本實(shí)用新型涉及無人機(jī)電源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池組和無人飛行設(shè)備。

背景技術(shù)：

無人機(jī)或航模目前廣泛使用的動力分為兩種，一種是電池驅(qū)動電動機(jī)，另一種是燃油發(fā)動機(jī)。第二種方式中，控制系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備等也需要穩(wěn)定的電源系統(tǒng)，一般也采用電池供電。市面上絕大多數(shù)的電池都采用聚合物鋰電池。聚合物鋰電池具有外形塑造靈活，體積利用率高，內(nèi)阻小，充放電電流大，容量高等優(yōu)勢。

然而，其缺點(diǎn)也不容忽視：價格高，能量密度仍不夠高，不耐沖擊或擠壓等，使得無人機(jī)及航模的載荷和續(xù)航無法得到提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種電池組和無人飛行設(shè)備，以解決現(xiàn)有的無人機(jī)或航模的電池組價格高和能量密度不高的問題。

第一方面，本實(shí)用新型提供了一種電池組，包括：

至少一條電能輸出支路，所述電能輸出支路包括至少一個單體18650電池；

各所述電能輸出支路并聯(lián)連接；

每條所述電能輸出支路中的至少一個單體18650電池串聯(lián)連接。

第二方面，本實(shí)用新型還提供了一種無人飛行設(shè)備，包括本實(shí)用新型任意實(shí)施例提供的電池組。

本實(shí)用新型提供的一種電池組和使用該電池組供電的無人飛行設(shè)備，電池組包括至少一條電能輸出支路，所述電能輸出支路包括至少一個單體18650電池；各所述電能輸出支路并聯(lián)連接；每條所述電能輸出支路中的至少一個單體18650電池串聯(lián)連接。本實(shí)用新型中無人飛行設(shè)備采用單體18650電池串并聯(lián)構(gòu)成電池組，解決現(xiàn)有的無人飛行設(shè)備的電池組價格高和能量密度不高的問題，增加了無人飛行設(shè)備的電池組的能量密度，使得無人飛行設(shè)備的載荷和續(xù)航得到提升，且因18650電池組的能量密度高，使得整個電池組重量和體積減小，價格降低。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電池組內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對本實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電池組內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電池組，應(yīng)用于無人飛行設(shè)備上，參考圖1，包括：至少一條電能輸出支路11，電能輸出支路11包括至少一個單體18650電池(圖1中的A11～Amn)；各電能輸出支路11并聯(lián)連接；每條電能輸出支路11中的至少一個單體18650電池串聯(lián)連接。如圖1所示，每條電能輸出支路11包含有n個單體18650電池，有m條電能輸出支路11，則第一條電能輸出支路11中串聯(lián)的單體18650電池有電池A11、電池A12，直至電池A1n，第m條電能輸出支路11中串聯(lián)的單體18650電池有電池Am1、電池Am2，直至電池Amn。

現(xiàn)有的無人飛行設(shè)備，例如無人機(jī)等，使用的供電電池大多數(shù)為聚合物鋰電池，因?yàn)槠鋬r格高，能量密度不夠高，不耐沖擊或擠壓，使得無人飛行設(shè)備無法在載荷和續(xù)航等方面進(jìn)行提升。

而隨著技術(shù)的進(jìn)步，動力型的18650電池的各項(xiàng)指標(biāo)也逐步提高，單節(jié)18650電池容量最高已經(jīng)達(dá)3400mAh，持續(xù)放電電流達(dá)30A，瞬時電流達(dá)60A。此外，相比聚合物鋰電池，同等容量的動力型18650電池重量減小25％-30％，體積減小10％以上，價格降低40％左右。從而使得以18650電池組成無人機(jī)或航模的電源系統(tǒng)成為可能。本實(shí)施例中的電池組由多個單體18650電池進(jìn)行串并聯(lián)的組合，完全滿足各種級別的無人機(jī)或航模使用，有效的提高了能量密度，降低了電池組的價格，既可以驅(qū)動無人飛行設(shè)備的電動機(jī)，同時也可以給控制系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備供電。此外，并聯(lián)的電能輸出支路能夠降低電池內(nèi)阻，防止單體電池溫升超標(biāo)，提升無人機(jī)或航模的使用安全性。

