本實(shí)用新型涉及智能電池組合供電系統(tǒng)的安全管理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池、電池管理系統(tǒng)、以及移動(dòng)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

隨著用電設(shè)備功率的增大，通常需要將鋰電池串并聯(lián)起來組成比較復(fù)雜的供電系統(tǒng)。在多電池組合的供電系統(tǒng)中，各個(gè)電池之間的電壓、電量可能會(huì)有不同，而不同電量、電壓的電池組合使用通常會(huì)引入一些安全和兼容性的問題，例如：不同電壓的電池并聯(lián)使用時(shí)，往往存在高電壓電池給低電壓電池以一個(gè)很大的電流充電，造成安全隱患和電芯的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提出一種電池、電池管理系統(tǒng)、移動(dòng)平臺(tái)以及用電設(shè)備，以解決上述技術(shù)問題。

一種電池管理系統(tǒng)，用于管理所在電池的電壓輸出，所述電池管理系統(tǒng)包括：

通信接口，用于與所述移動(dòng)平臺(tái)的電源控制器進(jìn)行通信連接，所述通信接口獲取所在電池的電氣參數(shù)并將所述電氣參數(shù)傳輸給所述移動(dòng)平臺(tái)的電源控制器，以供所述電源控制器根據(jù)所述電氣參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出控制信號；所述通信接口還接收所述電源控制器發(fā)送的電壓輸出控制信號；以及

電池控制器，與所述通信接口連接，用于根據(jù)所述通信接口接收到的所述電壓輸出控制信號產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出指令，以控制所在電池輸出相應(yīng)的電壓。

進(jìn)一步地，所述電池控制器包括電壓輸出控制電路以及所述電源管理單元，

所述電源管理單元與所述通信接口以及所述電壓輸出控制電路分別連接，

其中，所述電源管理單元用于根據(jù)所述通信接口接收到的所述電壓輸出控制信號的類型確定所在電池待輸出的電壓類型；

所述電壓輸出控制電路根據(jù)所述電源管理單元確定的電壓類型產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出指令。

進(jìn)一步地，所述電氣參數(shù)包括如下至少一種：電壓值、剩余電量、總充電電量、工作電流、電池使用壽命。

進(jìn)一步地，所述電壓輸出控制信號包括安全電壓輸出控制信號，所述電源管理單元根據(jù)所述安全電壓輸出控制信號產(chǎn)生安全電壓輸出指令，以控制所述電池輸出安全電壓；

或/及，所述電壓輸出控制信號包括操作電壓輸出控制信號，所述電源管理單元根據(jù)所述操作電壓輸出控制信號產(chǎn)生操作電壓輸出指令，以控制所述電池輸出操作電壓；

或/及，所述電壓輸出控制信號包括停止輸出操作電壓控制信號，所述電源管理單元根據(jù)所述停止輸出操作電壓控制信號產(chǎn)生停止輸出操作電壓指令，以控制所述電池停止輸出操作電壓。

進(jìn)一步地，所述安全電壓的取值范圍為3.3V～17.8V；

或/及，所述操作電壓的取值范圍為18V～26.3V。

進(jìn)一步地，所述電池管理系統(tǒng)還包括：

連接狀態(tài)偵測接口，用于與所述移動(dòng)平臺(tái)電連接，并在與所述移動(dòng)平臺(tái)電連接時(shí)接收一在位信號；以及

所述電源管理單元，與所述連接狀態(tài)偵測接口電連接，并實(shí)時(shí)偵測所述連接狀態(tài)偵測接口上的所述在位信號；

其中，所述電源管理單元未偵測到所述在位信號時(shí)產(chǎn)生停止輸出操作電壓指令，以控制所述電池停止輸出操作電壓，

及/或，所述電源管理單元偵測到所述在位信號時(shí)產(chǎn)生安全電壓輸出指令，以控制所述電池輸出安全電壓。

進(jìn)一步地，所述電池還包括電源按鍵，所述電源管理單元與所述電源按鍵電連接，所述電源管理單元在接收到所述移動(dòng)平臺(tái)的電源按鍵或所述電池的電源按鍵被按壓的按壓信號時(shí)產(chǎn)生安全電壓輸出指令，以控制所述電壓輸出控制電路輸出安全電壓。

進(jìn)一步地，所述電池還包括電源按鍵以及指示單元，所述電池控制器包括分別與所述電源按鍵以及指示單元連接的電源管理單元，所述電氣參數(shù)至少包括當(dāng)前剩余電量和總充電電量，所述電源管理單元獲取所在電池的當(dāng)前剩余電量和總充電電量，計(jì)算所述當(dāng)前剩余電量與所述總充電電量的比值，并在檢測到所述電源按鍵被按壓的按壓信號時(shí)將所述比值發(fā)送給所述指示單元進(jìn)行電量顯示。

進(jìn)一步地，所述電池還包括指示單元，所述通信接口還接收所述電源控制器發(fā)送的報(bào)警提示信號，并將所述報(bào)警提示信號發(fā)送給所述指示單元進(jìn)行報(bào)警提示。

