多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)及飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)及飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電動(dòng)飛行器通常通過一個(gè)電池、或者一組電池(由幾個(gè)電池通過并聯(lián)和串聯(lián)構(gòu)成)提供電源，當(dāng)其中任意一個(gè)電池出現(xiàn)故障(如短路)時(shí)，整組電池將停止電源輸出，使得整個(gè)飛行器因此失去動(dòng)力，無法正常飛行。對(duì)于固定翼飛行器來說，可以通過滑翔實(shí)現(xiàn)迫降，但對(duì)于多旋翼飛行器來說，將意味著極度的危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，本發(fā)明提供一種多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多旋翼載人飛行器電源的輸出控制，避免飛行器因某一電池故障而失去動(dòng)力。
[0004]本發(fā)明一方面提供一種多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)，包括至少兩組電池單元，所述至少兩組電池單元并聯(lián);每組電池單元包括電池、用于過流保護(hù)的熔斷器、用于該組電池單元異常時(shí)控制該組電池單元斷開的繼電器。
[0005]優(yōu)選的，每組電池單元還包括用于檢測(cè)該組電池單元電流的霍爾電流傳感器。
[0006]優(yōu)選的，每組電池單元中，電池負(fù)極輸出線從霍爾電流傳感器中間孔洞穿過、并連接至該組電池單元的負(fù)極輸出端，電池正極連接熔斷器的一端，熔斷器的另一端連接繼電器的第一觸點(diǎn)，繼電器的第二觸點(diǎn)連接該組電池單元的正極輸出端，第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)構(gòu)成一組連接觸點(diǎn)。
[0007]優(yōu)選的，所述繼電器為動(dòng)合型繼電器;工作時(shí)繼電器線圈通電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)閉合;該電池單元異常時(shí)繼電器線圈斷電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)斷開。
[0008]優(yōu)選的，所述繼電器為動(dòng)斷型繼電器;工作時(shí)繼電器線圈斷電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)閉合;該電池單元異常時(shí)繼電器線圈通電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)斷開。
[0009]優(yōu)選的，每組電池單元還包括用于檢測(cè)本組電池單元的電池的電壓、電流、溫度的電池檢測(cè)單元，電池檢測(cè)單元控制該組電池單元的繼電器通斷。
[0010]優(yōu)選的，還包括電池管理單元，每組電池單元的電池檢測(cè)單元均通過CAN總線與所述電池管理單元連接。
[0011]優(yōu)選的，所述電池管理單元還通過CAN總線與整機(jī)總線連接。
[0012]優(yōu)選的，所述電池單元的數(shù)量為八組。
[0013]本發(fā)明另一方面提供一種多旋翼載人飛行器，包括所述的電源管理系統(tǒng)。
[0014]上述技術(shù)方案的多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)，通過提高電動(dòng)飛行器電源的冗余度，設(shè)置多組電池單元并聯(lián)進(jìn)行供電，并且當(dāng)某組電池單元出現(xiàn)故障時(shí)，控制斷開該組電池單元，此時(shí)其它組電池單元繼續(xù)為飛行器輸出動(dòng)力，避免飛行器因某一個(gè)電池故障而失去動(dòng)力，保障多旋翼載人飛行器的飛行安全。
【附圖說明】
[0015]圖1為一優(yōu)選實(shí)施方式的多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2為另一優(yōu)選實(shí)施方式的多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)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(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]圖1為一優(yōu)選實(shí)施方式的多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖，下面結(jié)合圖1，對(duì)本發(fā)明多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0019]本發(fā)明的多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)包括至少兩組電池單元，所述至少兩組電池單元并聯(lián)。每組電池單元包括電池、用于過流保護(hù)的熔斷器、用于該組電池單元異常時(shí)控制該組電池單元斷開的繼電器。