一般的，上述電池組中包含大約1000～2000個單體18650電池，用于滿足無人飛行設(shè)備的各項(xiàng)能量需求。

本實(shí)用新型提供的電池組包括至少一條電能輸出支路，所述電能輸出支路包括至少一個單體18650電池；各所述電能輸出支路并聯(lián)連接；每條所述電能輸出支路中的至少一個單體18650電池串聯(lián)連接。本實(shí)用新型中無人飛行設(shè)備采用單體18650電池串并聯(lián)構(gòu)成電池組，解決現(xiàn)有的無人飛行設(shè)備的電池組價格高和能量密度不高的問題，增加了無人飛行設(shè)備的電池組的能量密度，使得無人飛行設(shè)備的載荷和續(xù)航得到提升，且因18650電池組的能量密度高，使得整個電池組重量和體積減小，價格降低。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，可選的，參考圖1，電池組還包括：電壓信號采集點(diǎn)，設(shè)置在相鄰兩個單體18650電池之間(圖1中的B11～Bm(n-1))，以及電能輸出支路11上的兩個最外端處(圖1中的B0和Bn)；

電壓檢測模塊12，與各所述電壓信號采集點(diǎn)連接，用于獲取每兩個所述單體18650電池之間的電壓值和電池組總電壓。

電壓檢測模塊12通過電壓信號采集點(diǎn)B0和Bn能夠獲取電池組總電壓，從而檢測電池組的總電壓和無人飛行設(shè)備整機(jī)所需要的電壓是否匹配，通過電壓信號采集點(diǎn)B11～Bm(n-1)，可獲取每條電能輸出支路上相鄰兩個單體18650電池之間的電壓值，從而對電池組中每個單體18650電池的工作電壓進(jìn)行獲取，便于及時地發(fā)現(xiàn)供電異?；驌p壞的單體18650電池。

示例性的，參考圖1，若圖中的電池A12發(fā)生了斷路故障，則電壓檢測模塊12測得電壓信號采集點(diǎn)B11和電壓信號采集點(diǎn)B12的電壓值分別與電壓信號采集點(diǎn)B0和電壓信號采集點(diǎn)Bn的電壓值相同，由此特征可判斷出電池A12存在斷路故障。

可選的，所述電池組中的所述單體18650電池為可拆卸的。

由上述可知，通過電壓檢測模塊可以對電池組內(nèi)各單體18650電池進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，可隨時發(fā)現(xiàn)存在異?；虮粨p壞的單體18650電池，所以可將電池組中的單體18650電池設(shè)置為可拆卸的，在檢測到單體18650電池出現(xiàn)故障后，用戶隨時可將出現(xiàn)故障的單體18650電池拆卸下來，再裝入一個完好的單體18650電池，則該電池組可繼續(xù)被使用。

當(dāng)電池組中部分單體18650電池?fù)p壞時，只需更換壞掉的單體18650電池即可，不必像現(xiàn)有的電池組一樣將整個電池組廢棄，延長了電池組的使用壽命，且節(jié)省了資源。

可選的，所述電能輸出支路的數(shù)量為兩條以上。

參考圖1，電能輸出支路11的條數(shù)優(yōu)選為兩條以上，若電池組中電能輸出支路11僅有一條，若電能輸出支路11中某個單體18650電池?fù)p壞了，則整個電池組無法供電。若單體18650電池在無人飛行設(shè)備未飛行時刻損壞還可以及時對單體18650電池進(jìn)行更換，但是若單體18650電池在無人飛行設(shè)備飛行中損壞了，電池組會在飛行過程中停止供電，則無人飛行設(shè)備會被摔落，并且很容易被損毀。所以電能輸出支路11可設(shè)置兩條或者兩條以上，即使單體18650電池在無人飛行設(shè)備飛行中出現(xiàn)異常，電池組也不會斷電，動力輸出也不會中斷，無人飛行設(shè)備有充足的時間進(jìn)行降落，或者可在飛行任務(wù)完成后再進(jìn)行降落，對無人飛行設(shè)備起到了很好的保護(hù)作用。

所述電壓檢測模塊具體用于以設(shè)定頻率對各個電壓信號采集點(diǎn)進(jìn)行電壓信號的采集。

電壓檢測模塊每隔相同一段時間對各個電壓信號采集點(diǎn)進(jìn)行電壓信號的采集。示例性的，電壓檢測模塊每隔2分鐘對各個電壓信號采集點(diǎn)進(jìn)行電壓信號的采集。

