CN112133972B - 一种电池管理***及方法、飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电池管理***及方法、飞行器，包括：前端数据采集模块采集本电池组电池数据；电量估算模块根据电池数据估算电池的电池健康信息；数据汇总模块收集前端采集数据模块发送的电池数据、电量估算模块发送的电池健康信息，和其他电池管理***的电池数据和电池健康信息，形成汇总数据；放电控制模块接收飞行控制***下发的放电命令，根据汇总数据判断是否要执行放电命令或向其他电池管理***转发放电命令；充电控制模块接收充电机下发的充电命令，并根据汇总数据以及充电机输出能力、电网带载能力判断是否要执行充电命令或向其他电池管理***转发充电命令。通过本发明，可以实现安全可靠的充放电，保证电池运行于最佳状态，提高电池寿命。

Description

一种电池管理***及方法、飞行器
技术领域
本发明涉及无人飞行器领域，特别涉及一种电池管理***及方法、飞行器。
背景技术
目前，无人机的应用日益广泛，可以应用于空中拍照、摄像以及一般的物流运输。现有的无人机动力***大多采用无防护、无电池管理***(Battery Management System，BMS)、无热管理的三无单电池，这类电池存在有以下问题：
单电池，电池出现故障，无人机将失去动力，导致坠毁。
无电池管理***，无法提供电池电量、温度等信息，无法估算无人机的续航，也无法预告电池可能存在的其他风险，可能发生续航不足或者发生故障，导致坠毁。
电池的充放电过程没有电池管理***，电池寿命较短，并且可能存在过放过充等问题，导致电池鼓包，甚至起火的问题。
无热管理，造成电池的工作温度不稳定，无法在适合电池充放电的温区正常工作，电池的寿命和容量都难以保证。高温环境下工作时，电池温度过高，甚至可能发生自燃；低温环境下工作时，电池放电倍率较低，在大倍率放电工况下，电池容量下降严重。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供的一种电池管理***及方法、飞行器，可以实现安全可靠的充放电，保证电池运行于最佳状态，提高电池寿命。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本发明实施例的一个方面，提供的一种电池管理***，包括：前端数据采集模块、电量估算模块、数据汇总模块、充电控制模块、放电控制模块；其中：
所述前端数据采集模块，用于采集本组电池组的电池数据，并将所述电池数据传送给所述电量估算模块和所述数据汇总模块；
所述电量估算模块，用于根据采集到所述电池数据估算所述电池的电池健康信息，并将所述电池健康信息传送给所述数据汇总模块；
所述数据汇总模块，用于收集所述前端采集数据模块发送的所述电池数据、所述电量估算模块发送的所述电池健康信息，和其他电池管理***的电池数据和电池健康信息，形成汇总数据；
所述放电控制模块，用于接收飞行控制***下发的放电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据判断是否要执行所述放电命令或向其他电池管理***转发所述放电命令；
所述充电控制模块，用于接收充电机下发的充电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力判断是否要执行所述充电命令或向其他电池管理***转发所述充电命令。
进一步地，所述电池管理***还包括：数据监测报警模块，用于实时监测所述电量估算模块的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据。
进一步地，所述数据汇总模块还用于收集所述数据监测报警模块发送的警告数据，形成汇总数据。
进一步地，所述放电控制模块，具体用于：
根据所述数据汇总模块收集的所述汇总数据通过CAN总线发送给飞行控制***，并根据所述数据汇总模块收集的所述汇总数据计算各个电池组的上电顺序；
通过CAN总线接收飞行控制***下发的放电命令时，执行所述放电命令开启动力电或按计算的上电顺序向其他电池管理***转发放电命令开启动力电。
进一步地，所述放电控制模块通过CAN总线向其他电池管理***转发放电命令开启动力电。
进一步地，所述充电控制模块，具体用于：
通过CAN总线与充电机进行通讯，并根据所述汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力计算每个电池组开启充电的顺序以及计算每个电池组的充电电流。
