CN111654069A - 一种无人机电池充放电控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种无人机电池充放电控制装置,其包括多个单体电池电压检测均衡模块、第一电池包电流检测模块、电池监控模块、电池包电压检测模块、电量监测模块、MCU模块以及通讯模块,多个单体电池电压检测均衡模块检测单体电池两端的电压以输出单体电池电压检测信号,第一电池包电流检测模块检测电池包的充放电电流以向电池监控模块输出第一电流检测信号,电池包电压检测模块检测电池包两端的电压以向电量监测模块输出电池包电压检测信号,从而使MCU模块根据第一电流检测信号和电池包电压检测信号分别生成并通过通讯模块转发第二开关控制信号和第三开关控制信号至充电器控制器或无人机控制器,以控制充电器或无人机与电池包通断连接,该装置结构简单,成本低。
Description
技术领域
本发明属于无人机电池技术领域,尤其涉及一种无人机电池充放电控制装置。
背景技术
目前,无人机电池的充电端口和放电端口由独立的两条线路分别控制电池的充电和放电,使得无人机电池充放电控制电路的电路结构冗余,硬件成本高;此外,当无人机电池在低温环境下工作时,其电池容量大大降低,然而,传统的无人机电池充放电控制电路无法控制对无人机电池进行预热以使电池恢复到室温条件下再进行充放电,使得无人机电池的容量低和充放电效率低,造成了无人机电池续航短,而且无人机电池经常工作于低温环境中会导致电池寿命严重缩短。
因此,传统的技术方案中的无人机电池充放电控制装置存在电路结构冗余的问题。
发明内容
本发明提供一种无人机电池充放电控制装置,旨在解决传统的技术方案中存在的无人机电池充放电控制装置存在电路结构冗余的问题。
本发明是这样实现的,一种无人机电池充放电控制装置,包括:
与电池包连接,所述电池包包括多个串联的单体电池,所述无人机电池充放电控制装置包括:
分别与每个所述单体电池一一对应连接,多个用于检测所述单体电池两端的电压,以输出单体电池电压检测信号,并根据第一开关控制信号连通所述单体电池的旁路开关管的单体电池电压检测均衡模块;所述旁路开关管设置于所述单体电池电压检测均衡模块中;
与所述电池包连接,用于检测所述电池包的充放电电流,以输出第一电流检测信号的第一电池包电流检测模块;
与多个所述单体电池电压检测均衡模块和所述第一电池包电流检测模块连接,用于根据多个所述单体电池电压检测信号生成多个所述第一开关控制信号,并转发所述第一电流检测信号的电池监控模块;
与所述电池包连接,用于检测所述电池包两端的电压,以输出电池包电压检测信号的电池包电压检测模块;
与所述电池包电压检测模块连接,用于转发所述电池包电压检测信号的电量监测模块;及
与所述电池监控模块和所述电量监测模块连接,用于根据所述第一电流检测信号生成第二开关控制信号,并转发所述第二开关控制信号,还用于根据所述电池包电压检测信号生成第三开关控制信号,并转发所述第三开关控制信号的MCU模块;
与所述MCU模块连接,用于转发所述第二开关控制信号和所述第三开关控制信号至充电器控制器或无人机控制器,以使所述充电器控制器控制充电器与所述电池包通断连接,或以使所述无人机控制器控制无人机与所述电池包通断连接的通讯模块。
上述的无人机电池充放电控制装置,通过设置多个单体电池电压检测均衡模块检测单体电池两端的电压以输出单体电池电压检测信号,并根据第一开关控制信号连通单体电池的旁路开关管,第一电池包电流检测模块检测电池包的充放电电流以输出第一电流检测信号,使电池监控模块根据多个单体电池电压检测信号生成多个第一开关控制信号,并转发第一电流检测信号;电池包电压检测模块检测电池包两端的电压以输出电池包电压检测信号,使电量监测模块转发电池包电压检测信号,从而使MCU模块根据第一电流检测信号生成第二开关控制信号并转发第二开关控制信号,和根据电池包电压检测信号生成第三开关控制信号并转发第三开关控制信号,进而使通讯模块转发第二开关控制信号和第三开关控制信号至充电器控制器或无人机控制器,以使充电器控制器控制充电器与电池包通断连接,或以使无人机控制器控制无人机与电池包通断连接,实现采用单条线路控制无人机电池的充放电,使得无人机电池充放电控制装置的电路结构简单,硬件成本低。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的无人机电池充放电控制装置的模块示意图;