可選的，電壓檢測模塊具體用于獲取并存儲所述電壓值和電池組總電壓，并在接收到故障檢測請求時提供所述電壓值和電池組總電壓，以對所述電池組進(jìn)行故障檢測。

電壓檢測模塊在獲取單體18650電池之間的電壓值和電池組總電壓的同時，對測得的電壓值按時間順序進(jìn)行存儲，以備事后接收到故障檢測請求時提供所述電壓值和電池組總電壓。示例性的，無人飛行設(shè)備在飛行過程中，電壓檢測模塊檢測并存儲電池組中各單體18650電池之間的電壓值和電池組總電壓，在飛行中若存在單體18650電池出現(xiàn)異常，則電壓檢測模塊對其異常電壓值進(jìn)行存儲；在無人飛行設(shè)備飛行結(jié)束后，接收到用戶的故障檢測請求，則電壓檢測模塊輸出存儲的各個電壓值，便于用戶鎖定存在異常的單體18650電池，并對其進(jìn)行更換。例如，參考圖1，在電壓檢測模塊的記錄中，無人飛行設(shè)備在飛行中某個時刻后，若電壓信號采集點(diǎn)B12和電壓信號采集點(diǎn)B13的電壓值相同，則說明電池A13發(fā)生了短路故障，用戶將電池A13進(jìn)行更換即可。

可選的，所述單體18650電池電壓值為3.7V，容量為2500mAh。

18650電池單節(jié)電壓3.7V，容量按2500mAh計(jì)。通過增加每條電能輸出支路的電池數(shù)n，可以得到1S，2S，3S，4S，5S，6S，12S等輸出電壓，完全匹配目前通用的聚合物鋰電池的輸出電壓。通過增加電能輸出支路數(shù)m，可以得到2500mAh，5000mAh，7500mAh，10000mAh等電池組總?cè)萘?，和目前通用的聚合物鋰電池容量相?dāng)。相比傳統(tǒng)的聚合物鋰電池，該電池組重量輕、體積小，且采購成本大大降低。同時使用更換成本也較低。

根據(jù)單體18650電池的電壓值和容量值，以及無人飛行設(shè)備的用電需求，用戶可自主進(jìn)行合適容量的電池組的組裝。

例如，參考圖1，電池組由第一電能輸出支路、第二電能輸出支路、第三電能輸出支路、第m(m＝1，2，3，……)電能輸出支路并聯(lián)組成；每條電能輸出支路的組成相同。

所述第m(m＝1，2，3，……)電能輸出支路由18650電池Am1、電池Am2、電池Am3、電池Amn(n＝1，2，3，……)串聯(lián)組成，每兩個相鄰的單體18650電池間連接有電壓信號采集點(diǎn)Bm1，Bm2，Bm3，……，Bm(n-1)；最外端有總電壓信號采集點(diǎn)B0和Bn；所述電壓信號采集點(diǎn)通過引線接到電壓檢測模塊；

首先，在確定了無人飛行設(shè)備整機(jī)所需的電壓U后，用電壓值U除以單體18650電池電壓值3.7V，能確定每條電能輸出支路的單體18650電池數(shù)n；在確定了整機(jī)功率P和續(xù)航時間T之后，用總功率P和續(xù)航時間T相乘，得到需要的總能量值Q，使用總能量值Q除以總電壓U，得到需要的總的電池容量，使用總的電池容量除以單體18650電池容量，得到并聯(lián)的電能輸出支路數(shù)m。

在上述設(shè)計(jì)中，需要考慮飛行中的平均放電電流和瞬間放電電流，確保輸出功率足以應(yīng)對機(jī)動和緊急情況，保證無人飛行設(shè)備的穩(wěn)定和安全。

一般情況下，在無人飛行設(shè)備飛行結(jié)束后，可以讀取電壓檢測模塊內(nèi)存儲的電壓信息，對信息異常的單體18650電池進(jìn)行檢測，修復(fù)或更換。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種無人飛行設(shè)備，包括本實(shí)用新型任意實(shí)施例提供的電池組。

可選的，無人飛行設(shè)備為無人機(jī)或航模。上述電池組可使無人機(jī)或者航模重量減輕，續(xù)航時間增加，便于用戶使用無人機(jī)搜集信息或者使用航模進(jìn)行航空系統(tǒng)的研究。

注意，上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。