进一步地，所述电池管理***还包括：辅助电路控制模块，用于根据所述数据汇总模块的汇总数据控制辅助电路开启，使电池组中电芯处于恒温状态和均衡充电状态。
进一步地，所述电池管理***还包括：驱动模块，用于根据放电控制模块和充电控制模块的控制来驱动电池组进行充电或放电，以及根据所述辅助电路控制模块的控制来驱动恒温电路进行现温度控制和/或驱动均衡充电电路进行均衡充电控制。
进一步地，所述电池管理***还包括：数据存储模块，用于存储所述数据汇总模块的汇总数据、飞行控制***下发的放电命令和/或电池管理***调试信息。
进一步地，所述电池管理***还包括：在线升级模块，用于通过CAN总线对电池管理***的程序进行升级。
根据本发明实施例的另一个方面，提供的一种飞行器，包括：包括：飞行控制***、若干组电池***、充电机；每组所述电池***包括本发明任一实施例所述的电池管理***和一个电池组，所述电池管理***通过电源总线与所述电池连接相连，每组电池***的电源管理***通过CAN总线相连接；所述充电机与每个电池组连接；所述飞行控制***和充电机通过CAN总线与其中至少一组电池***的电池管理***连接，通过其中至少一组电池***的电池管理***转发所述飞行控制***的放电命令和所述充电机的充电命令给其他电池***的电池管理***。
根据本发明实施例的另一个方面，提供的一种电池管理方法，应用于本发明任一实施例所述的电池管理***，所述电池管理***包括：前端数据采集模块、电量估算模块、数据汇总模块、充电控制模块、放电控制模块；其中，所述方法包括：
所述前端数据采集模块采集本组电池组的电池数据，并将所述电池数据传送给所述电量估算模块和所述数据汇总模块；
所述电量估算模块根据采集到所述电池数据估算所述电池的电池健康信息，并将所述电池健康信息传送给所述数据汇总模块；
所述数据汇总模块收集所述前端采集数据模块发送的所述电池数据、所述电量估算模块发送的所述电池健康信息，以及其他电池管理***的电池数据以及电池健康信息，形成汇总数据；
所述放电控制模块接收飞行控制***下发的放电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据判断是否要执行所述放电命令或向其他电池管理***转发所述放电命令；
所述充电控制模块接收充电机下发的充电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力判断是否要执行所述充电命令或向其他电池管理***转发所述充电命令。
与相关技术相比，本发明实施例提供的一种电池管理***及方法、飞行器，包括：前端数据采集模块、电量估算模块、数据汇总模块、充电控制模块、放电控制模块；其中：所述前端数据采集模块，用于采集本组电池组的电池数据，并将所述电池数据传送给所述电量估算模块和所述数据汇总模块；所述电量估算模块，用于根据采集到所述电池数据估算所述电池的电池健康信息，并将所述电池健康信息传送给所述数据汇总模块；所述数据汇总模块，用于收集所述前端采集数据模块发送的所述电池数据、所述电量估算模块发送的所述电池健康信息，和其他电池管理***的电池数据和电池健康信息，形成汇总数据；所述放电控制模块，用于接收飞行控制***下发的放电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据判断是否要执行所述放电命令或向其他电池管理***转发所述放电命令；所述充电控制模块，用于接收充电机下发的充电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力判断是否要执行所述充电命令或向其他电池管理***转发所述充电命令。通过本发明实施例，通过电池管理***(BMS)通过CAN总线与充电机以及飞行控制***进行通讯信息交互，BMS根据电池的电芯的电芯电压、温度、电量等信息对飞机内的电池进行状态及数据监控，为飞行时提供可靠的电池数据支持，决定进行安全可靠的充放电或飞行动作，实现安全可靠的充放电功能，保证飞行安全。同时BMS可通过CAN总线控制机舱内的相应设备或电路来实现上述参数的控制调节，使电池组工作在一个良好的状态，保证电池运行于最佳状态，提高电池寿命。
附图说明
图1为本发明提供一种电池管理***的原理框图。
图2为本发明提供一种飞行器的结构示意图。