進(jìn)一步地，所述電池輸出的電壓包括操作電壓以及安全電壓，所述安全電壓小于所述操作電壓。

進(jìn)一步地，所述安全電壓的開啟順序在所述操作電壓的開啟順序之前，

或者，所述安全電壓與所述操作電壓同時(shí)開啟。

進(jìn)一步地，所述安全電壓與所述操作電壓同時(shí)關(guān)閉。

一種電池，用于給一移動(dòng)平臺(tái)供電，所述電池包括：

殼體；

電芯，收納于所述殼體內(nèi)；以及上所述的電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)設(shè)于所述殼體內(nèi)部，并與所述電芯電連接。

進(jìn)一步地，所述電池控制器控制所述電芯常開輸出安全電壓。

進(jìn)一步地，在所述電池與所述外部連接裝置時(shí)，所述電池控制器自動(dòng)控制所述電芯輸出安全電壓。

一種移動(dòng)平臺(tái)包括：上所述的電池，為多個(gè)；

通信端子，與多個(gè)所述電池分別進(jìn)行通信連接，所述通信端子獲取各個(gè)所述電池的電氣參數(shù)；以及

電源控制器，與所述通信端子連接，用于根據(jù)所述通信端子獲取到的所述電氣參數(shù)確定各個(gè)所述電池的供電模式，以及產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出控制信號，并將所述電壓輸出控制信號發(fā)送給相應(yīng)的所述電池，以控制所述電池輸出相應(yīng)的電壓。

本實(shí)用新型通過使所述移動(dòng)平臺(tái)先與所述電池組件進(jìn)行通信連接，并通過所述移動(dòng)平臺(tái)根據(jù)所述電池組件的電氣參數(shù)判斷所述電池組件是否滿足啟動(dòng)條件，即是否能夠進(jìn)行高壓供電，從而可以避免所述電池組件中的各個(gè)電池之間的性能差異過大，例如電壓差值過大或剩余電量差值過大等而造成的電壓倒灌，即高電壓電池給低電壓電池充電的情況發(fā)生，以確保所述移動(dòng)平臺(tái)的用電安全。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種用電設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，所述用電設(shè)備包括移動(dòng)平臺(tái)和電池組件，所述電池組件包括多個(gè)電池。

圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種電池的立體圖。

圖3是圖2所示的電池的結(jié)構(gòu)模塊圖，所述電池包括電池管理系統(tǒng)。

圖4是圖3所示的電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊圖。

圖5是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種移動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5所示的移動(dòng)平臺(tái)的功能模塊圖。

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池與移動(dòng)平臺(tái)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的電池或移動(dòng)平臺(tái)的隔離器的具體電路圖；

圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例的電池控制方法的流程圖；

圖10是本實(shí)用新型的實(shí)施例的移動(dòng)平臺(tái)的電量控制方法的流程圖；

圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池與移動(dòng)平臺(tái)的電源啟動(dòng)控制原理圖。

主要元件符號說明

用電設(shè)備 100

電池組件 20

電池 21

殼體 210

電芯 211

電池管理系統(tǒng) 212

連接接口 2120

連接狀態(tài)偵測接口 2121

通信接口 2122

安全電壓輸出接口 2123

操作電壓輸出接口 2124

電壓輸出控制電路 2125

電源管理單元 2126

電池控制器 2127

電源按鍵 214

指示單元 215

移動(dòng)平臺(tái) 30

機(jī)身 31

中心板 32

電源控制器 321

連接端口 33

通信端子 331

安全電壓接收端子 332

操作電壓接收端子 333

動(dòng)力裝置 34

電源按鍵 35

電量顯示單元 36

隔離器 37

連接端 371、372

控制端 373

負(fù)載 38

如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。在不沖突的情況下，下述的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，為本實(shí)用新型一實(shí)施例中提供的一種用電設(shè)備100的結(jié)構(gòu)示意圖。所述用電設(shè)備100包括移動(dòng)平臺(tái)30以及為所述移動(dòng)平臺(tái)30供電的電池組件20。

在本實(shí)施例中，所述電池組件20包括多個(gè)電池21。請一并參閱圖2-3，每一所述電池21包括但不限于，殼體210、收納于所述殼體210內(nèi)的至少一個(gè)電芯211以及電池管理系統(tǒng)212。其中，所述電池管理系統(tǒng)212與所述電芯211電連接，用于管理所在電池21的電壓輸出，以給所述移動(dòng)平臺(tái)30供電。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30可用于接收所述電池組件20的供電以及可用于控制所述電池組件20的電壓輸出，而所述電池管理系統(tǒng)212可根據(jù)所述移動(dòng)平臺(tái)30的控制來管理所在電池21的電壓輸出。下面通過具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

電池

請參閱圖4，在本實(shí)施例中，所述電池管理系統(tǒng)212包括但不限于，通信接口2122以及與所述通信接口2122連接的電池控制器2127，所述通信接口2122用于與所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源控制器321(如圖6所示)進(jìn)行通信連接。

所述電池控制器2127與所述通信接口2122連接，用于根據(jù)所述通信接口2122接收到的所述電壓輸出控制信號產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出指令，以控制所在電池輸出相應(yīng)的電壓。

