CN115158092A - 充放电装置、飞行设备和充放电控制方法及其控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种充放电装置、飞行设备和充放电控制方法及其控制装置。该充放电装置用于飞行设备。该充放电装置包括多个电池组和切换控制单元。多个电池组分别设置在飞行设备的多个机臂上。切换控制单元设置在飞行设备的机身上。切换控制单元包括控制模块和切换模块。控制模块用于控制切换模块将多个电池组切换为串联或并联，以使多个电池组在串联时充电或者在并联时放电。本申请中通过利用切换控制单元集中对充放电装置中的多个电池组进行串联或并联的切换，从而使得多个电池组的串联和并联集中在本地进行切换，提高了切换的实时性，且避免了出现正负极变向的问题。

Description

充放电装置、飞行设备和充放电控制方法及其控制装置

技术领域

本申请涉及飞行设备技术领域，具体涉及一种充放电装置、飞行设备和充放电控制方法及其控制装置。

背景技术

随着科学技术的进步，飞行设备的电池组的快速充电逐渐成为人们的研发热点。

然而，为了实现快速充电，电池组的充电电流通常很大，而电池组充电过程中较大的充电电流会使得电池组发热严重，从而折损电池组的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种充放电装置、飞行设备和充放电控制方法及其控制装置，在充放电装置中设置切换控制单元来集中控制多个电池组的串并联切换，从而降低了电池组充电过程中充电电流，提高了电池组的使用寿命，且有效提高了切换的实时性，避免了在切换时出现正负极变向的问题。

本申请第一方面提供了一种充放电装置，该充放电装置用于飞行设备，该充放电装置包括多个电池组和切换控制单元。多个电池组分别设置在飞行设备的多个机臂上。切换控制单元设置在飞行设备的机身上。切换控制单元包括控制模块和切换模块。控制模块用于控制切换模块将多个电池组切换为串联或并联，以使多个电池组在串联时充电或者在并联时放电。

在本申请第一方面的一个具体实施方式中，切换模块包括均对应于多个电池组的多个第一类开关和多个第二类开关。多个第一类开关闭合且多个第二类开关断开时，多个电池组串联。多个第二类开关闭合且多个第一类开关断开时，多个电池组并联。

在本申请第一方面的一个具体实施方式中，多个第一类开关串联连接在充电回路中。多个第二类开关划分为多个第一开关和多个第二开关。每个第一开关与对应的电池组的负极连接且并联在放电回路中。每个第二开关与对应的电池组的正极连接且并联在放电回路中。

在本申请第一方面的一个具体实施方式中，多个第一类开关和多个第二类开关中所采用的开关类型为场效应管开关，场效应管开关的耐压范围为20V～40V。

在本申请第一方面的一个具体实施方式中，每组电池组包括电池管理***从机和多个电芯单元。控制模块包括电池管理***主机。电池管理***从机用于获取多个电芯单元的充放电信息并将多个电芯单元的充放电信息无线传输给电池管理***主机。

在本申请第一方面的一个具体实施方式中，切换控制单元还包括与控制模块连接的检测模块。检测模块用于检测外部电源是否接入。控制模块在外部电源接入的情况下，控制切换模块以使多个电池组之间串联后进行充电，在外部电源未接入的情况下，控制切换模块以使多个电池组之间并联后进行放电。

在本申请第一方面的一个具体实施方式中，该充放电装置还包括外部电源适配器接口。外部电源适配器接口与检测模块连接。检测模块还用于检测外部电源适配器接口中是否***外部电源。控制模块还用于在外部电源适配器接口中***外部电源的情况下，控制切换模块以使多个电池组之间串联且进行充电，在外部电源适配器接口中未***外部电源的情况下，控制切换模块以使多个电池组之间并联且进行放电。