图3为本发明提供一种电池管理方法的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，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以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种飞行器的电池管理***，所述电池管理***100包括：前端数据采集模块10、电量估算模块20、数据汇总模块30、放电控制模块40、充电控制模块50；其中：
所述前端数据采集模块10，用于采集本组电池组的电池数据，并将所述电池数据传送给所述电量估算模块20和所述数据汇总模块30；所述电池数据包括电池电流，以及电池中每节电芯的电芯电压、电芯温度；所述前端数据采集模块10还根据所述电池数据计算电芯电压、电芯温度的最大值最小值以及电芯压差等数据；其中，所述电芯温度由各个温度传感器在各个温度监测点获取。
所述电量估算模块20，用于根据采集到所述电池数据估算所述电池的电池健康信息，并将所述电池健康信息传送给所述数据汇总模块30；所述电池健康信息至少包括以下之一：电量、容量、健康度、剩余充放电时间、循环次数统计。具体包括：根据电池中的电芯电压、电芯温度、电池电流进行电量、容量、健康度、剩余充放电时间估算，以及循环次数统计。
所述数据汇总模块30，用于收集所述前端采集数据模块10发送的所述电池数据、所述电量估算模块20发送的所述电池健康信息，和其他电池管理***的电池数据和电池健康信息，形成汇总数据。
所述放电控制模块40，用于将所述数据汇总模块30收集的汇总数据通过CAN总线发送给飞行控制***200，以及接收飞行控制***200下发的放电命令，并根据所述数据汇总模块30的汇总数据判断是否要执行所述放电命令或向其他电池管理***BMS转发所述放电命令。具体包括：
所述放电控制模块40将所述数据汇总模块30收集的汇总数据通过CAN总线发送给飞行控制***200，并根据所述数据汇总模块30收集的所述汇总数据计算各个电池组的上电顺序；该放电控制模块40所在的电池管理***100还通过CAN总线与其它电池管理***连接；其它电池管理***通过该电池管理***将各自的汇总数据发送给飞行控制***200；该电池管理***100通过CAN总线接收飞行控制***下发的所述放电命令，执行所述放电命令开启动力电或按计算上电顺序通过CAN总线向其他电池管理***BMS转发放电命令开启动力电，自动完成为后端负载预充电，从而避免电池上电时产生浪涌和打火现象。
优选地，所述放电控制模块40通过CAN总线向其他电池管理***转发放电命令开启动力电。
所述充电控制模块50，用于接收充电机300下发的充电命令，并根据所述数据汇总模块30的汇总数据以及充电机300的输出能力、电网的带载能力判断是否要执行所述充电命令或向其他电池管理***转发所述充电命令。包括：
所述充电控制模块50通过CAN总线自主与充电机300完成握手并进行通讯，并根据所述汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力计算每个电池组开启充电的顺序以及计算每个电池组的充电电流。。包括：
该充电控制模块50所在的电池管理***100还通过CAN总线与其它电池管理***连接；其它电池管理***通过该电池管理***将各自的汇总数据发送给充电机300；充电机300根据所述汇总数据中每组电池组的电池健康信息数据(例如电池电流、电池中每节电芯的电压和/或温度)，以及充电机300的输出能力、电网的带载能力等信息，计算每组电池组开启充电的顺序以及计算并控制每组电池组的充电电流。从而在确保充电安全的前提下，缩短每组电池组的充电时间，提升充电效率，延长每组电池组的电芯的使用寿命。
在本实施例中，通过电池管理***(BMS)通过CAN总线与充电机以及飞行控制***进行通讯信息交互，BMS根据电池的电芯的电芯电压、温度、电量等信息对飞机内的电池进行状态及数据监控，为飞行时提供可靠的电池数据支持，决定进行安全可靠的充放电或飞行动作，实现安全可靠的充放电功能，保证飞行安全。同时BMS可通过CAN总线控制机舱内的相应设备或电路来实现上述参数的控制调节，使电池组工作在一个良好的状态，保证电池运行于最佳状态，提高电池寿命。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：数据监测报警模块60，用于实时监测所述电量估算模块20的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据。