具體地，所述電池21的通信接口2122用于與所述移動(dòng)平臺(tái)30的通信端子331進(jìn)行通信連接，使得所述電池21的電池控制器2127能夠通過所述通信接口2122和所述移動(dòng)平臺(tái)30的通信端子331(如圖6所示)與所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源控制器321進(jìn)行通信連接。

在本實(shí)施例中，所述通信接口2122獲取所在電池21的電氣參數(shù)并將所述電氣參數(shù)傳輸給所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源控制器321，以供所述電源控制器321根據(jù)所述電氣參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出控制信號。其中，所述電氣參數(shù)包括如下至少一種：電壓值、剩余電量、總充電電量、工作電流、電池使用壽命。

在一種實(shí)施例中，所述通信接口2122可主動(dòng)獲取所在電池21的電氣參數(shù)并主動(dòng)發(fā)送給所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源控制器321。或者，在另一種實(shí)施例中，所述通信接口2122可接收并響應(yīng)所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源控制器321發(fā)送的獲取電池的電氣參數(shù)的信號，獲取所在電池21的電氣參數(shù)并發(fā)送給所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源控制器321。

在本實(shí)施例中，所述通信接口2122還用于接收所述電源控制器321發(fā)送的電壓輸出控制信號。

所述電池控制器用于根據(jù)所述通信接口2122接收到的所述電壓輸出控制信號產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出相應(yīng)的電壓。

在本實(shí)施例中，所述電池控制器包括電源管理單元2126以及電壓輸出控制電路2125。具體在本實(shí)施例中，所述電源管理單元2126可以包括如下一種：MCU，電量計(jì)，電流測量電路，電壓測量電路，溫度傳感器，電子開關(guān)等等。所述電壓輸出控制電路2125可以包括如下至少一種：電子開關(guān)，分流電路，升壓電路，降壓電路，穩(wěn)壓電路(例如，低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO))。

所述電源管理單元2126與所述通信接口2122以及所述電壓輸出控制電路2125分別連接，所述電源管理單元2126用于根據(jù)所述通信接口2122接收到的所述電壓輸出控制信號的類型確定所在電池21待輸出的電壓類型。所述電壓輸出控制電路2125根據(jù)所述電源管理單元2126確定的電壓類型產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出指令。

在其中一種實(shí)施例中，所述電壓輸出控制信號可包括安全電壓輸出控制信號，所述電池控制器2127可根據(jù)所述安全電壓輸出控制信號產(chǎn)生安全電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出安全電壓。

在其中一種實(shí)施例中，所述電壓輸出控制信號可包括操作電壓輸出控制信號，所述電池控制器2127可根據(jù)所述操作電壓輸出控制信號產(chǎn)生操作電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出操作電壓。具體的，所述電池組件20的每一電池21的所述電池控制器2125可以選擇性地控制所在電池輸出操作電壓，也即所述電池組件20中包括的電池21可被控制單獨(dú)地控制，在同一時(shí)間，這些電池21可以全部或其中的一個(gè)或多個(gè)電池被選擇性地控制輸出操作電壓。

在其中一種實(shí)施例中，所述電壓輸出控制信號可包括停止輸出操作電壓控制信號，所述電池控制器2125可根據(jù)所述停止輸出操作電壓控制信號產(chǎn)生停止輸出操作電壓指令，以控制所在電池21停止輸出操作電壓。具體的，所述電池組件20的每一電池21的所述電池控制器2125可以選擇性地控制所在電池停止輸出操作電壓，也即所述電池組件20中包括的電池21可被單獨(dú)地控制，在同一時(shí)間，這些電池21可以全部或其中的一個(gè)或多個(gè)電池被選擇性地控制停止輸出操作電壓。

可以理解的是，所述電池控制器2127還可在控制所在電池21停止輸出操作電壓后，產(chǎn)生安全電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出安全電壓?；蛘撸鲭姵乜刂破?127還可在控制所在電池21停止輸出操作電壓后，產(chǎn)生關(guān)機(jī)指令，以控制所在電池21關(guān)機(jī)并停止輸出任何供電電壓。具體的，所述電池組件20的每一電池21的所述電池控制器2125可以選擇性地控制所在電池停止輸出任何供電電壓，也即所述電池組件20中包括的電池21可被單獨(dú)地控制，在同一時(shí)間，這些電池21可以全部或其中的一個(gè)或多個(gè)電池被選擇性地控制停止輸出任何供電電壓。

在本實(shí)施例中，所述安全電壓的取值范圍可為3.3V～17.8V，所述操作電壓的取值范圍可為18V～26.3V。

在其中一種實(shí)施例中，所述電池21可被配置為安全電壓常開供電?；蛘撸谄渲辛硪环N實(shí)施例中，所述電池21可被配置為在與所述移動(dòng)平臺(tái)30電連接時(shí)自動(dòng)輸出安全電壓。

請?jiān)俅螀㈤唸D3，在本實(shí)施例中，所述電池21還包括指示單元215，所述通信接口2122還用于接收所述電源控制器321發(fā)送的報(bào)警提示信號，并將所述報(bào)警提示信號發(fā)送給所述指示單元215進(jìn)行報(bào)警提示。

圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例的電池控制方法的流程圖。該電池控制方法可以應(yīng)用于上述系統(tǒng)中。

首先，步驟90，電池組件20的多個(gè)電池上電。

步驟91，通過電池組件20的按鍵查看電池組件20的電量。其中所述電池組件20的案件可為上所述的電源按鍵214，所述電池組件20的電量可通過所述指示單元215顯示。此時(shí)，所述電池組件20沒有電壓輸出。

步驟92，接入移動(dòng)平臺(tái)30(例：UAV)，開啟所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源，具體地，可為按下所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源按鍵35。

步驟93，所述電源按鍵35按下的信號通過所述通信端子331及所述電池21的通信接口2122傳送至所述電池控制器2127。所述電池控制器2127控制所述電池21開啟低電壓輸出(例：安全電壓輸出)。此時(shí)，所述電池組件20的多個(gè)電池可同時(shí)開啟低電壓輸出，也可僅其中的一個(gè)或多個(gè)電池開啟低電壓輸出。在一些實(shí)施例中，所述電源按鍵35按下的信號可傳送至所述電源控制器321，所述電源控制器321根據(jù)該信號發(fā)出開啟低電壓控制信號至所述電池控制器2127。

所述電池控制器321獲取每一電池的電氣參數(shù)，并根據(jù)每一電池的電氣參數(shù)判斷各電池的電氣參數(shù)是否符合預(yù)定條件，并根據(jù)判斷結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出控制信號。所述預(yù)定條件包括電池之間的電壓壓差是否在允許范圍內(nèi)，所述電池組件20的剩余電量是否在允許范圍內(nèi)。

具體地，步驟94，所述電池控制器321判斷所述電池組件20的電池之間的電壓壓差是否在允許范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟95；若否，則進(jìn)入步驟96。

步驟95，所述電池控制器321判斷所述電池組件20的剩余電量是否在允許范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟97，若否，則進(jìn)入步驟96。

步驟96，所述電池控制器321不產(chǎn)生電壓輸出控制信號，并生成報(bào)警信號，提示錯(cuò)誤。

步驟97，所述電池控制器321生成高壓(例：操作電壓)輸出控制信號，所述操作電壓輸出控制信號通過所述通信端子331和所述電池21的通信接口2122傳送至所述電池21的電池控制器2127，以控制所述電池21輸出所述操作電壓，給所述移動(dòng)平臺(tái)30的電子元器件(例如，動(dòng)力裝置34)供電。

移動(dòng)平臺(tái)：

請參閱圖6，在本實(shí)施例中，如上所述，所述移動(dòng)平臺(tái)30包括但不限于，所述通信端子331以及與所述通信端子331連接的電源控制器321，所述通信端子331用于與所述電池組件20包括的多個(gè)電池21分別進(jìn)行通信連接。

具體地，所述通信端子331用于與所述電池21的通信接口2122進(jìn)行通信連接，使得所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源控制器321能夠通過所述通信端子331和所述電池21的通信接口2122與所述電池21的電池控制器2127進(jìn)行通信連接，并控制所述電池21的電壓輸出。

所述通信端子331獲取各個(gè)所述電池21的電氣參數(shù)。如上所述，所述電氣參數(shù)包括如下至少一種：電壓值、剩余電量、總充電電量、工作電流、電池使用壽命。

在一種實(shí)施例中，所述電源控制器321還通過所述通信端子331給所述電池組件20包括的多個(gè)電池21發(fā)送獲取電池的電氣參數(shù)的信號，以主動(dòng)獲取所述電池21的電氣參數(shù)?；蛘撸诹硪环N實(shí)施例中，所述電源控制器321還通過所述通信端子331獲取所述電池組件20包括的多個(gè)電池21主動(dòng)發(fā)送的所述電池21的電氣參數(shù)。

所述電源控制器321用于根據(jù)所述通信端子331獲取到的所述電氣參數(shù)確定各個(gè)所述電池21的供電模式，以及產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出控制信號，并將所述電壓輸出控制信號發(fā)送給相應(yīng)的電池21，以控制所述電池21輸出相應(yīng)的電壓。

具體地，在本實(shí)施例中，所述電源控制器321判斷所述通信端子331獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)是否滿足一預(yù)設(shè)條件，并在確定獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)不滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，產(chǎn)生安全電壓輸出控制信號，或/及，在確定獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，產(chǎn)生操作電壓輸出控制信號。

在其中一種實(shí)施例中，所述電氣參數(shù)包括電壓值，所述電源控制器321確定每個(gè)所述電池21的電壓值分別與其他各個(gè)所述電池21的電壓值之間的差值，以及從各個(gè)所述差值中確定出最大值，并在所述最大值大于或等于一預(yù)設(shè)值時(shí)，確定獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)不滿足所述預(yù)設(shè)條件，或/及，在所述最大值小于所述預(yù)設(shè)值時(shí)，確定獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)滿足所述預(yù)設(shè)條件。