本申请第二方面提供一种飞行设备，该飞行设备包括机身、多个机臂和上述第一方面的任一个具体实施方式中的充放电装置。机身与多个机臂连接。充放电装置中的多个电池组分别设置在多个机臂上。充放电装置中的切换控制单元设置在机身上。

在本申请第二方面的一个具体实施方式中，该飞行设备还包括对应于多个电池组的多个电机和对应于多个电池组的多个电子调速器。多个电机分别设置在飞行设备的多个机臂上，每个电机与对应的电池组连接。多个电子调速器分别设置在飞行设备的多个机臂上，每个电子调速器与对应的电池组连接。

本申请第三方面提供一种上述第一方面的任一个具体实施方式中的充放电装置的充放电控制方法，该充放电控制方法包括在充放电装置进入充电模态时，充放电装置中的切换控制单元控制多个电池组串联，在充放电装置进入放电模态时，切换控制单元控制多个电池组并联。

在本申请第三方面的一个具体实施方式中，该充放电控制方法还包括切换控制单元检测外部电源是否接入。在外部电源接入的情况下，切换控制单元确定充放电装置进入充电模态。在外部电源未接入的情况下，切换控制单元确定充放电装置进入放电模态。

本申请第四方面提供一种充放电控制装置，该充放电控制装置用于上述第一方面的任一个具体实施方式中的充放电装置中。该充放电控制装置包括切换模块和控制模块。切换模块用于使充放电装置中的多个电池组在串联和并联之间进行切换。控制模块用于在充放电装置进入充电模态时，控制切换模块将多个电池组串联，且在充放电装置进入放电模态时，控制切换模块将多个电池组并联。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过将切换模块集中设置在切换控制单元中，从而利用切换控制单元对充放电装置中的多个电池组进行串联或并联的切换，使得多个电池组的串联和并联集中在本地进行切换，无需通过无线进行，因而提高了串并联切换的实时性。而且由于并未对单个电池组内部的多个电芯单元之间进行串并联切换，因而多个电池组的串并联切换过程中不会存在正负极变向的问题。此外，通过设置在多个电池组串联时充电，从而可以使得充放电装置能够以高压小电流的方式进行充电，因而可以改善电池组在充电过程中因电流较大而造成的发热损坏，降低电池组的故障率，有效提高电池组的使用寿命，也有利于达到针对充放电装置免维护的需求。

附图说明

图1所示为一种电池组的电路示意图。

图2所示为本申请一实施例提供的一种飞行设备的结构示意图。

图3所示为图2所示实施例中的充放电装置的结构示意图。

图4所示为本申请一实施例提供的一种充放电装置的电路示意图。

图5所示为本申请另一实施例提供的一种飞行设备的结构示意图。

图6所示为图5所示实施例中的充放电装置的结构示意图。

图7所示为本申请一实施例提供的一种充放电装置的结构示意图。

图8所示为本申请一实施例提供的一种充放电装置的充放电控制方法的流程示意图。

图9所示为本申请另一实施例提供的一种充放电装置的充放电控制方法的流程示意图。

图10所示为本申请一实施例提供的一种充放电控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

诸如无人机等飞行设备因其操作简单、机动性能好和可高空作业等优点广泛应用于航拍、植保、救灾、巡检和测绘等领域。飞行设备中的电池组能够为飞行设备中的诸如电机和电子调速器等部件提供所需的电能，因而电池组在飞行设备中起着非常重要的作用。随着科学技术的进步，人们对飞行设备的电池组的快速充电的要求愈发严苛。

然而，飞行设备的电池组通常设置在机身上，且采用提高电池组在充电时的电流的方式实现快充。然而，采用这种方式的电池组在快速充电的过程中充电电流较大，因而极易使得电池组发热严重，折损了电池组的使用寿命。