在本实施例中，通过数据监测报警模块实时监测所述电量估算模块的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据，从而为充放电控制和飞行控制***采取紧急措施提供依据，并可对出现严重故障的电池组进行锁死，强制进行检修，确保充放电和飞行的安全。
在一个实施例中，所述数据汇总模块30还用于收集所述数据监测报警模块60发送的警告数据进行汇总，形成汇总数据。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：辅助电路控制模块70，用于所述数据汇总模块30的汇总数据控制辅助电路开启，使电池组中电芯处于恒温状态和均衡充电状态。所述辅助电路至少包括以下之一：恒温电路、均衡充电电路。包括：根据所述数据汇总模块30的汇总数据中的电池组中电芯电压和温度信息，计算控制电池组的辅助电路开启，并对所述辅助电路进行控制。例如，计算出恒温电路或均衡充电电路等辅助电路需要在什么时候开启，并对这些电路进行控制。
在本实施例中，通过辅助电路控制模块控制机舱内的相应设备或电路来实现对电池的电芯的电芯电压、温度、电量等参数的控制调节，使电池组工作在一个良好的状态，保证电池组运行于最佳状态，提高电池寿命。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：驱动模块80，用于根据放电控制模块40和充电控制模块50的控制来驱动电池组进行充电或放电，以及根据所述辅助电路控制模块70的控制来驱动恒温电路进行现温度控制和/或驱动均衡充电电路进行均衡充电控制。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：数据存储模块90，用于存储所述数据汇总模块30的汇总数据、飞行控制***200下发的命令和/或电池管理***调试信息，以提供数据调用和方便问题追溯、故障分析。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：在线升级模块95，用于通过CAN总线，对电池管理***BMS的程序进行升级，方便后续维护。
在一个实施例中，如图1和图2所示，本发明提供一种飞行器，所述飞行器包括：飞行控制***200、若干组电池***、充电机300；每组所述电池***包括一电池管理***100和一个电池组400，所述电池管理***100通过电源总线与所述电池400连接相连，每个电池***的电源管理***100通过CAN总线相连接；所述充电机300与每个电池组400连接；所述飞行控制***200和充电机300通过CAN总线与其中一组电池***的电池管理***100连接，通过该组电池***的电池管理***转发所述飞行控制***200的放电命令或所述充电机300的充电命令给其他电池***的电池管理***。
其中，所述电池管理***100包括：前端数据采集模块10、电量估算模块20、数据汇总模块30、放电控制模块40、充电控制模块50；其中：
所述前端数据采集模块10，用于采集本组电池组的电池数据，并将所述电池数据传送给所述电量估算模块20和所述数据汇总模块30；所述电池数据包括电池电流，以及电池中每节电芯的电芯电压、电芯温度；所述前端数据采集模块10还根据所述电池数据计算电芯电压、电芯温度的最大值最小值以及电芯压差等数据；其中，所述电芯温度由各个温度传感器在各个温度监测点获取。
所述电量估算模块20，用于根据采集到所述电池数据估算所述电池的电池健康信息，并将所述电池健康信息传送给所述数据汇总模块30；所述电池健康信息至少包括以下之一：电量、容量、健康度、剩余充放电时间、循环次数统计。具体包括：根据电池中的电芯电压、电芯温度、电池电流进行电量、容量、健康度、剩余充放电时间估算，以及循环次数统计。
所述数据汇总模块30，用于收集所述前端采集数据模块10发送的所述电池数据、所述电量估算模块20发送的所述电池健康信息，和其他电池管理***的电池数据和电池健康信息，形成汇总数据。
所述放电控制模块40，用于将所述数据汇总模块30收集的汇总数据通过CAN总线发送给飞行控制***200，以及接收飞行控制***200下发的放电命令，并根据所述数据汇总模块30的汇总数据判断是否要执行所述放电命令或向其他电池管理***BMS转发所述放电命令。具体包括：
所述放电控制模块40将所述数据汇总模块30收集的汇总数据通过CAN总线发送给飞行控制***200，并根据所述数据汇总模块30收集的所述汇总数据计算各个电池组的上电顺序；该放电控制模块40所在的电池管理***100还通过CAN总线与其它电池管理***连接；其它电池管理***通过该电池管理***将各自的汇总数据发送给飞行控制***200；该电池管理***100通过CAN总线接收飞行控制***下发的所述放电命令，执行所述放电命令开启动力电或按计算上电顺序通过CAN总线向其他电池管理***BMS转发放电命令开启动力电的，自动完成为后端负载预充电，从而避免电池上电时产生浪涌和打火现象。