[0020]優(yōu)選的，本實(shí)施例的多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)中，所述電池單元的數(shù)量為八組。如圖1所示，所述電源管理系統(tǒng)包括8組電池單元(BMUl?BMU8 )，8組電池單元的輸出端均與飛行器的動(dòng)力電源母線連接。當(dāng)其中任一組電池單元的電池出現(xiàn)故障時(shí)，可通過對(duì)應(yīng)的繼電器控制該組電池單元從整個(gè)電源系統(tǒng)中斷開，即該組電池單元與動(dòng)力電源母線斷開;此時(shí)，其它組電池單元可繼續(xù)輸出電源為飛行器提供動(dòng)力，從而避免飛行器因某一個(gè)電池故障而無法正常飛行。
[0021]進(jìn)一步的，所述每組電池單元還可包括電流傳感器，用于檢測(cè)該組電池單元電流，優(yōu)選霍爾電流傳感器。具體如圖2所示，在第一組電池單元中，電池BATl的負(fù)極輸出線從霍爾電流傳感器Hl中間孔洞穿過、并連接至該組電池單元的負(fù)極輸出端，由此霍爾電流傳感器Hl可檢測(cè)該組電池單元電流；同時(shí)，所述電池BATl的正極連接熔斷器Fl的一端，熔斷器Fl的另一端連接繼電器Kl的第一觸點(diǎn)，繼電器Kl的第二觸點(diǎn)連接該組電池單元的正極輸出端，第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)構(gòu)成一組連接觸點(diǎn)。
[0022]作為一優(yōu)選實(shí)施方式，上述繼電器可選用動(dòng)合型繼電器;工作時(shí)繼電器線圈通電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)閉合;該電池單元異常時(shí)繼電器線圈斷電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)斷開。
[0023]作為另一優(yōu)選實(shí)施方式，上述繼電器還可選用動(dòng)斷型繼電器；工作時(shí)繼電器線圈斷電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)閉合;該電池單元異常時(shí)繼電器線圈通電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)斷開。
[0024]進(jìn)一步的，每組電池單元還包括電池檢測(cè)單元BMC(BATTERY MANAGEMENT CELL，也可稱為BCU:BATTERY CHECK UNIT)，用于檢測(cè)本組電池單元的電池的電壓、電流和溫度，并通過電池檢測(cè)單元BMC控制該組電池單元的繼電器通斷。例如:當(dāng)電池檢測(cè)單元BMC檢測(cè)到該組電池單元的電壓超出正常的電壓范圍(不高于90V)，或者檢測(cè)到該組電池單元的溫度超出正常溫度范圍(不高于60攝氏度)時(shí)，可控制該組電池單元中的繼電器斷開，使該組電池單元與飛行器的動(dòng)力電源母線斷開，保護(hù)電池不會(huì)出現(xiàn)過放或者過充等問題。
[0025]進(jìn)一步的，本發(fā)明的飛行器電源管理系統(tǒng)還包括一個(gè)電池管理單元BMU，每組電池單元的電池檢測(cè)單元BMC均通過CAN總線與所述電池管理單元BMU連接。同時(shí)，所述電池管理單元BMU還通過CAN總線與整機(jī)總線連接。所述電池管理單元BMU統(tǒng)計(jì)各組電池單元的信息并發(fā)到整機(jī)總線上，便于飛行器系統(tǒng)中其它設(shè)備可根據(jù)電源情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。具體如:電池檢測(cè)單元BMC通過CAN總線I軟件通訊方式，將檢測(cè)到的電池的電壓、溫度、電流等信息發(fā)送給所述電池管理單元BMU，所述電池管理單元BMU搜集統(tǒng)計(jì)各組電池單元的信息后，通過CAN總線2軟件通訊方式，將全部組電池單元的完整電池信息發(fā)到整機(jī)總線上，使系統(tǒng)中其他設(shè)備都能得到當(dāng)前動(dòng)力電池的電量、電壓、溫度等信息。
[0026]具體的，如圖1所示，所述電源管理系統(tǒng)包括8組電池單元(BMU1?BMU8)，8組電池單元均通過CAN IV物理總線與電池管理單元BMU連接，電池管理單元BMU還通過CAN I物理總線接入整機(jī)總線。并且，假設(shè)每組電池單元在電源管理系統(tǒng)中的地位相同?；趫D1所示的電源管理系統(tǒng)，即使其中4組電池單元出現(xiàn)電池故障，其它4組電池單元輸出的動(dòng)力仍可保證飛行器安全降落。
[0027]進(jìn)一步的，圖2為另一優(yōu)選實(shí)施方式的多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2所示的電源管理系統(tǒng)中也包括8組電池單元，分別對(duì)應(yīng)電池檢測(cè)單元BMCl?BMC8 (各組電池單元結(jié)構(gòu)類似，圖2中僅示出了其中3組)。電池檢測(cè)單元BMCl?BMC8均通過CAN總線將各自檢測(cè)到的電池的電壓、電流、溫度信息上報(bào)給電池管理單元BMU。