在其中一種實(shí)施例中，所述電氣參數(shù)包括剩余電量，所述電源控制器321確定每個(gè)所述電池21的剩余電量分別與其他各個(gè)所述電池21的剩余電量之間的差值，以及從各個(gè)所述差值中確定出最大值，并在所述最大值大于或等于一預(yù)設(shè)值時(shí)，確定獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)不滿足所述預(yù)設(shè)條件，或/及，在所述最大值小于所述預(yù)設(shè)值時(shí)，確定獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)滿足所述預(yù)設(shè)條件。

可以理解的是，在其他實(shí)施例中，所述電源控制器321在確定獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)不滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，也可不產(chǎn)生任何電壓控制信號。

在本實(shí)施例中，所述電源控制器321在確定獲取到的所述電池21的電氣參數(shù)不滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)還產(chǎn)生報(bào)警提示信號，并將所述報(bào)警提示信號發(fā)送給所述電池21，以控制所述電池21進(jìn)行報(bào)警提示。

本實(shí)用新型通過使所述移動(dòng)平臺(tái)30先與所述電池組件20進(jìn)行通信連接，并通過所述移動(dòng)平臺(tái)30根據(jù)所述電池組件20的電氣參數(shù)判斷所述電池組件20是否滿足啟動(dòng)條件，即是否能夠進(jìn)行高壓供電，從而可以避免所述電池組件20中的各個(gè)電池21之間的性能差異過大，例如電壓差值過大或剩余電量差值過大等而造成的電壓倒灌，即高電壓電池給低電壓電池充電的情況發(fā)生，以確保所述移動(dòng)平臺(tái)30的用電安全。

請一并參閱圖3-4，在本實(shí)施例中，所述電池21還包括所述殼體210上的電源按鍵214，所述電池控制器2127與所述電源按鍵214電連接，所述電池控制器2127在接收到所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源按鍵35(如圖6所示)或所述電池21的電源按鍵214被按壓的按壓信號時(shí)產(chǎn)生安全電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出安全電壓。

在本實(shí)施例中，所述電氣參數(shù)至少包括當(dāng)前剩余電量和總充電電量，所述電池控制器2127還分別與所述電源按鍵214以及所述指示單元215連接，所述電池控制器2127用于獲取所在電池21的當(dāng)前剩余電量和總充電電量，計(jì)算所述當(dāng)前剩余電量與所述總充電電量的比值，并在檢測到所述電源按鍵214被按壓的按壓信號時(shí)將所述比值發(fā)送給所述指示單元215進(jìn)行電量顯示。

如此，所述電池21的電源按鍵214并不作為電池21的高電壓輸出開關(guān)使用，而是作為電池電量顯示及/或安全電壓輸出的開關(guān)使用，從而能夠有效避免所述電池組件20在各個(gè)電池21之間的性能差異過大的情況下給所述移動(dòng)平臺(tái)30供電，以確保所述移動(dòng)平臺(tái)30的用電安全。

在本實(shí)施例中，所述電池管理系統(tǒng)212還可主動(dòng)管理所在電池21的電壓輸出。下面通過具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

在本實(shí)施例中，所述電池管理系統(tǒng)212還包括連接狀態(tài)偵測接口2121，所述連接狀態(tài)偵測接口2121用于與所述移動(dòng)平臺(tái)30電連接，并在與所述移動(dòng)平臺(tái)30電連接時(shí)接收一在位信號。其中，所述在位信號為來自所述移動(dòng)平臺(tái)30的直流電壓信號或脈沖信號。

所述電池控制器2127與所述連接狀態(tài)偵測接口2121電連接，并實(shí)時(shí)偵測所述連接狀態(tài)偵測接口2121上的所述在位信號。

所述電池控制器2127還用于在未偵測到所述在位信號時(shí)產(chǎn)生停止輸出操作電壓指令，以控制所在電池21停止輸出操作電壓，及/或，所述電池控制器2127還用于在偵測到所述在位信號時(shí)產(chǎn)生安全電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出安全電壓。

本實(shí)用新型的電池管理系統(tǒng)212通過主動(dòng)偵測所在電池21與所述移動(dòng)平臺(tái)30的連接狀態(tài)來管理所在電池21的電壓輸出，從而能夠有效防止電池21在開機(jī)狀態(tài)下連接所述移動(dòng)平臺(tái)30帶來的瞬間電壓沖擊以及造成的所述移動(dòng)平臺(tái)30的電路損壞。另外，在電池21與所述移動(dòng)平臺(tái)30分離時(shí)，自動(dòng)停止供電。

可以理解的是，在其中一種實(shí)施例中，所述電池控制器2127還可在所述通信接口2122接收到控制所述移動(dòng)平臺(tái)30關(guān)機(jī)的關(guān)機(jī)控制信號時(shí)，產(chǎn)生停止輸出操作電壓指令，以控制所在電池21停止輸出操作電壓。其中，所述關(guān)機(jī)控制信號可為所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源按鍵35(如圖6所示)被按壓時(shí)產(chǎn)生的信號，或者來自一控制端(圖未示)發(fā)送的遙控信號。

