CN209311651U - 一种无人机并联多电池的在位检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机并联多电池的在位检测***，包括开机控制电路、多个电池在位信号采集电路、对应多个信号隔离电路和对应多个显示电路；每个信号隔离电路信号输入端口与对应电池在位信号采集电路输出端口连接，该信号隔离电路第一信号输出端口与对应显示电路输入端口连接；多个信号隔离电路第二信号输出端口依次串联后与开机控制电路输入端口连接，开机控制电路输出端口用于输出无人机开机控制指令。本实用新型能够在无人机开机时实现电池漏插不在位不开机，避免起飞后重载姿态调整裕量不足而炸机；能够实时检测电池在位情况，避免了飞行中电池松动导致瞬间炸机。

Description

一种无人机并联多电池的在位检测***

技术领域

本实用新型涉及无人机机载供电技术领域，尤其涉及一种无人机并联多电池的在位检测***。

背景技术

目前，无人机领域发展迅速，机型越来越大，负载能力越来越强，需要机载供电***的动力输出越来越大，由于机舱空间有限，需要将电池拆分，或并或串来满足动力与结构的双重要求。目前主流的电池连接方式为并联，然而在实际使用过程中仍然存在开机时电池漏插引起的起飞后重载姿态调整裕量不足而炸机。

目前常规的电池在位检测方法有限位开关触发(硬触发)法与电流差分采样(采样电阻形成差分信号的正负性判断电流流向)法。限位开关触发法，易出现因无人机加工精度或飞行中震动等原因，引起限位松动的问题；电流差分采样法，因为电阻串进主回路后产生热损耗，会造成电能的损失。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提出一种无人机并联多电池组的在位检测***，能够在无人机开机时实现电池漏插不在位不开机，保证开机后的无人机电池都在位，避免由于开机电池漏插不在位引起的起飞后重载姿态调整裕量不足而炸机；同时，在无人机飞行中，能够实时检测电池的在位情况，并结合长触发，避免了飞行中频繁震动引起的电池松动而导致的瞬间炸机。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决。

一种无人机并联多电池的在位检测***，包括：开机控制电路、多个电池在位信号采集电路、对应的多个信号隔离电路和对应的多个显示电路；

其中，每个信号隔离电路包含信号输入端口和第一信号输出端口、第二信号输出端口；

每个信号隔离电路的信号输入端口与对应的电池在位信号采集电路的输出端口连接，该信号隔离电路的第一信号输出端口与对应的显示电路的输入端口连接；

多个信号隔离电路的第二信号输出端口依次串联后与开机控制电路的输入端口连接，所述开机控制电路的输出端口用于输出无人机开机控制指令。

本实用新型技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)所述电池在位信号将电池的在位信号传输给信号隔离电路；

所述信号隔离电路，用于输出对应电池的在位信号；

所述显示电路用于显示对应电池是否在位。

(2)所述电池在位信号采集电路包含依次串联的第一电容和第一电阻，第一电容的另一个端子连接对应电池的正极，第一电阻的另一端连接对应电池的负极；

所述第一电容的两个端子形成该电池在位信号采集电路的输出端口。

进一步地，每个电池设置有电压检测脚，第一电容的另一个端子连接对应电池的电压检测脚。

(3)所述信号隔离电路是光电耦合器。

(4)所述开机控制电路包含控制电源，所述控制电源的正负极之间依次串联多个信号隔离电路的第二信号输出端口和开机控制按钮。

(5)所述显示电路包含显示电源，显示电源的正负极之间并联有第一回路和第二回路，所述第一回路由信号隔离电路的第一信号输出端口、第一偏置电阻、第二偏置电阻依次串联组成，所述第一回路由限流电阻、发光二极管和电子开关依次串联组成，所述电子开关的控制极电连接所述第一偏置电阻、第二偏置电阻的公共节点。