为了避免电池组发热严重而折损电池组的使用寿命，通常在电池组内部设置多个电芯单元，多个电芯单元之间进行串联和并联的切换，一方面，多个电芯单元的串并联切换通常需要采用无线的方式分别来控制，受限于无线方式存在延迟的情况，会使得多个电芯单元之间的串联和并联的切换实时性较差，另一方面，多个电芯单元之间进行串联和并联的切换时电池组内部容易出现正负极变向的问题。

图1所示为一种电池组的电路示意图。以图1为例，假设电池组10包括多个电芯单元11和开关单元。开关单元包括开关M1、开关M2、开关M3、开关M4、开关M5、开关M6和开关M7。开关M1、开关M2和开关M3可以位于远离诸如电机和电子调速器等负载的一侧。开关M4、开关M5、开关M6和开关M7可以位于靠近诸如电机和电子调速器等负载的一侧。

在电池组10处于放电模态时，开关M1、开关M3、开关M4和开关M6闭合，开关M2断开、开关M5和开关M7断开，电池组10给诸如电机和电子调速器等负载供电，此时2个电芯单元11串联，再形成并联，实际的参考地为G1，G1在开关M6侧的负极，而在充放电装置处于充电模态时，开关M1、开关M3、开关M4和开关M6断开，开关M2、开关M5和开关M7闭合，此时多个电芯单元111a串联，实际的参考地为G2，G2在M1侧的负极。可见，在充电模态和放电模态切换时，实际参考地可能会发生变化，也即电池组的正负极会发生变向。而若控制开关单元的设备为电池管理***(Battery Management System，BMS)从机，BMS从机只能固定选择一个参考地，因此有导致BMS从机的芯片烧毁的风险。

有鉴于此，为了解决上述至少一个问题，本申请提供了一种充放电装置、飞行设备和充放电控制方法及其控制装置，通过将切换模块集中设置在切换控制单元中，从而利用切换控制单元对充放电装置中的多个电池组进行串联或并联的切换，使得多个电池组的串联和并联集中在本地进行切换，无需通过无线进行，因而提高了切换的实时性。而且在多个电池组进行串联和并联之间的切换时，由于电池组内部的多个电芯单元并未进行串并联切换，因而电池组的正负极不会发生变向，避免了在电池组内部设置多个电芯单元串并联切换时可能出现的正负极变向的问题。同时，本申请实施例通过设置在多个电池组串联时充电，从而可以使得能够以高压小电流的方式进行充电，因而可以改善电池组在充电过程中因电流较大而造成的发热损坏，降低电池组的故障率，有效提高电池组的使用寿命，也有利于达到针对充放电装置免维护的需求。

图2所示为本申请一实施例提供的一种飞行设备的结构示意图。图3所示为图2所示实施例中的充放电装置的结构示意图。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备中，参考图2，飞行设备100包括充放电装置110、多个机臂120和机身130。机身130与多个机臂120连接。

需要说明的是，图2所示的飞行设备100为充电放电装置110的一种应用场景。图2所示的飞行设备100中的机臂120的数量为4个，但应当理解，飞行设备中的机臂120可以为任意多个，例如，2个到16个，进一步可以为2个、3个、6个或8个等。

由于本申请实施例的飞行设备包括了以下所有实施例中的任一种充放电装置110，因此至少能实现相应的技术效果，可以参考充放电装置相关实施例的描述。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备的充放电装置中，示例性地，结合图2和图3，该充放电装置110包括多个电池组111和切换控制单元112。多个电池组111分别设置在飞行设备100的多个机臂120上。切换控制单元112设置在飞行设备100的机身130上。切换控制单元112包括控制模块1121和切换模块1122，控制模块1121用于控制切换模块1122将多个电池组111切换为串联或并联，以使多个电池组111在串联时充电或者在并联时放电。