可以理解的是，在其中一種實(shí)施例中，所述電源控制器321還用于在接收到控制所述移動(dòng)平臺(tái)30關(guān)機(jī)的關(guān)機(jī)信號時(shí)，產(chǎn)生停止輸出操作電壓控制信號，并將所述停止輸出操作電壓控制信號發(fā)送給各個(gè)所述電池21，以控制各個(gè)所述電池21停止輸出操作電壓。其中，所述移動(dòng)平臺(tái)30還包括所述電源按鍵35，所述關(guān)機(jī)信號可為所述移動(dòng)平臺(tái)30的電源按鍵35被按壓時(shí)產(chǎn)生的信號，或者一控制端(圖未示)發(fā)送的遙控信號?？蛇x的，所述電源按鍵35被按壓時(shí)產(chǎn)生的關(guān)機(jī)信號也可以直接傳輸給所述電池21。

本實(shí)用新型通過在所述移動(dòng)平臺(tái)30關(guān)機(jī)后自動(dòng)斷開所述電池21對所述移動(dòng)平臺(tái)30的高壓繼續(xù)供電，從而能夠有效避免高壓電在所述移動(dòng)平臺(tái)30處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)給所述移動(dòng)平臺(tái)30造成的電路損壞。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30的高壓用電模塊以及低壓用電模塊采用分開單獨(dú)設(shè)置并單獨(dú)接收供電的結(jié)構(gòu)。下面通過具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

電池

請?jiān)俅螀㈤唸D4，所述電池管理系統(tǒng)212還包括安全電壓輸出接口2123以及操作電壓輸出接口2124，其中，所述安全電壓輸出接口2123與所在電池21的電芯211電連接，所述安全電壓輸出接口2123還用于與所述移動(dòng)平臺(tái)30的安全電壓接收端子332(如圖6所示)電連接，并通過所述安全電壓接收端子332給所述移動(dòng)平臺(tái)30傳輸安全電壓。

所述操作電壓輸出接口2124，與所在電池21的電芯211電連接，所述操作電壓輸出接口2124還用于與所述移動(dòng)平臺(tái)30的操作電壓接收端子333(如圖6所示)電連接，并通過所述操作電壓接收端子333給所述移動(dòng)平臺(tái)30傳輸操作電壓。

具體在本實(shí)施例中，安全電壓輸出接口2123以及操作電壓輸出接口2124通過電壓輸出控制電路2125與電芯211電連接。

在本實(shí)施例中，所述電池21還可包括設(shè)于所述殼體210上的一連接接口2120，所述連接狀態(tài)偵測接口2121、所述通信接口2122、所述安全電壓輸出接口2123以及所述操作電壓輸出接口2124可一并集成于所述連接接口2120中，例如，各個(gè)接口2121-2124可分別為所述連接接口2120的一個(gè)引腳。在其他實(shí)施例中，所述連接接口2120也可省略，所述連接狀態(tài)偵測接口2121、所述通信接口2122、所述安全電壓輸出接口2123以及所述操作電壓輸出接口2124可分開獨(dú)立設(shè)于所述殼體210上。

移動(dòng)平臺(tái)

請參閱圖6，在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30還包括中心板32，其中，所述中心板32上設(shè)置有多個(gè)電子元器件，所述電子元器件包括所述電源控制器321。

在本實(shí)施例中，所述電源控制器321以及所述中心板32上的其他電子元器件在所述電池組件20提供的安全電壓下工作。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30還包括安全電壓接收端子332，所述安全電壓接收端子332與所述中心板32電連接，并用于接收所述電池組件20提供的安全電壓并傳輸給所述中心板32上的電子元器件。

請參閱圖5，在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30還包括機(jī)身31以及設(shè)于所述機(jī)身31上的動(dòng)力裝置34。其中，所述動(dòng)力裝置34與所述電池組件20電連接，用于接收所述電池組件20的供電，并給所述移動(dòng)平臺(tái)30提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。

在本實(shí)施例中，所述動(dòng)力裝置34在所述電池組件20提供的操作電壓下工作。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30還包括操作電壓接收端子333，所述操作電壓接收端子333與所述動(dòng)力裝置34電連接，并用于接收所述電池組件20提供的操作電壓并傳輸給所述動(dòng)力裝置34。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30還可包括一連接端口33，所述通信端子331、所述安全電壓接收端子332以及所述操作電壓接收端子333可一并集成于所述連接端口33中，例如，各個(gè)端子331-333可分別為所述連接端口33的一個(gè)引腳。在其他實(shí)施例中，所述連接端口33也可省略，所述通信端子331、所述安全電壓接收端子332以及所述操作電壓接收端子333可分開獨(dú)立設(shè)置。