图2为本发明另一实施例提供的无人机电池充放电控制装置的模块示意图;
图3为本发明另一实施例提供的无人机电池充放电控制装置的模块示意图;
图4为本发明一实施例提供的无人机电池充放电控制装置的电路原理图。
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示出了本发明较佳实施例提供的无人机电池充放电控制装置的模块示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
参考图1,无人机电池充放电控制装置与电池包连接,电池包包括多个串联的单体电池,该无人机电池充放电控制装置包括:多个单体电池电压检测均衡模块10、第一电池包电流检测模块20、电池监控模块40、电池包电压检测模块11、电量监测模块30、MCU模块50以及通讯模块90。
其中,多个单体电池电压检测均衡模块10分别与每个单体电池一一对应连接,用于检测单体电池两端的电压,以输出单体电池电压检测信号,并根据第一开关控制信号连通单体电池的旁路开关管,旁路开关管设置于单体电池电压检测均衡模块中;第一电池包电流检测模块20与电池包连接,用于检测电池包的充放电电流,以输出第一电流检测信号;电池监控模块40与多个单体电池电压检测均衡模块10和第一电池包电流检测模块20连接,用于根据多个单体电池电压检测信号生成多个第一开关控制信号,并转发第一电流检测信号;电池包电压检测模块11与电池包连接,用于检测电池包两端的电压,以输出电池包电压检测信号;电量监测模块30与电池包电压检测模块11连接,用于转发电池包电压检测信号;MCU模块50与电池监控模块40和电量监测模块30连接,用于根据第一电流检测信号生成第二开关控制信号,并转发第二开关控制信号,还用于根据电池包电压检测信号生成第三开关控制信号,并转发第三开关控制信号;通讯模块90与MCU模块连接,用于转发第二开关控制信号和第三开关控制信号至充电器控制器或无人机控制器,以使充电器控制器控制充电器与电池包通断连接,或以使无人机控制器控制无人机与电池包通断连接。在具体的实施例中,相邻的单体电池电压检测均衡模块10的电压差为相应的单体电池两端的电压,任意一个单体电池电压检测均衡模块10的负端为相邻的单体电池电压检测均衡模块10的正端;具体地,可设第一个单体电池正端的电位为V1,负端的电位为V2,第二个单体电池正端的电位为V2,负端的电位为V3,第三个单体电池正端的电位为V3,负端的电位为V4,依次类推下去,则第n个单体电池正端的电位为Vn,负端的电位为Vn+1,故第一个单体电池电压检测均衡模块10检测到的第一个单体电池两端的电压为(V2-V1),第二个单体电池电压检测均衡模块10检测到的第二个单体电池两端的电压为(V3-V2),第三个单体电池电压检测均衡模块10检测到的第三个单体电池两端的电压为(V4-V3),依次类推下去,则第n个单体电池电压检测均衡模块10检测到的第一个单体电池两端的电压为((Vn+1)-Vn),且各个单体电池电压检测均衡模块10均分别向电池监控模块40输出电压检测信号,以使电池监控模块40分别根据(V2-V1)、(V3-V2)、(V4-V3)......((Vn+1)-Vn)与预设电压区间进行比较,当(V2-V1)、(V3-V2)、(V4-V3)......((Vn+1)-Vn)在预设电压区间内时,电池监控模块40分别输出使各个单体电池的旁路开关管断开的第一开关控制信号,当(V2-V1)、(V3-V2)、(V4-V3)......((Vn+1)-Vn)不在预设电压区间内时,电池监控模块40分别输出使各个单体电池的旁路开关管导通的第一开关控制信号。
