CN105576747A - 多旋翼载人飞行器的电源管理***及飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多旋翼载人飞行器的电源管理***及飞行器,所述电源管理***包括至少两组电池单元,所述至少两组电池单元并联;每组电池单元包括电池、用于过流保护的熔断器、用于该组电池单元异常时控制该组电池单元断开的继电器。通过本发明,能够实现多旋翼载人飞行器电源的输出控制,避免飞行器因某一电池故障而失去动力。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域,特别是涉及多旋翼载人飞行器的电源管理***及飞行器。
背景技术
现有的电动飞行器通常通过一个电池、或者一组电池(由几个电池通过并联和串联构成)提供电源,当其中任意一个电池出现故障(如短路)时,整组电池将停止电源输出,使得整个飞行器因此失去动力,无法正常飞行。对于固定翼飞行器来说,可以通过滑翔实现迫降,但对于多旋翼飞行器来说,将意味着极度的危险。
发明内容
基于此,本发明提供一种多旋翼载人飞行器的电源管理***,能够实现多旋翼载人飞行器电源的输出控制,避免飞行器因某一电池故障而失去动力。
本发明一方面提供一种多旋翼载人飞行器的电源管理***,包括至少两组电池单元,所述至少两组电池单元并联;每组电池单元包括电池、用于过流保护的熔断器、用于该组电池单元异常时控制该组电池单元断开的继电器。
优选的,每组电池单元还包括用于检测该组电池单元电流的霍尔电流传感器。
优选的,每组电池单元中,电池负极输出线从霍尔电流传感器中间孔洞穿过、并连接至该组电池单元的负极输出端,电池正极连接熔断器的一端,熔断器的另一端连接继电器的第一触点,继电器的第二触点连接该组电池单元的正极输出端,第一触点和第二触点构成一组连接触点。
优选的,所述继电器为动合型继电器;工作时继电器线圈通电,第一触点与第二触点闭合;该电池单元异常时继电器线圈断电,第一触点与第二触点断开。
优选的,所述继电器为动断型继电器;工作时继电器线圈断电,第一触点与第二触点闭合;该电池单元异常时继电器线圈通电,第一触点与第二触点断开。
优选的,每组电池单元还包括用于检测本组电池单元的电池的电压、电流、温度的电池检测单元,电池检测单元控制该组电池单元的继电器通断。
优选的,还包括电池管理单元,每组电池单元的电池检测单元均通过CAN总线与所述电池管理单元连接。
优选的,所述电池管理单元还通过CAN总线与整机总线连接。
优选的,所述电池单元的数量为八组。
本发明另一方面提供一种多旋翼载人飞行器,包括所述的电源管理***。
上述技术方案的多旋翼载人飞行器的电源管理***,通过提高电动飞行器电源的冗余度,设置多组电池单元并联进行供电,并且当某组电池单元出现故障时,控制断开该组电池单元,此时其它组电池单元继续为飞行器输出动力,避免飞行器因某一个电池故障而失去动力,保障多旋翼载人飞行器的飞行安全。
附图说明
图1为一优选实施方式的多旋翼载人飞行器的电源管理***的示意性结构图;
图2为另一优选实施方式的多旋翼载人飞行器的电源管理***的示意性结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1为一优选实施方式的多旋翼载人飞行器的电源管理***的示意性结构图,下面结合图1,对本发明多旋翼载人飞行器的电源管理***进行说明。
本发明的多旋翼载人飞行器的电源管理***包括至少两组电池单元,所述至少两组电池单元并联。每组电池单元包括电池、用于过流保护的熔断器、用于该组电池单元异常时控制该组电池单元断开的继电器。
优选的,本实施例的多旋翼载人飞行器的电源管理***中,所述电池单元的数量为八组。如图1所示,所述电源管理***包括8组电池单元(BMU1~BMU8),8组电池单元的输出端均与飞行器的动力电源母线连接。当其中任一组电池单元的电池出现故障时,可通过对应的继电器控制该组电池单元从整个电源***中断开,即该组电池单元与动力电源母线断开;此时,其它组电池单元可继续输出电源为飞行器提供动力,从而避免飞行器因某一个电池故障而无法正常飞行。
进一步的,所述每组电池单元还可包括电流传感器,用于检测该组电池单元电流,优选霍尔电流传感器。具体如图2所示,在第一组电池单元中,电池BAT1的负极输出线从霍尔电流传感器H1中间孔洞穿过、并连接至该组电池单元的负极输出端,由此霍尔电流传感器H1可检测该组电池单元电流;同时,所述电池BAT1的正极连接熔断器F1的一端,熔断器F1的另一端连接继电器K1的第一触点,继电器K1的第二触点连接该组电池单元的正极输出端,第一触点和第二触点构成一组连接触点。
作为一优选实施方式,上述继电器可选用动合型继电器;工作时继电器线圈通电,第一触点与第二触点闭合;该电池单元异常时继电器线圈断电,第一触点与第二触点断开。
作为另一优选实施方式,上述继电器还可选用动断型继电器;工作时继电器线圈断电,第一触点与第二触点闭合;该电池单元异常时继电器线圈通电,第一触点与第二触点断开。