如此，本實(shí)用新型的移動(dòng)平臺(tái)30通過將高壓用電模塊，例如所述動(dòng)力裝置34，以及低壓用電模塊，例如所述電源控制器321，分開單獨(dú)設(shè)置并單獨(dú)接收供電，從而能夠在所述電池組件20啟動(dòng)之前先給所述電源控制器321提供低壓電，使得所述電源控制器321能夠工作并先獲取所述電池組件20的各個(gè)電池21的電氣參數(shù)來并判斷所述電池組件20是否符合啟動(dòng)條件，即是否能夠進(jìn)行高壓供電，并在判斷電池組件20符合啟動(dòng)條件之后再控制所述電池組件20給所述移動(dòng)平臺(tái)30的高壓用電模塊供電，從而可以避免所述電池組件20在各個(gè)電池21之間的性能差異過大的情況給所述移動(dòng)平臺(tái)30提供高壓電而造成的電壓倒灌，即高電壓電池給低電壓電池充電的情況發(fā)生，以確保所述移動(dòng)平臺(tái)30的用電安全。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30為一無人飛行器，所述動(dòng)力裝置34用于給所述無人飛行器提供飛行動(dòng)力。所述電子元器件還包括如下至少一種：飛行控制器、定位單元、氣壓計(jì)、圖像傳感器、無線通信裝置。所述移動(dòng)平臺(tái)30還可用于搭載一負(fù)載38。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30還可用于監(jiān)控所述電池組件20的剩余電量。下面通過具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

在本實(shí)施例中，所述電氣參數(shù)至少包括剩余電量，所述電源控制器321還用于根據(jù)所述通信端子331獲取到的電池剩余電量確定所述電池組件20中處于有效供電狀態(tài)的電池21的總剩余電量。

在第一實(shí)施例中，所述電源控制器321在獲取到所述電池組件20的所有電池21的當(dāng)前剩余電量時(shí)，確定所有電池21當(dāng)前均處于有效供電狀態(tài)，并將所有電池的剩余電量之和確定為所述總剩余電量。及/或，所述電源控制器321在未獲取到所述電池組件20的任何電池21的當(dāng)前剩余電量時(shí)，確定所有電池21當(dāng)前均處于無效供電狀態(tài)，并確定所述總剩余電量為零。

在另一種實(shí)施例中，所述電氣參數(shù)還包括工作電流，所述電源控制器321在未獲取到所述電池組件20的部分電池21的當(dāng)前剩余電量，且當(dāng)前獲取到的電池21的工作電流發(fā)生第一預(yù)定倍數(shù)的上升跳變時(shí)，確定當(dāng)前剩余電量未被獲取到的部分電池21處于無效供電狀態(tài)，確定其他電池21處于有效供電狀態(tài)，并將當(dāng)前獲取到的所有電池21的剩余電量之和確定為所述總剩余電量。

或/及，所述電源控制器321在未獲取到所述電池組件20的部分電池21的當(dāng)前剩余電量，且當(dāng)前獲取到的各個(gè)電池21的工作電流均未發(fā)生第一預(yù)定倍數(shù)的上升跳變時(shí)，確定所述電池組件20的所有電池21當(dāng)前均處于有效供電狀態(tài)，并估算所述部分電池21的當(dāng)前剩余電量，并將估算的所述部分電池21的當(dāng)前剩余電量與當(dāng)前獲取到的各個(gè)電池21的剩余電量之和確定為所述總剩余電量。

在所述另一種實(shí)施例中，所述電池組件20包括兩個(gè)電池21，所述第一預(yù)定倍數(shù)為1.5倍。

在所述另一種實(shí)施例中，所述電氣參數(shù)還包括總充電電量，所述電源控制器321在估算所述部分電池21的當(dāng)前剩余電量時(shí)，將前一時(shí)刻獲取到的所述部分電池21的剩余電量與所述部分電池21的總充電電量的第二預(yù)定倍數(shù)之差值確定為所述部分電池21的當(dāng)前剩余電量。其中，所述第二預(yù)定倍數(shù)可定為百分之一倍。

在本實(shí)施例中，所述電氣參數(shù)還包括總充電電量，所述電源控制器321還根據(jù)獲取到的各個(gè)所述電池21的總充電電量計(jì)算所有電池21的總充電電量之和，并根據(jù)所述總剩余電量以及所述總充電電量之和計(jì)算所述電池組件20的所述總剩余電量與所述總充電電量之和的比值。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30還包括與所述電源控制器321通信連接的電量顯示單元36，所述電源控制器321將所述比值傳輸給所述電量顯示單元36進(jìn)行電量顯示。

如此，當(dāng)所述電池組件20在運(yùn)行過程中發(fā)生異常，例如與所述移動(dòng)平臺(tái)30之間的通信異常或電池本身發(fā)生異常時(shí)，所述移動(dòng)平臺(tái)30可及時(shí)地做出智能電量估算，從而能夠有效地監(jiān)控所述電池組件20的剩余電量情況，以便提示操作者及時(shí)做出正確的操作決策。例如，以無人飛行器作為所述移動(dòng)平臺(tái)30為例，當(dāng)所述電池組件20電量不足時(shí)，可提示操作者及時(shí)將所述無人飛行器降落并關(guān)機(jī)，以防止所述無人飛行器因所述電池組件20供電不足而導(dǎo)致的墜機(jī)事件的發(fā)生。

圖10是本實(shí)用新型的實(shí)施例的移動(dòng)平臺(tái)的電量控制方法的流程圖。該移動(dòng)平臺(tái)的電量控制方法可以應(yīng)用于上述移動(dòng)平臺(tái)中。