需要说明的是，多个电池组111在串联时充电，也即多个电池组111处于充电模态。多个电池组111在并联时放电，也即多个电池组111处于放电模态。多个电池组111和切换控制单元112之间可以采用有线的方式通信连接，也可以采用无线的方式通信连接。切换控制单元112可以为任何能够实现将多个电池组111切换为串联或并联的结构，例如，切换控制单元112可以为一种印刷电路板组件(Printed Circuit Board Assembly，PCBA)，相应地，切换控制单元112可以称为切换控制板。切换模块1122可以为用于实现多个电池组111串联和并联之间切换的结构，例如，若切换控制单元112为一种印刷电路板组件时，该印刷电路板组件可以包括主板，切换模块1122可以由设置在主板上的多个电子元件，以实现对应的功能，例如，多个电子元件可以包括一个或多个开关，以及电线等。控制模块1121和切换模块1122之间可以直接或间接连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过将充放电装置中的切换控制单元设置在飞行设备的机身上，利用切换控制单元对充放电装置中的多个电池组进行串联或并联的切换，且将切换模块集中设置在切换控制单元中，从而使得多个电池组的串联和并联集中在本地进行切换，无需通过无线进行，因而提高了切换的实时性。而且由于并未对单个电池组内部的多个电芯单元之间进行串并联切换，因而在多个电池组进行串联和并联之间的切换时，不会存在正负极变向的问题。另外，通过将充放电装置中的多个电池组分别设置在飞行设备的多个机臂上，从而实现电池组的分布式设计，由于电池组在机臂上的安装相当于隐藏式安装，相对于将电池组均安装在机身上的方法，本申请能够有效提高机身的空间利用率，从而可以避免出现电池组和飞行设备中的诸如料箱等结构在结构设计时的互相冲突问题，也有利于简化飞行设备的重心。此外，通过设置多个电池组111在串联时充电，可以使得充放电装置以高压小电流的方式进行充电，通过设置多个电池组111在并联时放电，可以使得充放电装置以低压大电流的方式进行放电，进而可以改善电池组在充电过程中因电流较大而造成的发热损坏，降低电池组的故障率，有效提高电池组的使用寿命，有利于达到针对电池组免维护的需求。

此外，以飞行设备为农业无人机为例，充放电装置的充电电压和放电电压通常较低，例如不大于100V，进一步，例如50V等，因而存在着放电电压和充电电压均较低的特点。举例来说，假设充放电装置中包括四个电池组。根据农业无人机的放电电压和充电电压的要求，为了匹配放电电压和充电电压，可以设置每个电池组111中包括串联的12节电芯。假设单节电芯的电压U₀为4.2V，电流为I₀，相应地，每个电池组111的电压为12U₀，每个电池组111的电流为I₀。若四个电池组111处于充电模态，则四个电池组111串联后达到的充电电压为4×12U₀＝4×12×4.2V＝201.6V，充电电流为I₀。若四个电池组111处于放电模态，则四个电池组111并联后达到的放电电压为12U₀＝12×4.2V＝50.4V，放电电流为4I₀。由此可知，采用本申请实施例的充放电装置，可以在提高充电电压的同时保持放电电压，发挥了高压充电和大电流放电的优点，提升了充电效率，且增强了放电性能。

图4所示为本申请一实施例提供的一种充放电装置的电路示意图。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备的充放电装置中，示例性地，参考图4，切换模块1122包括均对应于多个电池组111的多个第一类开关1122a和多个第二类开关1122b。多个第一类开关1122a闭合且多个第二类开关1122b断开时，多个电池组111串联，多个第二类开关1122b闭合且多个第一类开关1122a断开时，多个电池组111并联。

需要说明的是，图4所示的多个第一类开关1122a的数量和多个第二类开关1122b的数量是示例性的。多个第一类开关1122a的数量与多个电池组111的数量是相对应的，多个第二类开关1122b的数量与多个电池组111的数量也是相对应的，只要能够利用多个第一类开关1122a和多个第二类开关1122b控制多个电池组111在串联与并联之间切换即可，在此基础上，本申请对多个第一类开关1122a和多个第二类开关1122b的数量不做具体限定。

