情況，并傳輸至電池管理單元4，然后通過上述can總線接口6經(jīng)can總線傳輸給無人機(jī)主控系統(tǒng)，當(dāng)電池溫度超出設(shè)定溫度時，無人機(jī)主控系統(tǒng)反饋調(diào)整信息至電池管理單元4，再由電池管理單元4開啟風(fēng)扇9進(jìn)行散熱。同理，在該智能電池充電時，其均衡電路部分的溫度過高時，啟動風(fēng)扇9進(jìn)行散熱，保證充電的安全；自放電的使用也一樣，過溫就開啟風(fēng)扇9進(jìn)行散熱，溫度持續(xù)偏高 就關(guān)閉自放電。并且，該風(fēng)扇9只有在電池內(nèi)的溫度到達(dá)設(shè)定值的時候才會啟動，這樣可達(dá)到節(jié)省能量的目的。這里，無人機(jī)主控系統(tǒng)可以自行調(diào)整無人機(jī)飛行的速度和高度，同步減小電流的輸出。

在本發(fā)明的實施例中，上述無人機(jī)用智能電池還包括nfc通信模塊11，該nfc通信模塊11可拆卸固定在上述殼體1上，并與上述電池管理單元4電連接，此處，該nfc通信模塊11用于傳輸電池狀態(tài)信息給智能充電器以進(jìn)行信息交互，另外，外部讀取設(shè)備可靠近該nfc通信模塊11以讀取電池的狀態(tài)信息等等。如此，通過設(shè)置nfc通信模塊11，方便了讀取智能電池狀態(tài)信息，從而提升了該智能電池的功能性。也就是說，采用此種非接觸式的無線通信方式，其使用方便，并延長了連接器的使用壽命。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，上述nfc通信模塊11上設(shè)置有卡扣(附圖中未畫出)，上述殼體1上設(shè)置有適配于該卡扣的插槽(附圖中也未畫出)，這里，該nfc通信模塊11通過其上的卡扣插設(shè)于殼體1上的卡槽內(nèi)形成可拆卸連接，同時，該nfc通信模塊11通過連接線連接電池管理板2以電連接電池管理單元4。如此，通過將nfc通信模塊11設(shè)計為可拆卸式的安裝形式，當(dāng)電芯組3壽命達(dá)到后，可將nfc通信模塊11拆下來裝到新的電池上重復(fù)利用，進(jìn)而節(jié)省成本。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，上述nfc通信模塊11包括nfc單元(附圖中未畫出)，以及與該nfc單元連接的存儲單元(附圖中也未畫出)，該存儲單元用于存儲電池狀態(tài)信息。如此，上述電池管理單元4采集的電池狀態(tài)信息將存儲在該存儲單元中，在使用時，智能充電器可靠近該nfc單元來讀取存儲單元中的電池狀態(tài)信息，也可以采用專用讀卡器近距離接觸該nfc單元來讀取存儲單元中的電池狀態(tài)信息。通過該nfc單元，可以實現(xiàn)智能充電器與該智能電池的信息交互，如此，使充電更安全，速度更快。當(dāng)然，根據(jù)實際情況和需求，在本發(fā)明的其他實施例中，上述nfc通信模塊11還可為其他無線通信方式，此處不作唯一限定。

在本發(fā)明的實施例中，生產(chǎn)該無人機(jī)用智能電池時，可通過讀取器配合電池中的nfc單元來讀取電池的生產(chǎn)信息，即通過無線或者nfc連接電池管理單元，直接讀取信息，如此，不用插拔連接器，節(jié)省時間，從而加快了生產(chǎn)速度；當(dāng)管理多個該智能電池時，通過讀取器配合電池中的nfc單元來讀取每個電池的狀態(tài)信息，同時將狀態(tài)信息上傳到服務(wù)器做電池管理；當(dāng)該智能電池充電時，通過其nfc單元來實現(xiàn)和智能充電器的信息交互，方便充電器根據(jù)電池的不同來自動調(diào)節(jié)充電的電壓和電流，同時通信模塊11內(nèi)部的存儲單元可存儲電池的使用情況，如此，可方便現(xiàn)場作業(yè)員通過終端實時讀取。

在本發(fā)明的實施例中，上述無人機(jī)用智能電池還可包括集成于上述電池管理板2上的無線通信模塊14，該無線通信模塊14與上述電池管理單元4電連接，此處，該無線通信模塊14可用于與后臺管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。當(dāng)該智能電池充電時，上述nfc通信模塊11可以與智能充電器通信，將電池狀態(tài)信息傳送給智能充電器；另外，該無線通信模塊14還可以將電池信息上傳到后臺管理系統(tǒng)，方便做電池配件管理。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，上述無線通信模塊14優(yōu)選為藍(lán)牙或者zigbee(紫蜂)。當(dāng)然，根據(jù)實際情況和需求，在本發(fā)明的其他實施例中，上述無線通信模塊14還可為其他低功耗的無線通信模塊，此處不作唯一限定。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，上述電池狀態(tài)信息可包括電池的電壓、電流、溫度、電池狀態(tài)、序列號、使用次數(shù)、單電芯電壓以及程序版本。當(dāng)然，根據(jù)實際情況和具體需求，在本發(fā)明的其他實施例中，上述電池狀態(tài)信息還可包括其他信息，此處不作進(jìn)一步限定。

在本發(fā)明的實施例中，上述無人機(jī)用智能電池還可包括用于顯示電池狀態(tài)信息的顯示屏12，該顯示屏12設(shè)置在上述殼體1上，并與上述電池管理單元4電連接。如此，工作人員可直觀地看到無人機(jī)用智能電池的狀態(tài)。當(dāng)然，根據(jù)實際情況和具體需求，在本發(fā)明的其他實施例中，上述無人機(jī)用智能電池還可包括其他功能結(jié)構(gòu)，此處不作進(jìn)一步限定。

在本發(fā)明的實施例中，上述電芯組3選取能支持快速充電的電芯，在充電的同時與智能充電器配合，實時調(diào)整充電電壓和電流，并在電芯需要做均衡時，通知智能充電器降低充電電流，當(dāng)電芯達(dá)到電壓平衡以后再繼續(xù)開始快速充電。對于智能充電器的具體結(jié)構(gòu)，此處不作具體描述。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改、替換和改進(jìn)等，這些修改、替換和改進(jìn)都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。