步驟1001，所述電源控制器321判斷所述電池組件20的電池是否異常。在本實(shí)施例中，為便于描述，以包括兩個(gè)電池21的電池組件20為例進(jìn)行說明。所述異常包括，但不限于，所述電源控制器321無法獲取所述電池21的電量，例如：所述電池21與所述電源控制器321之間的通訊異常，或所述電池21故障。當(dāng)兩塊電池21均未出現(xiàn)異常時(shí)，進(jìn)入步驟1002，若其中一塊出現(xiàn)異常，進(jìn)入步驟1003，若兩塊電池均出現(xiàn)異常，進(jìn)入步驟1007。

步驟1002，所述電源控制器321計(jì)算所述電池組件20的總電量百分比為兩塊電池剩余電量和與兩塊電池滿充容量和的比值。

步驟1003，其中一塊電池異常時(shí)，獲取正常的電池的電流。

步驟1004，所述電源控制器321判斷所述正常的電池的電流是否有預(yù)定倍數(shù)(例：1.5倍)的跳變。當(dāng)存在預(yù)定倍數(shù)的跳變時(shí)，進(jìn)入步驟1005，若否，則進(jìn)入步驟1006。

步驟1005，所述電源控制器321計(jì)算所述電池組件20的總電量百分比為正常電池剩余電量與兩塊電池滿充容量和的比值。

步驟1006，所述電源控制器321計(jì)算所述電池組件20的總電量百分比為兩塊電池剩余電量和與兩塊電池滿充容量和的比值。其中，異常的電池的剩余容量，以該異常電池在異常前的剩余容量為基準(zhǔn)，以一定的消耗速度(例如，每秒減少其設(shè)計(jì)容量的百分比)來計(jì)算該異常電池的當(dāng)前剩余容量。

步驟1007，若兩塊電池都通信異常，則判斷所述電池組件20為無效通電狀態(tài)，進(jìn)入步驟1008，所述電源控制器321計(jì)算所述總電量百分比為零。

在本實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)30采用電源開關(guān)總線與通信線復(fù)用，以便節(jié)約連接器端子。下面通過具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

請參閱圖7及圖11，是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池21與移動(dòng)平臺(tái)30的連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中，所述電源按鍵35通過所述通信端子331與所述電池組件20包括的多個(gè)電池21分別連接。

所述移動(dòng)平臺(tái)30還包括隔離器37，在本實(shí)施例中，所述隔離器37設(shè)置于所述通信端子331與所述電源控制器321之間，用于隔斷所述電源控制器321對所述電源按鍵35產(chǎn)生的信號干擾。換句話說，在電池21沒有給隔離器通電前，所述電源控制器321產(chǎn)生的干擾信號被阻隔器37隔離，避免當(dāng)電池插入時(shí)，有可能將所述電源控制器321產(chǎn)生的干擾信號誤以為有按鍵按下操作，從而誤喚醒電池21。

在本實(shí)施例中，所述隔離器37包括兩個(gè)連接端371、372以及一控制端373，兩個(gè)所述連接端371、372分別與所述通信端子331以及所述電源控制器321電連接，所述控制端373與所述操作電壓接收端子333電連接，當(dāng)所述控制端373通過所述操作電壓接收端子333接收到操作電壓時(shí)，所述隔離器37的兩個(gè)所述連接端371、372導(dǎo)通，使所述通信端子331與所述電源控制器321電連接。

所述隔離器37在導(dǎo)通的狀態(tài)下時(shí)，在兩個(gè)所述連接端371、372之間傳輸?shù)男盘枱o延時(shí)和畸變，即所述電源控制器321與所述電池組件20之間傳輸?shù)耐ㄐ判盘柦?jīng)過所述隔離器37后無延時(shí)和畸變。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述隔離器37包括多個(gè)MOS管。所述MOS管可以為NMOS管，或PMOS管。所述多個(gè)MOS管可以串聯(lián)起來。

請參閱圖8，具體在圖示的實(shí)施例中，所述隔離器37包括2個(gè)NMOS管Q9和Q10，所述NMOS管反向串聯(lián)起來。每個(gè)NMOS管帶有一個(gè)寄生二極管。電池端輸出的通信信號依次經(jīng)過2個(gè)NMOS管Q9與Q10后，輸出至所述電源控制器321，所述通信信號在經(jīng)過所述隔離器37時(shí)無延時(shí)和畸變。通過所述隔離器37，所述電池組件20與所述電源控制器321之間的直接通信被隔離開。

在其他實(shí)施例中，所述隔離器37也可以包括其他電子開關(guān)，例如，二極管，固態(tài)繼電器等等。

本實(shí)用新型的移動(dòng)平臺(tái)30采用電源開關(guān)總線與通信線復(fù)用，在不通信時(shí)線路可用作電源按鍵開關(guān)檢測，這樣可以節(jié)約連接器端子。然而，在電池插入時(shí)，由于所述移動(dòng)平臺(tái)30的單片機(jī)在上電初期的IO管腳是不定態(tài)，有可能將電池的插入誤以為是有電源按鍵被按下，從而可能誤觸發(fā)中心板上電后啟動(dòng)所述電池組件20。本實(shí)用新型通過引入一個(gè)隔離器37，可以有效避免上述的誤觸發(fā)操作的發(fā)生。

最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。

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