举例来说，参考图4，多个第一类开关1122a可以为开关A1、开关A2、开关A3和开关A4。若开关A1、开关A2、开关A3和开关A4闭合，其他开关断开，则多个电池组111串联，多个电池组111处于充电模态。多个第二类开关1122b可以为开关B1、开关B2、开关B3、开关B4、开关C1、开关C2、开关C3和开关C4。若开关B1、开关B2、开关B3、开关B4、开关C1、开关C2、开关C3和开关C4闭合，其他开关断开，则多个电池组111并联，多个电池组111处于放电模态。

本申请实施例中，通过控制多个第一类开关和多个第二类开关的闭合和断开来控制多个电池组在串联和并联之间切换，从而实现充放电装置以高压小电流的方式充电，且以低压大电流的方式进行放电。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备的充放电装置中，多个第一类开关1122a串联连接在充电回路1中。多个第二类开关1122b划分为多个第一开关B和多个第二开关C。每个第一开关B与对应的电池组111的负极连接且并联在放电回路2中，每个第二开关C与对应的电池组111的正极连接且并联在放电回路2中。

举例来说，参考图4，多个第一开关B可以为开关B1、开关B2、开关B3、开关B4。多个第二开关C可以为开关C1、开关C2、开关C3和开关C4。

本申请实施例中，通过将多个第一类开关串联连接在充电回路中，将多个第二类开关划分为多个第一开关和多个第二开关，且将多个第一开关和多个第二开关分别并联在放电回路中，从而利用第一类开关的连通实现多个电池组的串联，利用第二类开关的连通实现多个电池组的并联，进而实现充放电装置以高压小电流的方式充电，且以低压大电流的方式进行放电。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备的充放电装置中，多个第一类开关1122a和多个第二类开关1122b中所采用的开关类型为场效应管开关，场效应管开关的耐压范围为20V～40V，例如，进一步为30V。

需要说明的是，场效应管开关可以为诸如金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，MOS)场效应晶体管等。多个第一类开关1122a和多个第二类开关1122b还可以采用其他类型的开关。

本申请实施例中，由于采用了耐压范围较低的场效应管开关，且满足了开关的耐压需求，因而可以有效降低场效应管开关的导通内阻Rds的损耗。

在一些实施例中，针对第二类开关1122b的选型，可以根据放电策略，设置限流值，防止开关的过流损坏。例如，飞行设备中的电子调速器的额定功率为4500W，额定电流为90A，峰值电流为180A。若90A需要该第二类开关1122b对应的机臂中的电池组承担(也即90A限流)，另外90A由其他机臂中的电池组供给，每个电子调速器限流90A，则第二类开关1122b选型时可以以90A为选型依据。选择合适的第二类开关1122b，可以很好地控制充放电装置的生产制造成本，且能够确保充放电装置得到最高效、最稳定和最持久的应用效果。

图5所示为本申请另一实施例提供的一种飞行设备的结构示意图。图6所示为图5所示实施例中的充放电装置的结构示意图。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备中，参考图5，该飞行设备200还可以包括对应于多个电池组111的多个电机140和多个电子调速器150。多个电机140分别设置在飞行设备的多个机臂120上，每个电机140与对应的电池组111的连接。多个电子调速器150分别设置在飞行设备的多个机臂120上，每个电子调速器150与对应的电池组111连接。

需要说明的是，电机140与电子调速器150可以为具有一定距离的两个相对独立的结构，也可以为几乎零距离接触的一体化结构。

本申请实施例中，通过将多个电机分别设置在飞行设备的多个机臂上，从而实现多个电机的分布式设计。通过将多个电子调速器分别设置在飞行设备的多个机臂上，从而实现多个电子调速器的分布式设计。如此设计，一方面可以缩短电机、电子调速器和电池组中任意两者之间的距离，节省电机、电子调速器和电池组中任意两者之间的线材，另一方面，将电机和电子调速器均设置在机臂上，可以有效提高机身的空间利用率，也可以进一步简化飞行设备的重心。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备的充放电装置中，示例性地，参考图5和图6，每组电池组111包括电池管理***从机1111和多个电芯单元1112，控制模块1121包括电池管理***主机1121a，电池管理***从机1111用于获取多个电芯单元1112的充放电信息并将多个电芯单元1112的充放电信息无线传输给电池管理***主机1121a。