优选地，所述放电控制模块40通过CAN总线向其他电池管理***转发放电命令开启动力电。
所述充电控制模块50，用于接收充电机300下发的充电命令，并根据所述数据汇总模块30的汇总数据以及充电机300的输出能力、电网的带载能力判断是否要执行所述充电命令或向其他电池管理***转发所述充电命令。包括：
所述充电控制模块50通过CAN总线自主与充电机300完成握手并进行通讯，并根据所述汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力计算每个电池组开启充电的顺序以及计算每个电池组的充电电流。包括：
该充电控制模块50所在的电池管理***100还通过CAN总线与其它电池管理***连接；其它电池管理***通过该电池管理***将各自的汇总数据发送给充电机300；充电机300根据所述汇总数据中每组电池组的电池健康信息数据(例如电池电流、电池中每节电芯的电压和/或温度)，以及充电机300的输出能力、电网的带载能力等信息，计算每组电池组开启充电的顺序以及计算并控制每组电池组的充电电流。从而在确保充电安全的前提下，缩短每组电池组的充电时间，提升充电效率，延长每组电池组的电芯的使用寿命。
在本实施例中，通过电池管理***(BMS)通过CAN总线与充电机以及飞行控制***进行通讯信息交互，BMS根据电池的电芯的电芯电压、温度、电量等信息对飞机内的电池进行状态及数据监控，为飞行时提供可靠的电池数据支持，决定进行安全可靠的充放电或飞行动作，实现安全可靠的充放电功能，保证飞行安全。同时BMS可通过CAN总线控制机舱内的相应设备或电路来实现上述参数的控制调节，使电池组工作在一个良好的状态，保证电池运行于最佳状态，提高电池寿命。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：数据监测报警模块60，用于实时监测所述电量估算模块20的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据。
在本实施例中，通过数据监测报警模块实时监测所述电量估算模块的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据，从而为充放电控制和飞行控制***采取紧急措施提供依据，并可对出现严重故障的电池组进行锁死，强制进行检修，确保充放电和飞行的安全。
在一个实施例中，所述数据汇总模块30还用于收集所述数据监测报警模块60发送的警告数据进行汇总，形成汇总数据。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：辅助电路控制模块70，用于所述数据汇总模块30的汇总数据，控制辅助电路开启，使电池组中电芯处于恒温状态和均衡充电状态。所述辅助电路至少包括以下之一：恒温电路、均衡充电电路。包括：根据所述数据汇总模块30的汇总数据中的电池组中电芯电压和温度信息，计算控制电池组的辅助电路开启，并对所述辅助电路进行控制。例如，计算出恒温电路或均衡充电电路等辅助电路需要在什么时候开启，并对这些电路进行控制。
在本实施例中，通过辅助电路控制模块控制机舱内的相应设备或电路来实现对电池的电芯的电芯电压、温度、电量等参数的控制调节，使电池组工作在一个良好的状态，保证电池组运行于最佳状态，提高电池寿命。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：驱动模块80，用于根据放电控制模块40和充电控制模块50的控制来驱动电池组进行充电或放电，以及根据所述辅助电路控制模块70的控制来驱动恒温电路进行现温度控制和/或驱动均衡充电电路进行均衡充电控制。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：数据存储模块90，用于存储所述数据汇总模块30的汇总数据、飞行控制***200下发的命令和/或电池管理***调试信息，以提供数据调用和方便问题追溯、故障分析。
在一个实施例中，所述电池管理***100还包括：在线升级模块95，用于通过CAN总线，对电池管理***BMS的程序进行升级，方便后续维护。