在本实施例中,通过多个单体电池电压检测均衡模块10检测单体电池两端的电压以输出单体电池电压检测信号,并根据第一开关控制信号连通单体电池的旁路开关管,第一电池包电流检测模块20检测电池包的充放电电流以输出第一电流检测信号,使电池监控模块30根据多个单体电池电压检测信号生成多个第一开关控制信号,并转发第一电流检测信号;电池包电压检测模块11检测电池包两端的电压以输出电池包电压检测信号,使电量监测模块30转发电池包电压检测信号,从而使MCU模块50根据第一电流检测信号生成第二开关控制信号并转发第二开关控制信号,和根据电池包电压检测信号生成第三开关控制信号并转发第三开关控制信号,进而使通讯模块90转发第二开关控制信号和第三开关控制信号至充电器控制器或无人机控制器,以使充电器控制器控制充电器与电池包通断连接,或以使无人机控制器控制无人机与电池包通断连接;实现采用单条线路控制无人机电池的充放电,使得无人机电池充放电控制装置的电路结构简单,硬件成本低。
在其中一个实施例中,参考图2,无人机电池充放电控制装置还包括:第二电池包电流检测模块21、第一电池包温度检测模块60、第二电池包温度检测模块61以及电池包加热模块70。其中,第二电池包电流检测模块21与电池包连接,用于检测电池包的充放电电流,以输出第二电流检测信号;第一电池包温度检测模块60与电池包连接,用于检测电池包的温度,以输出第一温度检测信号;第二电池包温度检测模块61与电池包连接,用于检测电池包的温度,以输出第二温度检测信号;电池包加热模块70与MCU模块50连接,用于根据第四开关控制信号工作或者停止工作;具体地,电池监控模块40还与第一电池包温度检测模块60连接,用于转发第一温度检测信号;电量监测模块30还与第二电池包温度检测模块61连接,用于根据电池包电压检测信号和第二电流检测信号生成电量检测信号,并转发电量检测信号和第二温度检测信号;MCU模块50还用于根据第一温度检测信号生成第四开关控制信号。本实施例通过第一电池包温度检测模块60检测电池包的温度,可以在电池包的温度低于预设温度值时,电池包加热模块70可以实现对电池包进行加热以使电池恢包复到预设温度值再进行充放电,可以避免无人机电池包因所处的低温环境而造成的电池包容量低、充放电效率低、续航短以及寿命短的问题。
在其中一个实施例中,参考图3,无人机电池充放电控制装置还包括:显示模块80;该显示模块80与MCU模块50连接,用于分别接收第一电流检测信号、第一温度检测信号、第二电流检测信号、第二温度检测信号、电池包电压检测信号以及电量检测信号以显示第一电流值、所述第一温度值、所述第二电流值、所述第二温度值、所述电池包电压值以及所述电量值;其中,MCU模块50还用于转发第一电流检测信号、第一温度检测信号、第二电流检测信号、第二温度检测信号、电池包电压检测信号以及电量检测信号。本实施例通过显示模块80接收电量检测信号和第二温度检测信号,可以观察电池包温度的变化对电池包电量的影响的变化趋势。
在其中一个实施例中,参考图4,单体电池电压检测均衡模块10包括:单体电池电压检测单元101和单体电池均衡单元102。其中,单体电池电压检测单元101与单体电池和电池监控模块40连接,用于检测单体电池两端的电压,以输出单体电池电压检测信号;单体电池均衡单元102与单体电池和电池监控模块40连接,用于根据开关控制信号连通单体电池的旁路开关管,该旁路开关管设置于单体电池均衡单元中。本实施例通过单体电池电压检测单元101检测单体电池两端的电压,可以使单体电池均衡单元102控制单体电池两端的电压平衡。
在其中一个实施例中,参考图4,单体电池电压检测单元101包括:第一电阻和第一电容;第一电阻的第一端为单体电池电压检测单元101的检测端并与单体电池的正极连接,第一电阻的第二端和第一电容的第一端共接构成单体电池电压检测单元101的输出端并与电池监控模块40的第一模拟采样均衡控制端连接,第一电容的第二端与电池监控模块40的第二模拟采样均衡控制端连接。