需要说明的是，电池管理***从机1111还可以与飞行设备中的电子调速器连接，以获取电子调速器的电调信号。电池管理***主机1121a可以接收电池管理***从机所传输的电调信号和电池信号，也可以接收飞行设备中的飞行控制***传输的控制指令等，还可以检测和控制电池管理***从机等。多个电芯单元1112可以是将多个电芯根据实际需求进行划分，每个电芯单元1112中可以包括一个电芯，或者多个串联的电芯，或者多个并联的电芯等。电池管理***主机1121a可以与飞行设备中的飞行控制***有线或无线连接，从而保证飞行控制***与诸如充放电装置等相互配合来保证飞行设备的正常飞行。飞行控制***可以设置在机身上，也可以设置在外部设备上。

本申请实施例中，通过增设电池管理***从机和电池管理***主机，从而可以使得电池管理***从机将获取的多个电芯单元的充放电信息无线传输给电池管理***主机，有效减少电池组与切换控制单元之间的信号线，简化充放电装置的线材设计。另外，电池管理***主机可以控制切换模块将多个电池组切换为串联或并联，从而使得多个电池组的切换集中在本地进行控制切换，由于无需通过无线进行，因而提高了多个电池组在串联和并联之间切换的实时性。

图7所示为本申请一实施例提供的一种充放电装置的结构示意图。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备的充放电装置110中，示例性地，参考图7，切换控制单元112还包括与控制模块1121连接的检测模块1123，检测模块1123用于检测外部电源是否接入，控制模块1121在外部电源接入的情况下，控制切换模块1122以使多个电池组111之间串联后进行充电，在外部电源未接入的情况下，控制切换模块1122以使多个电池组111之间并联后进行放电。

需要说明的是，检测模块1123可以为用于检测外部电源是否接入的检测电路。外部电源可以为诸如外部电源适配器、充电器、充电平板或太阳能板等，外部电源的接入方式可以为插接或磁吸等，只要能够为充放电装置进行充电即可，本申请对外部电源的结构及接入方式不做具体限定。

本申请实施例中，通过在切换控制单元中设置检测模块，利用检测模块检测外部电源的接入情况，从而有利于充放电装置根据接入情况自动地控制多个电池组进行串联或并联，有利于后续飞行设备进行无人化操作，达到后向兼容的目的。

在本申请至少一个实施例提供的飞行设备的充放电装置中，充放电装置还包括外部电源适配器接口113，与检测模块1123连接，检测模块1123还用于检测外部电源适配器接口113中是否***外部电源，控制模块1121还用于在外部电源适配器接口中***外部电源的情况下，控制切换模块1122以使多个电池组111之间串联后进行充电，在外部电源适配器接口113中未***外部电源的情况下，控制切换模块1122以使多个电池组111之间并联后进行放电。

需要说明的是，外部电源适配器接口113可以为外部电源与飞行设备的充放电装置之间的连接口。外部电源适配器接口113可以设置在切换控制单元112内，也可以独立于切换控制单元112设置。

本申请实施例中，通过检测模块检测外部适配器接口中是否***外部电源，从而使得在外部电源适配器接口中***外部电源时，多个电池组自动切换为串联进行充电，在外部电源适配器接口中未***外部电源时(也即外部电源从外部电源适配器接口中拔出时)，多个电池组自动切换为并联进行放电，因而实现了自动控制切换逻辑电路，有利于实现充放电装置的自动充放电。