进一步的,每组电池单元还包括电池检测单元BMC(BATTERYMANAGEMENTCELL,也可称为BCU:BATTERYCHECKUNIT),用于检测本组电池单元的电池的电压、电流和温度,并通过电池检测单元BMC控制该组电池单元的继电器通断。例如:当电池检测单元BMC检测到该组电池单元的电压超出正常的电压范围(不高于90V),或者检测到该组电池单元的温度超出正常温度范围(不高于60摄氏度)时,可控制该组电池单元中的继电器断开,使该组电池单元与飞行器的动力电源母线断开,保护电池不会出现过放或者过充等问题。
进一步的,本发明的飞行器电源管理***还包括一个电池管理单元BMU,每组电池单元的电池检测单元BMC均通过CAN总线与所述电池管理单元BMU连接。同时,所述电池管理单元BMU还通过CAN总线与整机总线连接。所述电池管理单元BMU统计各组电池单元的信息并发到整机总线上,便于飞行器***中其它设备可根据电源情况进行相应调整。具体如:电池检测单元BMC通过CAN总线1软件通讯方式,将检测到的电池的电压、温度、电流等信息发送给所述电池管理单元BMU,所述电池管理单元BMU搜集统计各组电池单元的信息后,通过CAN总线2软件通讯方式,将全部组电池单元的完整电池信息发到整机总线上,使***中其他设备都能得到当前动力电池的电量、电压、温度等信息。
具体的,如图1所示,所述电源管理***包括8组电池单元(BMU1~BMU8),8组电池单元均通过CANIV物理总线与电池管理单元BMU连接,电池管理单元BMU还通过CANI物理总线接入整机总线。并且,假设每组电池单元在电源管理***中的地位相同。基于图1所示的电源管理***,即使其中4组电池单元出现电池故障,其它4组电池单元输出的动力仍可保证飞行器安全降落。
进一步的,图2为另一优选实施方式的多旋翼载人飞行器的电源管理***的示意性结构图;图2所示的电源管理***中也包括8组电池单元,分别对应电池检测单元BMC1~BMC8(各组电池单元结构类似,图2中仅示出了其中3组)。电池检测单元BMC1~BMC8均通过CAN总线将各自检测到的电池的电压、电流、温度信息上报给电池管理单元BMU。
通过本发明上述实施例的多旋翼载人飞行器的电源管理***,通过提高电动飞行器电源的冗余度,设置多组电池单元并联进行供电,并且当某组电池单元出现故障时,控制断开该组电池单元,此时其它组电池单元继续为飞行器输出动力,避免飞行器因某一个电池故障而失去动力,保障了多旋翼载人飞行器的飞行安全。
需要说明的是,在上述实施例中,仅示出了与本发明实施例相关的部分,本领域技术人员可以理解,图1和图2中示出的电源管理***结构并不构成对本发明的限定,可以包括比图示更多或更少的器件,或者组合某些器件,或者有不同的器件位置布置。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式,不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种多旋翼载人飞行器的电源管理***,其特征在于,包括至少两组电池单元,所述至少两组电池单元并联;每组电池单元包括电池、用于过流保护的熔断器、用于该组电池单元异常时控制该组电池单元断开的继电器。
2.根据权利要求1所述的电源管理***,其特征在于,每组电池单元还包括用于检测该组电池单元电流的霍尔电流传感器。
3.根据权利要求2所述的电源管理***,其特征在于,每组电池单元中,电池负极输出线从霍尔电流传感器中间孔洞穿过、并连接至该组电池单元的负极输出端,电池正极连接熔断器的一端,熔断器的另一端连接继电器的第一触点,继电器的第二触点连接该组电池单元的正极输出端,第一触点和第二触点构成一组连接触点。
4.根据权利要求3所述的电源管理***,其特征在于,所述继电器为动合型继电器;工作时继电器线圈通电,第一触点与第二触点闭合;该电池单元异常时继电器线圈断电,第一触点与第二触点断开。
5.根据权利要求3所述的电源管理***,其特征在于,所述继电器为动断型继电器;工作时继电器线圈断电,第一触点与第二触点闭合;该电池单元异常时继电器线圈通电,第一触点与第二触点断开。
6.根据权利要求1所述的电源管理***,其特征在于,每组电池单元还包括用于检测本组电池单元的电池的电压、电流、温度的电池检测单元,电池检测单元控制该组电池单元的继电器通断。
7.根据权利要求6所述的电源管理***,其特征在于,还包括电池管理单元,每组电池单元的电池检测单元均通过CAN总线与所述电池管理单元连接。
8.根据权利要求7所述的电源管理***,其特征在于,所述电池管理单元还通过CAN总线与整机总线连接。
9.根据权利要求1所述的电源管理***,其特征在于,所述电池单元的数量为八组。
10.一种多旋翼载人飞行器,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的电源管理***。
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