在其中一个实施例中,参考图4,单体电池均衡单元102包括:第一场效应管Q1、第一发光二极管LED1、第一稳压管ZD1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4;第二电阻R2的第一端和第三电阻R3的第一端共接构成单体电池均衡单元102的第一端并与单体电池的正极连接,第三电阻R3的第二端与第一发光二极管LED1的正极连接,第二电阻R2的第二端、第一发光二极管LED1的负极以及第一场效应管Q1的输入端共接,第一场效应管Q1的控制端、第一稳压管ZD1的阳极以及第四电阻R4的第一端共接,第一场效应管Q1的输出端和第一稳压管ZD1的负极共接构成单体电池均衡单元102的第二端并与单体电池的负极连接,第四电阻R4的第二端为单体电池均衡单元102的控制端并与电池监控模块40的第二模拟采样均衡控制端连接。在具体的实施例中,第一场效应管Q1为NMOS管,第一场效应管Q1的输入端、第一场效应管Q1的输出端以及第一场效应管Q1的控制端分别为NMOS管的漏极、NMOS管的源极以及NMOS管的栅极。
在其中一个实施例中,参考图4,电池包加热模块70包括:第二场效应管Q2、第一三极管Q3、第一加热片H1、第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7;第六电阻R6的第一端为电池包加热模块70的控制端并与MCU模块50连接,第六电阻R6的第二端与第一三极管Q3的基极连接,第一三极管Q3的发射极连接于地,第一三极管Q3的集电极与第七电阻R7的第一端连接,第七电阻R7的第二端、第五电阻R5的第一端以及第二场效应管Q2的控制端共接,第二场效应管Q2的输入端与加热片连接,第二场效应管Q2的输出端和第五电阻R5的第二端共接构成电池包加热模块70的输出端并与电池包的正极连接。在具体的实施例中,第二场效应管Q2为PMOS管,第二场效应管Q2的输入端、第二场效应管Q2的输出端以及第二场效应管Q2的控制端分别为PMOS管的源极、PMOS管的漏极以及PMOS管的栅极,第一三极管Q3为NPN型三极管。
在其中一个实施例中,参考图4,电池包电压检测模块11包括:第三场效应管Q3、第四场效应管Q4、第五场效应管Q5、第二稳压管ZD2、第二电容C2、第三电容C3、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11以及第十二电阻R12;第八电阻R8的第一端、第三场效应管Q3的输入端、第五场效应管Q5的输入端以及第十电阻R10的第一端共接构成电池包电压检测模块11的电压检测端并与电池包的正极连接,第八电阻R8的第二端、第三场效应管Q3的控制端以及第二稳压管ZD2的负极共接,第二稳压管ZD2的正极连接于地,第五场效应管Q5的控制端、第十电阻R10的第二端以及第九电阻R9的第一端共接,第九电阻R9的第二端与第四场效应管Q4的输入端连接,第四场效应管Q4的输出端连接于地,第四场效应管Q4的控制端与电量监测模块30的电池包电压采样控制端(VEN)连接,第五场效应管Q5的输出端与第十一电阻R11的第一端连接,第十一电阻R11的第二端、第十二电阻R12的第一端以及第二电容C2的第一端共接至电量监测模块30的电池包电压采样端(BAT),第十二电阻R12的第二端、第二电容C2的第二端以及第三电容C3的第一端共接于地,第三电容C3的第二端、第三场效应管Q3的输出端、电量监测模块30的电压输入端(REGIN)以及电量监测模块30的使能端(CE)共接。在具体的实施例中,第三场效应管Q3和第四场效应管Q4均为NMOS管,第五场效应管Q5为PMOS管。
在其中一个实施例中,参考图4,第一电池包电流检测模块20包括:第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第十三电阻R13以及第十四电阻R14;第四电容C4的第一端、第五电容C5的第一端以及第十三电阻R13的第一端共接构成第一电池包电流检测模块20的第一输出端并与电池监控模块40的电池包电流检测正端(SRP)连接,第四电容C4的第二端连接于地,第十三电阻R13的第二端与电池包的正极连接,第五电容C5的第二端、第六电容C6的第一端以及第十四电阻R14的第一端共接构成第一电池包电流检测模块20的第二输出端并与电池监控模块40的电池包电流检测负端(SPN)连接,第十四电阻R14的第二端与电池包的负极连接,第六电容C6的第二端连接于地。