在本实施例中，通过电池管理***(BMS)通过CAN总线与充电机以及飞行控制***进行通讯信息交互，BMS根据电池的电芯的电芯电压、温度、电量等信息对飞机内的电池进行状态及数据监控，为飞行时提供可靠的电池数据支持，决定进行安全可靠的充放电或飞行动作，实现安全可靠的充放电功能，保证飞行安全。同时BMS可通过CAN总线控制机舱内的相应设备或电路来实现上述参数的控制调节，使电池工作在一个良好的状态，保证电池运行于最佳状态，提高电池寿命。并且，电池管理***(BMS)根据实际需求由多组电池通过CAN总线和电源总线相连，可选择任意一组或多组电池跟飞行控制***和充电机相连。从而具有很强的灵活性和可扩展性，多组电池之间互为备份，一组电池出现故障，其他电池仍可正常工作，保证电池供电整体的可靠性。
在另一个实施例中，本发明提供一种飞行器，所述飞行器包括：飞行控制***200、若干组电池***、充电机300；所述电池***包括一电池管理***100和一组电池组400，所述电池管理***100通过电源总线与所述电池400连接相连；所述充电机300与每组电池组400连接；所述飞行控制***200和充电机300通过CAN总线与每组电池***的电池管理***100连接，通过每组电池***的电池管理***100执行所述飞行控制***200的放电命令和所述充电机300的充电命令。
其中，所述电池管理***100与上述任一实施例所述的电池管理***100的结构和功能基本相同，不同在于，每组电池***中的电池管理***100是直接通过CAN总线与所述飞行控制***200连接，不用通过其中一个电池管理***100来进行转发其它电池管理***的数据或命令。
在一个实施例中，如图3所示，本发明提供一种电池管理方法，应用于如上述任一实施例所述的电池管理***，所述电池管理***包括：前端数据采集模块、电量估算模块、数据汇总模块、充电控制模块、放电控制模块；其中，所述方法包括：
S1、所述前端数据采集模块采集本组电池组的电池数据，并将所述电池数据传送给所述电量估算模块和所述数据汇总模块。
所述电池数据包括电池电流，以及电池中每节电芯的电芯电压、电芯温度；所述前端数据采集模块还根据所述电池数据计算电芯电压、电芯温度的最大值最小值以及电芯压差等数据；其中，所述电芯温度由各个温度传感器在各个温度监测点获取。
S2、所述电量估算模块根据采集到所述电池数据估算所述电池的电池健康信息，并将所述电池健康信息传送给所述数据汇总模块。
所述电池健康信息至少包括以下之一：电量、容量、健康度、剩余充放电时间、循环次数统计。具体包括：根据电池中的电芯电压、电芯温度、电池电流进行电量、容量、健康度、剩余充放电时间估算，以及循环次数统计。
S3、所述数据汇总模块收集所述前端采集数据模块发送的所述电池数据、所述电量估算模块发送的所述电池健康信息，以及其他电池管理***的电池数据以及电池健康信息，形成汇总数据。
S4、所述放电控制模块将所述数据汇总模块收集的汇总数据通过CAN总线发送给飞行控制***，以及接收飞行控制***下发的放电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据判断是否要执行所述放电命令或向其他电池管理***转发所述放电命令。具体包括：
所述放电控制模块将所述数据汇总模块收集的汇总数据通过CAN总线发送给飞行控制***，并根据所述数据汇总模块收集的所述汇总数据计算各个电池组的上电顺序；该放电控制模块所在的电池管理***还通过CAN总线与其它电池管理***连接；其它电池管理***通过该电池管理***将各自的汇总数据发送给飞行控制***；该电池管理***通过CAN总线接收飞行控制***下发的所述放电命令，执行所述放电命令开启动力电或按计算上电顺序通过CAN总线向其他电池管理***BMS转发放电命令开启动力电，自动完成为后端负载预充电，从而避免电池上电时产生浪涌和打火现象。
优选地，所述放电控制模块通过CAN总线向其他电池管理***转发放电命令开启动力电。
S5、所述充电控制模块接收充电机下发的充电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力判断是否要执行所述充电命令或向其他电池管理***转发所述充电命令。包括：
该充电控制模块所在的电池管理***还通过CAN总线与其它电池管理***连接；其它电池管理***通过该电池管理***将各自的汇总数据发送给充电机；充电机根据所述汇总数据中每组电池组的电池健康信息数据(例如电池电流、电池中每节电芯的电压和/或温度)，以及充电机的输出能力、电网的带载能力等信息，计算每组电池组开启充电的顺序以及计算并控制每组电池组的充电电流。从而在确保充电安全的前提下，缩短每组电池组的充电时间，提升充电效率，延长每组电池组的电芯的使用寿命。
