CN114142141A - 一种无人机使用的大容量电池 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无人机电池技术领域，具体涉及一种无人机使用的大容量电池，本大容量电池包括：电池盒组件和设置在电池盒组件内的电池模块，以及位于电池盒组件上的电源管理***模块；其中所述电池模块采用三元电池21700电芯；所述电源管理***模块适于对电池模块中各电芯进行实时监控，本大容量电池通过采用电池盒组件固定电池模块，代替了原来的铝塑膜包装，增加了电池模块的强度；通过采用三元电池21700电芯，增加了电池模块的使用性能；通过设置电源管理***模块，提高了电池模块的安全性能。

Description

一种无人机使用的大容量电池
技术领域
本发明属于无人机电池技术领域，具体涉及一种无人机使用的大容量电池。
背景技术
目前用于无人机上使用的大容量电池12s50ah为聚合物软包电池，就是锂离子电池套上一层聚合物外壳，在结构上采用铝塑膜包装而成，由多节锂电池串联并联而成，电池的平衡线直接从内部引出到外面接线端子上。
这种无人机大容量软包锂电池使用寿命低，只有6个月，电池充放电寿命只有150次，超过150次充放电后不得再使用。持续放电电流不能超过60A,瞬间电流不得大于150A,大电流放电容易发热，外界温度在0-50度不能使用；且安去性能差，外包装强度低，保护性能差，容易被异物刺穿而短路。软包装锂离子电池由于其密封状态，容易产生胀气等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种无人机使用的大容量电池。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机使用的大容量电池，其包括：电池盒组件和设置在电池盒组件内的电池模块，以及位于电池盒组件上的电源管理***模块；其中所述电池模块采用三元电池21700电芯；所述电源管理***模块适于对电池模块中各电芯进行实时监控。
本发明的有益效果是，本发明的通过采用电池盒组件固定电池模块，代替了原来的铝塑膜包装，增加了电池模块的强度；通过采用三元电池21700电芯，增加了电池模块的使用性能；通过设置电源管理***模块，提高了电池模块的安全性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种无人机使用的大容量电池的结构示意图；
图2是本发明的一种无人机使用的大容量电池的电路图。
图中：
电池盒组件1、电池盒外壳11、电池盒上盖12、散热孔13、电池模块2、电芯组21、电芯211、电源管理***模块3、过线孔31、绝缘防水材料4、电池抓板5、固定围板6、铜片7、导向插头8。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前无人机上使用的大容量电池为聚合物软包电池，即锂离子电池套上一层聚合物外壳，在结构上采用铝塑膜包装而成，由多节锂电池串联并联而成；寿命低，只有6个月，电池充放电寿命只有150次，超过150次充放电后不得再使用。持续放电电流不能超过60A,瞬间电流不得大于150A,大电流放电容易发热，外界温度在0-50度不能使用；外包装强度低，保护性能差，容易被异物刺穿而短路；软包装锂离子电池由于其密封状态，容易产生胀气等问题。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种无人机使用的大容量电池，其包括：电池盒组件1和设置在电池盒组件1内的电池模块2，以及位于电池盒组件1上的电源管理***模块3；其中所述电池模块2采用三元电池21700电芯211；所述电源管理***模块3适于对电池模块2中各电芯211进行实时监控。
在本实施方式中，通过采用电池盒组件1固定电池模块2，代替了原来的铝塑膜包装，增加了电池模块2的强度；通过采用三元电池21700电芯211，增加了电池模块2的使用性能；通过设置电源管理***模块3，提高了电池模块2的安全性能。具体的，三元电池21700电芯使用寿命可达到5年，充放电循环次数在1000次，容量为50ah，可持续100A的放电电流，可在外界温度-20-60度正常使用；电池模块2可以采用铝壳的21700电芯制作，具有较高的比强度、比模量、断裂韧性、疲劳强度和耐腐蚀稳定性；采用先进的电源管理***模块3，对电池模块2进行实时监控，更安全、更稳定。
在本实施例中，所述电池盒组件1采用航空碳纤维材质，其内壁均贴合有绝缘防水材料4，以及所述电池盒组件1上开设有若干散热孔13。
在本实施方式中，具体的，航空碳纤维材质制作而成，防刺穿，保护性能高，可承受100kg的物体撞击不受损坏，且抗腐蚀、防水、防尘；电池盒组件1上布局的散热孔13，可以让外接空气能够穿过每一个电芯211，然后从底部把热量带出。
在本实施例中，所述电池盒组件1包括：电池盒外壳11以及电池盒上盖12；其中所述电池盒外壳11用于镶嵌电池模块2。