在其中一个实施例中,参考图4,第一电池包温度检测模块60包括:第一温度传感器RT1、第二温度传感器RT2、第七电容C7以及第八电容C8;第一温度传感器RT1的第一端和第七电容C7的第一端共接构成第一电池包温度检测模块60的输入端,第一温度传感器RT1的第二端和第七电容C7的第二端共接构成第一电池包温度检测模块60的第一输出端并与电池监控模块40的第一温度检测端(TS1)连接,第二温度传感器RT2的第一端和第八电容C8的第一端共接于地,第二温度传感器RT2的第二端和第八电容C8的第二端共接构成第一电池包温度检测模块60的第二输出端并与电池监控模块40的第二温度检测端(TS2)连接。
下面以图4为例对本发明的无人机电池充放电控制装置的工作原理进行说明,详述如下:
第一电阻R1、第十五电阻R15、第十九电阻R19、第二十五电阻R25、第二十九电阻R29、第三十三电阻R33分别检测电池包中各个单体电池两端的电压,并分别向电池监控芯片U1的第一模拟采样均衡控制端VC10、电池监控芯片U1的第二模拟采样均衡控制端VC9、电池监控芯片U1的第三模拟采样均衡控制端VC6、电池监控芯片U1的第四模拟采样均衡控制端VC5、电池监控芯片U1的第五模拟采样均衡控制端VC3、电池监控芯片U1的第六模拟采样均衡控制端VC1输出各个单体电池电压检测信号,电池监控芯片U1分别根据多个单体电池电压检测信号获取多个单体电池电压,并与预设电压区间进行比较以生成多个第一开关控制信号,并通过电池监控芯片U1的第二模拟采样均衡控制端VC9、电池监控芯片U1的第三模拟采样均衡控制端VC6、电池监控芯片U1的第四模拟采样均衡控制端VC5、电池监控芯片U1的第五模拟采样均衡控制端VC3、电池监控芯片U1的第六模拟采样均衡控制端VC1、电池监控芯片U1的第七模拟采样均衡控制端VC0分别向第一场效应管Q1的控制端、第六场效应管Q6的控制端、第七场效应管Q7的控制端、第八场效应管Q8的控制端、第九场效应管Q9的控制端、第十场效应管Q10的控制端输出各个第一开关控制信号,当检测到单体电池两端的电压在预设电压区间内时,分别输出使第一场效应管Q1、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7、第八场效应管Q8、第九场效应管Q9、第十场效应管Q10关断的第一开关控制信号,当检测到单体电池两端的电压不在预设电压区间内时,分别输出使第一场效应管Q1、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7、第八场效应管Q8、第九场效应管Q9、第十场效应管Q10导通的第一开关控制信号;第一场效应管Q1、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7、第八场效应管Q8、第九场效应管Q9、第十场效应管Q10为旁路开关,且该旁路开关管设置于单体电池均衡单元中。
第十三电阻R13、第十四电阻R14检测电池包的充放电电流,并向电池监控芯片U1的电池包电流检测正端SRP、电池监控芯片U1的电池包电流检测负端SRN输出第一电流检测信号,以使电池监控芯片U1通过电池监控芯片U1的数据端SDA、电池监控芯片U1的时钟端SCL向MCU模块50输出该第一电流检测信号;MCU模块50根据第一电流检测信号获取第一电流,且当该第一电流大于第一预设电流值时,MCU模块50根据该第一电流检测信号生成第二开关控制信号,以通过通讯模块控制充电器与电池包断开连接。
第一温度传感器RT1、第二温度传感器RT2分别检测电池包两端的温度,并分别向电池监控芯片U1的第一温度检测端TS1、电池监控芯片U1的第二温度检测端TS2输出第一温度检测信号,以使电池监控芯片U1通过电池监控芯片U1的数据端SDA、电池监控芯片U1的时钟端SCL向MCU模块50输出该第一温度检测信号;MCU模块50根据第一温度检测信号获取第一温度,且当第一温度小于第一预设温度值时,MCU模块50根据该第一温度检测信号生成第四开关控制信号,以控制第一三极管N1、第二场效应管导通,从而使第一加热片H1对电池包加热。