[0028]通過本發(fā)明上述實(shí)施例的多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)，通過提高電動(dòng)飛行器電源的冗余度，設(shè)置多組電池單元并聯(lián)進(jìn)行供電，并且當(dāng)某組電池單元出現(xiàn)故障時(shí)，控制斷開該組電池單元，此時(shí)其它組電池單元繼續(xù)為飛行器輸出動(dòng)力，避免飛行器因某一個(gè)電池故障而失去動(dòng)力，保障了多旋翼載人飛行器的飛行安全。
[0029]需要說明的是，在上述實(shí)施例中，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖1和圖2中示出的電源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，可以包括比圖示更多或更少的器件，或者組合某些器件，或者有不同的器件位置布置。
[0030]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，包括至少兩組電池單元，所述至少兩組電池單元并聯(lián);每組電池單元包括電池、用于過流保護(hù)的熔斷器、用于該組電池單元異常時(shí)控制該組電池單元斷開的繼電器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，每組電池單元還包括用于檢測(cè)該組電池單元電流的霍爾電流傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，每組電池單元中，電池負(fù)極輸出線從霍爾電流傳感器中間孔洞穿過、并連接至該組電池單元的負(fù)極輸出端，電池正極連接熔斷器的一端，熔斷器的另一端連接繼電器的第一觸點(diǎn)，繼電器的第二觸點(diǎn)連接該組電池單元的正極輸出端，第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)構(gòu)成一組連接觸點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器為動(dòng)合型繼電器;工作時(shí)繼電器線圈通電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)閉合;該電池單元異常時(shí)繼電器線圈斷電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)斷開。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器為動(dòng)斷型繼電器;工作時(shí)繼電器線圈斷電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)閉合;該電池單元異常時(shí)繼電器線圈通電，第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)斷開。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，每組電池單元還包括用于檢測(cè)本組電池單元的電池的電壓、電流、溫度的電池檢測(cè)單元，電池檢測(cè)單元控制該組電池單元的繼電器通斷。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括電池管理單元，每組電池單元的電池檢測(cè)單元均通過CAN總線與所述電池管理單元連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電池管理單元還通過CAN總線與整機(jī)總線連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電池單元的數(shù)量為八組。10.—種多旋翼載人飛行器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的電源管理系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多旋翼載人飛行器的電源管理系統(tǒng)及飛行器，所述電源管理系統(tǒng)包括至少兩組電池單元，所述至少兩組電池單元并聯(lián)；每組電池單元包括電池、用于過流保護(hù)的熔斷器、用于該組電池單元異常時(shí)控制該組電池單元斷開的繼電器。通過本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)多旋翼載人飛行器電源的輸出控制，避免飛行器因某一電池故障而失去動(dòng)力。
【IPC分類】H02J9/06, H02J7/00
【公開號(hào)】CN105576747
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511003863
【發(fā)明人】杜昊, 羅順河
【申請(qǐng)人】廣州億航智能技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日