在本实施例中，通过电池管理***(BMS)通过CAN总线与充电机以及飞行控制***进行通讯信息交互，BMS根据电池的电芯的电芯电压、温度、电量等信息对飞机内的电池进行状态及数据监控，为飞行时提供可靠的电池数据支持，决定进行安全可靠的充放电或飞行动作，实现安全可靠的充放电功能，保证飞行安全。同时BMS可通过CAN总线控制机舱内的相应设备或电路来实现上述参数的控制调节，使电池组工作在一个良好的状态，保证电池运行于最佳状态，提高电池寿命。
在一个实施例中，所述电池管理***还包括：数据监测报警模块。所述方法还包括：所述数据监测报警模块实时监测所述电量估算模块的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据。
在本实施例中，通过数据监测报警模块实时监测所述电量估算模块的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据，从而为充放电控制和飞行控制***采取紧急措施提供依据，并可对出现严重故障的电池组进行锁死，强制进行检修，确保充放电和飞行的安全。
在一个实施例中，所述方法还包括：所述数据汇总模块还收集所述数据监测报警模块发送的警告数据进行汇总，形成汇总数据。
在一个实施例中，所述电池管理***还包括：辅助电路控制模块。所述方法还包括：所述辅助电路控制模块根据所述数据汇总模块的汇总数据，控制辅助电路开启，使电池组中电芯处于恒温状态和均衡充电状态。
所述辅助电路至少包括以下之一：恒温电路、均衡充电电路。包括：根据所述数据汇总模块的汇总数据中的电池组中电芯电压和温度信息，计算控制电池组的辅助电路开启，并对所述辅助电路进行控制。例如，计算出恒温电路或均衡充电电路等辅助电路需要在什么时候开启，并对这些电路进行控制。
在本实施例中，通过辅助电路控制模块控制机舱内的相应设备或电路来实现对电池的电芯的电芯电压、温度、电量等参数的控制调节，使电池组工作在一个良好的状态，保证电池组运行于最佳状态，提高电池寿命。
在一个实施例中，所述电池管理***还包括：驱动模块。所述方法还包括：所述驱动电路根据放电控制模块和充电控制模块的控制来驱动电池组进行充电或放电，以及根据所述辅助电路控制模块的控制来驱动恒温电路进行现温度控制和/或驱动均衡充电电路进行均衡充电控制。
在一个实施例中，所述电池管理***还包括：数据存储模块。所述方法还包括：所述数据存储模块存储所述数据汇总模块的汇总数据、飞行控制***下发的命令和/或电池管理***调试信息，以提供数据调用和方便问题追溯、故障分析。
在一个实施例中，所述电池管理***还包括：在线升级模块。所述方法还包括：所述在线升级模块通过CAN总线，对电池管理***BMS的程序进行升级，方便后续维护。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (11)

1.一种电池管理***，其特征在于，所述电池管理***包括：前端数据采集模块、电量估算模块、数据汇总模块、充电控制模块、放电控制模块、数据监测报警模块；其中：
所述前端数据采集模块，用于采集本组电池组的电池数据，并将所述电池数据传送给所述电量估算模块和所述数据汇总模块；
所述电量估算模块，用于根据采集到所述电池数据估算所述电池的电池健康信息，并将所述电池健康信息传送给所述数据汇总模块；
所述数据监测报警模块，用于实时监测所述电量估算模块的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据；
所述数据汇总模块，用于收集所述前端采集数据模块发送的所述电池数据、所述电量估算模块发送的所述电池健康信息，和其他电池管理***的电池数据和电池健康信息，形成汇总数据；
所述放电控制模块，用于接收飞行控制***下发的放电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据判断是否要执行所述放电命令或向其他电池管理***转发所述放电命令；
所述充电控制模块，用于接收充电机下发的充电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力判断是否要执行所述充电命令或向其他电池管理***转发所述充电命令。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据汇总模块还用于收集所述数据监测报警模块发送的警告数据，形成汇总数据。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述放电控制模块，具体用于：