电池包通过第三场效应管Q3向电量监测芯片U2的电压输入端REGIN输出电压,当电量监测芯片U2的使能端CE获得高电平时,电量监测芯片U2的电池包电压采样控制端VEN控制第四场效应管Q4、第五场效应管Q5导通,以使第十一电阻R11、第十二电阻R12检测电池包两端的电压,并向电量监测芯片U2的电池包电压采样端BAT输出电池包电压检测信号,从而通过电量监测芯片U2的数据端SDA、电量监测芯片U2的时钟端SCL向MCU模块50输出该电池包电压检测信号;MCU模块50根据电池包电压检测信号获取电池包电压,且当该电池包电压大于预设电流值时,MCU模块50根据该电池包电压检测信号生成第三开关控制信号,以通过通讯模块控制充电器与电池包断开连接。
第三十八电阻R38、第四十电阻R40检测电池包的充放电电流,并向电量监测芯片U2的电池包电流检测正端SRP、电量监测芯片U2的电池包电流检测负端SRN输出第二电流检测信号,以使电量监测芯片U2通过电量监测芯片U2的数据端P3/SDA、电量监测芯片U2的时钟端P4/SCL向MCU模块50输出该第二电流检测信号;第三温度传感器RT3检测电池包的温度,并向电量监测芯片U2的温度检测端P6/TS输出第二温度检测信号,以使电量监测芯片U2通过电量监测芯片U2的数据端SDA、电量监测芯片U2的时钟端SCL向MCU模块50输出该第二温度检测信号;使MCU模块50根据该第二电流检测信号和电池包电压检测信号生成电量检测信号,从而使MCU模块向显示模块输出第一电流检测信号、第一温度检测信号、第二电流检测信号、第二温度检测信号、电池包电压检测信号以及电量检测信号,进而使显示模块显示第一电流检测信号、第一温度检测信号、第二电流检测信号、第二温度检测信号、电池包电压检测信号以及电量检测信号。
本发明的有益效果:
(1)该无人机电池充放电控制装置可以实现采用单条线路控制无人机电池的充放电,使得无人机电池充放电控制装置的电路结构简单,硬件成本低。
(2)电池包加热模块可以实现对电池包进行加热以使电池恢包复到预设温度值再进行充放电,可以避免无人机电池包因所处的低温环境而造成的电池包容量低、充放电效率低、续航短以及寿命短的问题。
(3)通过显示模块显示电量检测信号和第二温度检测信号之间的关系,可以观察电池包温度的变化对电池包电量的影响的变化趋势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人机电池充放电控制装置,其特征在于,与电池包连接,所述电池包包括多个串联的单体电池,所述无人机电池充放电控制装置包括:
分别与每个所述单体电池一一对应连接,多个用于检测所述单体电池两端的电压,以输出单体电池电压检测信号,并根据第一开关控制信号连通所述单体电池的旁路开关管的单体电池电压检测均衡模块;所述旁路开关管设置于所述单体电池电压检测均衡模块中;
与所述电池包连接,用于检测所述电池包的充放电电流,以输出第一电流检测信号的第一电池包电流检测模块;
与多个所述单体电池电压检测均衡模块和所述第一电池包电流检测模块连接,用于根据多个所述单体电池电压检测信号生成多个所述第一开关控制信号,并转发所述第一电流检测信号的电池监控模块;
与所述电池包连接,用于检测所述电池包两端的电压,以输出电池包电压检测信号的电池包电压检测模块;
与所述电池包电压检测模块连接,用于转发所述电池包电压检测信号的电量监测模块;及
与所述电池监控模块和所述电量监测模块连接,用于根据所述第一电流检测信号生成第二开关控制信号,并转发所述第二开关控制信号,还用于根据所述电池包电压检测信号生成第三开关控制信号,并转发所述第三开关控制信号的MCU模块;
与所述MCU模块连接,用于转发所述第二开关控制信号和所述第三开关控制信号至充电器控制器或无人机控制器,以使所述充电器控制器控制充电器与所述电池包通断连接,或以使所述无人机控制器控制无人机与所述电池包通断连接的通讯模块。
2.如权利要求1所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述无人机电池充放电控制装置还包括:
与电池包连接,用于检测所述电池包的充放电电流,以输出第二电流检测信号的第二电池包电流检测模块;
与所述电池包连接,用于检测所述电池包的温度,以输出第一温度检测信号的第一电池包温度检测模块;
与所述电池包连接,用于检测所述电池包的温度,以输出第二温度检测信号的第二电池包温度检测模块;及
与所述MCU模块连接,用于根据第四开关控制信号工作或者停止工作的电池包加热模块;
其中,电池监控模块还与所述第一电池包温度检测模块连接,用于转发所述第一温度检测信号;
所述电量监测模块还与所述第二电池包温度检测模块连接,用于根据所述电池包电压检测信号和所述第二电流检测信号生成电量检测信号,并转发所述电量检测信号和所述第二温度检测信号;
所述MCU模块还用于根据所述第一温度检测信号生成所述第四开关控制信号。
3.如权利要求2所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述无人机电池充放电控制装置还包括:
与所述MCU模块连接,用于分别接收所述第一电流检测信号、所述第一温度检测信号、所述第二电流检测信号、所述第二温度检测信号、所述电池包电压检测信号以及所述电量检测信号以显示第一电流值、所述第一温度值、所述第二电流值、所述第二温度值、所述电池包电压值以及所述电量值的显示模块;
其中,所述MCU模块还用于转发所述第一电流检测信号、所述第一温度检测信号、所述第二电流检测信号、所述第二温度检测信号、所述电池包电压检测信号以及所述所述电量检测信号。
4.如权利要求3所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述单体电池电压检测均衡模块包括:
与所述单体电池和电池监控模块连接,用于检测所述单体电池两端的电压,以输出单体电池电压检测信号的单体电池电压检测单元;和
与所述单体电池和电池监控模块连接,用于根据所述开关控制信号连通所述单体电池的旁路开关管的单体电池均衡单元;所述旁路开关管设置于单体电池均衡单元中。
5.如权利要求4所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述单体电池电压检测单元包括:第一电阻和第一电容;
所述第一电阻的第一端为所述单体电池电压检测单元的检测端并与所述单体电池的正极连接,所述第一电阻的第二端和所述第一电容的第一端共接构成所述单体电池电压检测单元的输出端并与所述电池监控模块的第一模拟采样均衡控制端连接,所述第一电容的第二端与所述电池监控模块的第二模拟采样均衡控制端连接。
6.如权利要求5所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述单体电池均衡单元包括:第一场效应管、第一发光二极管、第一稳压管、第二电阻、第三电阻以及第四电阻;
所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端共接构成所述单体电池均衡单元的第一端并与所述单体电池的正极连接,所述第三电阻的第二端与所述第一发光二极管的正极连接,所述第二电阻的第二端、所述第一发光二极管的负极以及所述第一场效应管的输入端共接,所述第一场效应管的控制端、所述第一稳压管的阳极以及所述第四电阻的第一端共接,所述第一场效应管的输出端和所述第一稳压管的负极共接构成所述单体电池均衡单元的第二端并与所述单体电池的负极连接,所述第四电阻的第二端为所述单体电池均衡单元的控制端并与所述电池监控模块的第二模拟采样均衡控制端连接。
7.如权利要求5所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述电池包加热模块包括:第二场效应管、第一三极管、第一加热片、第五电阻、第六电阻以及第七电阻;
所述第六电阻的第一端为所述电池包加热模块的控制端并与所述MCU模块连接,所述第六电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接,所述第一三极管的发射极连接于地,所述第一三极管的集电极与所述第七电阻的第一端连接,所述第七电阻的第二端、所述第五电阻的第一端以及所述第二场效应管的控制端共接,所述第二场效应管的输入端与所述加热片连接,所述第二场效应管的输出端和所述第五电阻的第二端共接构成所述电池包加热模块的输出端并与所述电池包的正极连接。