在本实施方式中，具体的，电池盒组件1采用模块化设计，一共分为6个面，包括底板1块、侧板4块、上盖板1块，板材之间通过专用的连接件固定，以形成电池盒外壳11以及电池盒上盖12；电池模块2嵌入电池盒外壳11内，电池盒上盖12通过螺丝与电池盒外壳11固定。
在本实施例中，所述电池盒上盖12的外侧中部适于安装所述电源管理***模块3；所述电源管理***模块3采用环氧绝缘板包裹，且留有适于穿过所述电池盒上盖12的过线孔31；所述电源管理***模块3远离电池盒上盖12的一侧设置有电池抓板5；所述电池抓板5被抓取后，通过所述电池抓板5的移动以使电池盒上盖12贴紧嵌入电池盒外壳11内的电池模块2。
在本实施例中，所述电池模块2的***设置有固定围板6；所述电池模块2的底部安装有与电源管理***模块3相连的通讯模块；所述通讯模块7引出的连接线经过线孔31与电源管理***模块3相连。
在本实施方式中，具体的，电源管理***模块3通过过线孔31与电池模块2、通讯模块相连线；电池模块2装有电源管理***模块3，大大提高了电池的安全性能，并且在电池模块2底部安装可以与电池仓建立通讯的通讯模块7，让电池模块2更智能化。
如图2所示，在本实施例中，所述电池模块2由若干电芯组21串联而成；各所述电芯组21均由若干电芯211并联而成。
在本实施方式中，具体的，以采用130节电芯211为例：把整个电池模块2分为A部分和B部分，其中每10节电芯211并联为一组，共13组电池，每组串联在一起，从总正极和总负极引出到电池模块2的供电接口；编号0-13共14根485通讯线引入到电池盒上盖12的电源管理***模块3，电源管理***模块3引出两根线从电池盒组件1的内部接入电池模块2的底板的弹簧针上以建立与充电仓之间的通讯功能。130节电芯211组成的电池模块2的总容量达到50ah，保证了无人机的长续航能力；电芯211的排列方式和结构上的设计，让电池模块2在大电流放电的时候具有量好的散热。
在本实施例中，各所述电芯211之间通过铜片7焊接。
在本实施方式中，具体的，采用铜片7连接，解决大电流放电的散热问题。
在本实施例中，所述电池盒外壳11的侧壁设置有导向插头8。
在本实施方式中，具体的，在自动换电的场景下，导向插头8能使电源插头能够准确的与充电端连接，插拔更有效，不易损坏。
综上所述，通过采用电池盒组件1固定电池模块2，代替了原来的铝塑膜包装，增加了电池模块2的强度；通过采用三元电池21700电芯211，增加了电池模块2的使用性能；通过设置电源管理***模块3，提高了电池模块2的安全性能。具体的，三元电池21700电芯使用寿命可达到5年，充放电循环次数在1000次，容量为50ah，可持续100A的放电电流，可在外界温度-20-60度正常使用；电池模块2可以采用铝壳的21700电芯制作，具有较高的比强度、比模量、断裂韧性、疲劳强度和耐腐蚀稳定性；采用先进的电源管理***模块3，对电池模块2进行实时监控，更安全、更稳定；航空碳纤维材质制作而成，防刺穿，保护性能高，可承受100kg的物体撞击不受损坏，且抗腐蚀、防水、防尘；电池盒组件1上布局的散热孔13，可以让外接空气能够穿过每一个电芯211，然后从底部把热量带出。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种无人机使用的大容量电池，其特征在于，包括：
电池盒组件和设置在电池盒组件内的电池模块，以及位于电池盒组件上的电源管理***模块；其中
所述电池模块采用三元电池21700电芯；
所述电源管理***模块适于对电池模块中各电芯进行实时监控。
2.如权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，
所述电池盒组件采用航空碳纤维材质，其内壁均贴合有绝缘防水材料，以及
所述电池盒组件上开设有若干散热孔。
3.如权利要求2所述的大容量电池，其特征在于，
所述电池盒组件包括：电池盒外壳以及电池盒上盖；其中
所述电池盒外壳用于镶嵌电池模块。
4.如权利要求3所述的大容量电池，其特征在于，
所述电池盒上盖的外侧中部适于安装所述电源管理***模块；
所述电源管理***模块采用环氧绝缘板包裹，且留有适于穿过所述电池盒上盖的过线孔；
所述电源管理***模块远离电池盒上盖的一侧设置有电池抓板；
所述电池抓板被抓取后，通过所述电池抓板的移动以使电池盒上盖贴紧嵌入电池盒外壳内的电池模块。
5.如权利要求4所述的大容量电池，其特征在于，
所述电池模块的***设置有固定围板；
所述电池模块的底部安装有与电源管理***模块相连的通讯模块；
所述通讯模块引出的连接线经过线孔与电源管理***模块相连。
6.如权利要求5所述的大容量电池，其特征在于，
所述电池模块由若干电芯组串联而成；
各所述电芯组均由若干电芯并联而成。
7.如权利要求6所述的大容量电池，其特征在于，
各所述电芯之间通过铜片焊接。
8.如权利要求7所述的大容量电池，其特征在于，
所述电池盒外壳的侧壁设置有导向插头。
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