图8所示为本申请一实施例提供的一种充放电装置的充放电控制方法的流程示意图。如图8所示，该充放电装置的充放电控制方法包括以下步骤。

S810：在充放电装置进入充电模态时，充放电装置中的切换控制单元控制多个电池组串联。

具体而言，参考图2和图3，在充放电装置110进入充电模态时，切换控制单元112中的控制模块1121可以控制切换模块1122将多个电池组111切换为串联，从而使得多个电池组在串联时充电。

S820：在充放电装置进入放电模态时，充放电装置中的切换控制单元控制多个电池组并联。

具体而言，参考图2和图3，在充放电装置110进入放电模态时，切换控制单元112中的控制模块1121可以控制切换模块1122将多个电池组111切换为并联，从而使得多个电池组在并联时放电。

需要说明的是，该充放电装置可以为上述所有实施例中任一个具体实施方式中的充放电装置，也可以是上述所有实施例中任何一种充放电装置等同替换或明显变型后的充放电装置。S810和S820不限于按照一定的顺序执行，例如可以是先执行S810，再执行S820，也可以是先执行S820，再执行S810，还可以是S810和S820各自独立执行，S810和S820的执行情况可以根据实际的情况设定。

由于该充放电控制方法为上述所有实施例中任何一种充放电装置对应的充放电控制方法，包括了上述所有实施例中的全部技术方案，因此该充放电控制方法的具体实施方式可以参考上述充放电装置相关实施例中的描述，且至少能实现上述全部技术效果，此处不再赘述。

图9所示为本申请另一实施例提供的一种充放电装置的充放电控制方法的流程示意图。图9所示实施例为图8所示实施例的一变型例。如图9所示，与图8所示实施例的不同之处在于，该充放电装置的充放电控制方法还包括以下步骤。

S802：切换控制单元检测外部电源是否接入。

具体而言，参考图7，切换控制单元112中的检测模块1123可以检测外部电源是否接入。

S804：在外部电源接入的情况下，切换控制单元确定充放电装置进入充电模态。

具体而言，在检测模块1123检测到外部电源接入的情况下，检测模块1123可以将外部电源接入的情况通知控制模块1121，从而控制模块1121可以确定充放电装置进入充电模态。

S806：在外部电源未接入的情况下，切换控制单元确定充放电装置进入放电模态。

具体而言，在检测模块1123检测到外部电源未接入的情况下，检测模块1123可以将外部电源未接入的情况传输或发送给控制模块1121，从而控制模块1121可以确定充放电装置进入放电模态。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过利用切换控制单元检测外部电源的接入情况，从而有利于充放电装置根据接入情况自动地控制多个电池组进行串联或并联，有利于后续飞行设备进行无人化操作，达到后向兼容的目的。

图10所示为本申请一实施例提供的一种充放电控制装置的结构示意图。该充放电控制装置1000用于上述所有实施例中任何一种充放电装置。

该充放电控制装置1000包括控制模块1121和切换模块1122。切换模块1122用于使充放电装置中的多个电池组在串联和并联之间进行切换。控制模块1121用于在充放电装置进入充电模态时，控制切换模块将多个电池组串联，且在充放电装置进入放电模态时，控制切换模块将多个电池组并联。

需要说明的是，该充放电控制装置用于上述所有实施例中任何一种充放电装置中。该充放电控制装置的结构设计及控制逻辑等可以参考上述充放电装置相关实施例中有关切换控制单元的描述，且至少能实现上述全部技术效果，此处不再赘述。

需要说明的是，本申请中各技术特征的组合方式并不限本申请权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本申请所记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种充放电装置，用于飞行设备，其特征在于，包括：

多个电池组，分别设置在所述飞行设备的多个机臂上；

切换控制单元，设置在所述飞行设备的机身上，包括控制模块和切换模块，所述控制模块用于控制所述切换模块将所述多个电池组切换为串联或并联，以使所述多个电池组在串联时充电或者在并联时放电。