8.如权利要求5所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述电池包电压检测模块包括:第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第二稳压管、第二电容、第三电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻以及第十二电阻;
所述第八电阻的第一端、所述第三场效应管的输入端、所述第五场效应管的输入端以及所述第十电阻的第一端共接构成所述电池包电压检测模块的电压检测端并与所述电池包的正极连接,所述第八电阻的第二端、所述第三场效应管的控制端以及所述第二稳压管的负极共接,所述第二稳压管的正极连接于地,所述第五场效应管的控制端、所述第十电阻的第二端以及所述第九电阻的第一端共接,所述第九电阻的第二端与所述第四场效应管的输入端连接,所述第四场效应管的输出端连接于地,所述第四场效应管的控制端与所述电量监测模块的电池包电压采样控制端连接,所述第五场效应管的输出端与所述第十一电阻的第一端连接,所述第十一电阻的第二端、所述第十二电阻的第一端以及所述第二电容的第一端共接至所述电量监测模块的电池包电压采样端,所述第十二电阻的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第三电容的第一端共接于地,所述第三电容的第二端、所述第三场效应管的输出端、所述电量监测模块的电压输入端以及所述电量监测模块的使能端共接。
9.如权利要求5所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述第一电池包电流检测模块包括:第四电容、第五电容、第六电容、第十三电阻以及第十四电阻;
所述第四电容的第一端、第五电容的第一端以及所述第十三电阻的第一端共接构成所述第一电池包电流检测模块的第一输出端并与所述电池监控模块的电池包电流检测正端连接,所述第四电容的第二端连接于地,所述第十三电阻的第二端与所述电池包的正极连接,所述第五电容的第二端、所述第六电容的第一端以及所述第十四电阻的第一端共接构成所述第一电池包电流检测模块的第二输出端并与所述电池监控模块的电池包电流检测负端连接,所述第十四电阻的第二端与所述电池包的负极连接,所述第六电容的第二端连接于地。
10.如权利要求5所述的无人机电池充放电控制装置,其特征在于,所述第一电池包温度检测模块包括:第一温度传感器、第二温度传感器、第七电容以及第八电容;
所述第一温度传感器的第一端和所述第七电容的第一端共接构成所述第一电池包温度检测模块的输入端,所述第一温度传感器的第二端和所述第七电容的第二端共接构成所述第一电池包温度检测模块的第一输出端并与所述电池监控模块的第一温度检测端连接,所述第二温度传感器的第一端和所述第八电容的第一端共接于地,所述第二温度传感器的第二端和所述第八电容的第二端共接构成所述第一电池包温度检测模块的第二输出端并与所述电池监控模块的第二温度检测端连接。
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2019
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CN114825511A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-29 | 广州先觉电子信息股份有限公司 | 一种具有新能源汽车电池包监控***的充放电均衡装置 |
CN114825511B (zh) * | 2022-03-24 | 2023-01-31 | 广州先觉电子信息股份有限公司 | 一种具有新能源汽车电池包监控***的充放电均衡装置 |
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