进一步地，所述电子开关为三极管，所述三极管的基极作为控制极，三极管的集电极连接发光二极管的负极，三极管的发射极连接显示电源的负极。

更进一步地，所述三极管的集电极和发射极之间连接有对应电池的在位信号发射器，对应该在位信号发射器设置有位于地面的在位信号接收器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过电路设计，在无人机的机载端形成检测回路，实现了无人机在开机时任一电池不在位不能开机，避免了由于开机电池漏插不在位引起的起飞后重载姿态调整裕量不足而炸机；同时通过显示电路实现了飞行过程中电池在位情况的实时监测，使地面站能够通过在位信号接收器实时获知电池在位情况，结合长触发，避免了飞行过程中频繁震动引起的电池松动而导致的瞬间炸机；且整个检测电路未向主回路引入电阻，避免了检测产生的热损耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的并联多电池连接图。

图2是本实用新型的一种无人机电池在位检测电路图。

图3是图2中A的放大图。

具体实施方式

参考图1-图3，本实用新型实施例提供的一种无人机并联多电池的在位检测***，包括：开机控制电路、多个电池在位信号采集电路、对应的多个信号隔离电路和对应的多个显示电路；电池在位信号采集电路通过电池的检测脚将电池的在位信号传输给该电池对应的光电耦合器的信号输入端口，电池的检测脚为电源插接件上的一个引脚，电池组件内接插件作为其闭合导通路径来实现每个电池是否在位的检测。示例性地，以电池1为例，电池1在位的电压信号通过连接在电池1正负极之间的依次串联的第一电容C1和第一电阻R1进行滤波处理，所述第一电容的两个端子形成电池1在位信号采集电路的输出端口，将进行滤波处理，消除干扰信号的电1在位信号输送给对应的信号隔离电路，信号隔离电路具体是光电耦合器；该光电耦合器根据接收到的电池1的在位信号，经过电光电转换，将电池1的在位信号通过第一信号输出端口和第二信号输出端口分别传输给显示电路和开机控制电路。

一方面，开机控制电路中的控制电源的正负极之间依次串联多个信号隔离电路的第二信号输出端口和开机控制按钮。示例性地，参考图2，在无人机开机时，打开开机控制按钮SB1，若有一个电池不在位，则开机控制电路断开，使任一电池的在位信号直接影响开机控制电路的通断，进而达到开机时有一个电池不在位就不开机的作用，避免了开机电池漏插不在位引起的起飞后重载姿态调整裕量不足而炸机；开机控制电路还连接分电控制电路5，分电控制电路5中开关机接收主令的方式为高电平长触发，故对供电分电***无影响，在飞行中出现电池松动或插接不良的情况时，及时将飞机降落，即可避免瞬间炸机。

另一方面，示例性地，参考图2和图3，显示电路中的显示电源的正负极之间并联有第一回路和第二回路，所述第一回路由光电耦合器的第一信号输出端口、第一偏置电阻R2、第二偏置R3电阻依次串联组成，所述第二回路由限流电阻R4、发光二极管和电子开关依次串联组成，电子开关的控制极电连接所述第一偏置电阻、第二偏置电阻的公共节点。具体地，当电池1在位时，电子开关具体是三极管，三极管的基极作为控制极，三极管的集电极连接发光二极管的负极，三极管的发射极连接显示电源的负极，三极管的基极接收经过第一偏置电阻R2、第二偏置R3调整的光电耦合器的第一信号输出端口传输的电池1在位高电平信号，以使放大电路获得合适的工作点，输出给三极管的集电极和发射极之间连接的对应电池的在位信号发射器4，将该高电平信号无线传输给位于地面的对应在位信号接收器，对应在位信号接收器具体是飞控或地面站，使飞控或地面站可实时获知飞行中的无人机的电池在位信息；同时发光二极管与显示电源、三极管接通，发出光信号，形成机载端显示，直观的对每个电池进行显示，方便检查维修。当电池1或其他任一电池不在位时，三极管基极无电流，整个显示电路没有形成回路，则机载端发光二极管不亮，地面站接收不到信号。