2.根据权利要求1所述的充放电装置，其特征在于，所述切换模块包括均对应于所述多个电池组的多个第一类开关和多个第二类开关，所述多个第一类开关闭合且所述多个第二类开关断开时，所述多个电池组串联，所述多个第二类开关闭合且所述多个第一类开关断开时，所述多个电池组并联。

3.根据权利要求2所述的充放电装置，其特征在于，

所述多个第一类开关串联连接在充电回路中；

所述多个第二类开关划分为多个第一开关和多个第二开关，其中，每个所述第一开关与对应的电池组的负极连接且并联在放电回路中，每个所述第二开关与对应的电池组的正极连接且并联在所述放电回路中。

4.根据权利要求2所述的充放电装置，其特征在于，所述多个第一类开关和所述多个第二类开关中所采用的开关类型为场效应管开关，所述场效应管开关的耐压范围为20V～40V。

5.根据权利要求1所述的充放电装置，其特征在于，每组所述电池组包括电池管理***从机和多个电芯单元，所述控制模块包括电池管理***主机，所述电池管理***从机用于获取所述多个电芯单元的充放电信息并将所述多个电芯单元的充放电信息无线传输给所述电池管理***主机。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的充放电装置，其特征在于，所述切换控制单元还包括与所述控制模块连接的检测模块，所述检测模块用于检测外部电源是否接入，所述控制模块在所述外部电源接入的情况下，控制所述切换模块以使所述多个电池组之间串联后进行充电，在所述外部电源未接入的情况下，控制所述切换模块以使所述多个电池组之间并联后进行放电。

7.根据权利要求6所述的充放电装置，其特征在于，还包括：

外部电源适配器接口，与所述检测模块连接，所述检测模块还用于检测所述外部电源适配器接口中是否***所述外部电源，所述控制模块还用于在所述外部电源适配器接口中***所述外部电源的情况下，控制所述切换模块以使所述多个电池组之间串联且进行充电，在所述外部电源适配器接口中未***所述外部电源的情况下，控制所述切换模块以使所述多个电池组之间并联且进行放电。

8.一种飞行设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至7中任一项所述的充放电装置；

多个机臂；

机身，与所述多个机臂连接，

其中，所述充放电装置中的多个电池组分别设置所述多个机臂上，所述充放电装置中的切换控制单元设置在所述机身上。

9.根据权利要求8所述的飞行设备，其特征在于，还包括：

对应于所述多个电池组的多个电机，分别设置在所述飞行设备的所述多个机臂上，每个所述电机与对应的所述电池组连接；

对应于所述多个电池组的多个电子调速器，分别设置在所述飞行设备的所述多个机臂上，每个所述电子调速器与对应的所述电池组连接。

10.一种如权利要求1至7中任一项所述的充放电装置的充放电控制方法，其特征在于，包括：

在所述充放电装置进入充电模态时，所述充放电装置中的切换控制单元控制多个电池组串联；

在所述充放电装置进入放电模态时，所述切换控制单元控制所述多个电池组并联。

11.根据权利要求10所述的充放电控制方法，其特征在于，还包括：

所述切换控制单元检测外部电源是否接入；

在所述外部电源接入的情况下，所述切换控制单元确定所述充放电装置进入充电模态；

在所述外部电源未接入的情况下，所述切换控制单元确定所述充放电装置进入放电模态。

12.一种充放电控制装置，用于如权利要求1至7中任一项所述的充放电装置中，其特征在于，包括：

切换模块，用于使所述充放电装置中的多个电池组在串联和并联之间进行切换；

控制模块，用于在所述充放电装置进入充电模态时，控制所述切换模块将所述多个电池组串联，且在所述充放电装置进入放电模态时，控制所述切换模块将所述多个电池组并联。

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