根据所述数据汇总模块收集的所述汇总数据通过CAN总线发送给飞行控制***，并根据所述数据汇总模块收集的所述汇总数据计算各个电池组的上电顺序；
通过CAN总线接收飞行控制***下发的放电命令时，执行所述放电命令开启动力电或按计算的上电顺序向其他电池管理***转发放电命令开启动力电。
4.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述放电控制模块通过CAN总线向其他电池管理***转发放电命令开启动力电。
5.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述充电控制模块，具体用于：
通过CAN总线与充电机进行通讯，并根据所述汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力计算每个电池组开启充电的顺序以及计算每个电池组的充电电流。
6.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述电池管理***还包括：辅助电路控制模块，用于根据所述数据汇总模块的汇总数据控制辅助电路开启，使电池组中电芯处于恒温状态和均衡充电状态。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述电池管理***还包括：驱动模块，用于根据放电控制模块和充电控制模块的控制来驱动电池组进行充电或放电，以及根据所述辅助电路控制模块的控制来驱动恒温电路进行现温度控制和/或驱动均衡充电电路进行均衡充电控制。
8.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述电池管理***还包括：数据存储模块，用于存储所述数据汇总模块的汇总数据、飞行控制***下发的放电命令和/或电池管理***调试信息。
9.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述电池管理***还包括：在线升级模块，用于通过CAN总线对电池管理***的程序进行升级。
10.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括：飞行控制***、若干组电池***、充电机；所述每组电池***包括一如权利要求1至9任一项所述的电池管理***和一个电池组，所述电池管理***通过电源总线与所述电池电性连接；所述每个电池***的电源管理***通过CAN总线电性连接；所述充电机与每个电池组连接；所述飞行控制***和充电机通过CAN总线与其中至少一组电池***的电池管理***通信，通过其中至少一组电池***的电池管理***转发所述飞行控制***的放电命令或所述充电机的充电命令给其他电池***的电池管理***。
11.一种电池管理方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任一项所述的电池管理***，所述电池管理***包括：前端数据采集模块、电量估算模块、数据汇总模块、充电控制模块、放电控制模块、数据监测报警模块；其中：
所述前端数据采集模块采集本组电池组的电池数据，并将所述电池数据传送给所述电量估算模块和所述数据汇总模块；
所述电量估算模块根据采集到所述电池数据估算所述电池的电池健康信息，并将所述电池健康信息传送给所述数据汇总模块；
所述数据监测报警模块实时监测所述电量估算模块的所述电池健康信息数据，并根据所述电池健康信息数据对存在风险的数据根据风险严重程度产生不同的警告数据；
所述数据汇总模块收集所述前端采集数据模块发送的所述电池数据、所述电量估算模块发送的所述电池健康信息，以及其他电池管理***的电池数据以及电池健康信息，形成汇总数据；
所述放电控制模块接收飞行控制***下发的放电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据判断是否要执行所述放电命令或向其他电池管理***转发所述放电命令；
所述充电控制模块接收充电机下发的充电命令，并根据所述数据汇总模块的汇总数据以及充电机的输出能力、电网的带载能力判断是否要执行所述充电命令或向其他电池管理***转发所述充电命令。
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