下面对本实用新型中的无人机并联多电池的在位检测***如何对并联的多个电池进行在位检测，进行详细描述：

(一)无人机开机时

按下开关控制按钮SB1超过3秒钟(该开关为自复位开关)，当每个电池都在位时，串联在开机控制电路中的多个光电耦合器的第二信号输出端接通，开机成功，松开SB1；当无人机出现电池漏插或者电池插接不良的情况时，通过电池接插件上的检测脚的高低电平信号来获取电池在位信号。如：当电池1未插其他两块电池插接到位时，检测脚2和3为高电平，检测脚1 为低电平，检测脚2、3高电平连接的光电耦合器接通，检测脚1低电平光耦断开，则开机控制电路不通，所以整机不能通电。

(二)无人机飞行过程中

当无人机出现空中丢失电池供电时，对应的检测脚因接插件脱出为低电平，其对应的光耦断开，开机控制电路回路断开，但开机控制电路中的分电控制电路中开关机接收主令的方式为长触发，故对供电分电***无影响；在位检测脚1为低电平，在位检测脚2、3为高电平，在位信号发射器4接收到电池1为低电平，电池2、电池3为高电平的信号，通过飞控或数传设备将信号传输给地面站，当检测到飞机丢失电池电压后，及时将飞机降落，即可避免瞬间炸机。

本实用新型中的信号隔离电路液可以是磁隔离或继电器隔离等方式，第一电容也可以用RC、RCD吸收装置、二极管、TVS续流装置等有类似功能的部件代替。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些改动和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，包括：开机控制电路、多个电池在位信号采集电路、对应的多个信号隔离电路和对应的多个显示电路；

其中，每个信号隔离电路包含信号输入端口和第一信号输出端口、第二信号输出端口；

每个信号隔离电路的信号输入端口与对应的电池在位信号采集电路的输出端口连接，该信号隔离电路的第一信号输出端口与对应的显示电路的输入端口连接；

多个信号隔离电路的第二信号输出端口依次串联后与开机控制电路的输入端口连接，所述开机控制电路的输出端口用于输出无人机开机控制指令。

2.根据权利要求1所述的无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，所述电池在位信号采集电路用于采集每个电池是否在位，并将电池的在位信号传输给信号隔离电路；

所述信号隔离电路，用于输出对应电池的在位信号；

所述显示电路用于显示对应电池是否在位。

3.根据权利要求1或2所述的无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，所述电池在位信号采集电路包含依次串联的第一电容和第一电阻，第一电容的另一个端子连接对应电池的正极，第一电阻的另一端连接对应电池的负极；

所述第一电容的两个端子形成该电池在位信号采集电路的输出端口。

4.根据权利要求3所述的无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，每个电池设置有电压检测脚，第一电容的另一个端子连接对应电池的电压检测脚。

5.根据权利要求1所述的无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，所述信号隔离电路是光电耦合器。

6.根据权利要求1所述的无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，所述开机控制电路包含控制电源，所述控制电源的正负极之间依次串联多个信号隔离电路的第二信号输出端口和开机控制按钮。

7.根据权利要求1所述的无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，所述显示电路包含显示电源，显示电源的正负极之间并联有第一回路和第二回路，所述第一回路由信号隔离电路的第一信号输出端口、第一偏置电阻、第二偏置电阻依次串联组成，所述第二回路由限流电阻、发光二极管和电子开关依次串联组成，所述电子开关的控制极电连接所述第一偏置电阻、第二偏置电阻的公共节点。

8.根据权利要求7所述的无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，所述电子开关为三极管，所述三极管的基极作为控制极，三极管的集电极连接发光二极管的负极，三极管的发射极连接显示电源的负极。

9.根据权利要求8所述的无人机并联多电池的在位检测***，其特征在于，所述三极管的集电极和发射极之间连接有对应电池的在位信号发射器，对应该在位信号发射器设置有位于地面的在位信号接收器。