JP6985312B2 - バッテリー及びバッテリー付き無人機 - Google Patents
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Description
本願は、2013年12月6日に出願されたCN第201310659214.5号に対する優先権を主張する。本願の開示は参照することによりその全体で本明細書に組み込まれる。
の羽根付きの1つ以上のロータを含み得る。電源は羽根を含んだロータの回転を生じさせ、無人航空機の揚力を生じさせる。
続され、電源の残りの電量のパーセンテージを表示する。電力測定装置に電源の放電中に電流を収集する電流サンプリング装置を含めてもよい。電力測定装置は電流サンプリング装置によって収集される電流を収集し、電源の電量のレベルを計算する。電源の電量のレベルは、消費されるエネルギー量の測定に基づいて計算されてよく、電源の電量のレベルは電源全体での電圧降下測定に基づいて計算されない。また、表示装置に複数のインジケータライトを備えてもよく、同時に点灯しているインジケータライトの数が電源の電量のレベルのパーセンテージを示すようにできる。さらに、電源の電量のレベルと電源の電圧にアクセスを提供するように構成されるインタフェースを提供してもよい。
本明細書で言及されるすべての出版物と特許出願は、それぞれの出版物または特許出願が参照により組み込まれるために明確かつ個別に示されるように、参照により同程度まで本明細書に組み込まれる。
部に組み込まれるように構成することが可能である。また、コネクタは電源を別の電源へ差込むことを容易にできる。例えば、電源はバッテリーを充電できる外部電源に接続され得る。また、他の実施形態においては、電源レベルチェッカが装置に統合されている。電源レベルチェッカは、マルチメーターまたは別個の電源レベル検出器装置を使用せず、ユーザーが所望するときにいつでも電源の電量レベルを表示できる。例えば、ユーザーからの要求時または連続的に電源レベルを示す視覚インジケータを実現し得る。また、電源を電源制御アセンブリの中に統合することが可能であり、短絡保護と高電流レベルに対する保護の点において、以前よりも安全な設計とすることができる。
定装置に電気的に接続され、電源の残りの容量のパーセンテージを表示する。
バッテリーであってよい。また、バッテリーは一次(使い捨ての)バッテリーであってもよい。既知の技術または後に開発される任意のバッテリーの化学的性質を有するバッテリーが使用され得る。ある実施形態においては、バッテリーは鉛酸蓄電池、密閉形鉛酸蓄電池(例えば、ゲルバッテリー、吸収ガラスマット電池)、ニッケル‐カドミウム(NiCd)電池、ニッケル‐亜鉛(NiZn)電池、ニッケル水素(NiMH)電池、またはリチウムイオン(Li−ion)電池であってよい。バッテリーセルは直列で、並列で、またはその任意の組合せで接続され得る。バッテリーセルは単一の単位としてまたは複数の単位として互いにパッケージ化され得る。
Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、40Hz、50Hz、75Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1kHz、2kHz、3kHz、5kHZ、10kHz、20kHz、50kHz、75kHz、または100kHz以上であり得る。また、バッテリー電流サンプリング周波数は約10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、40Hz、50Hz、75Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1kHz、2kHz、3kHz、5kHz、10kHz、20kHz、50kHz、75kHz、100kHz、または200kHz以下であり得る。
無人航空機のいずれの部分も分解することなく電力レベルを確認し得る。電力レベルインジケータは電源パックの内部に内蔵され得る。電力レベルは、電源パックが接続されるかまたは無人航空機に設置されるときに電源パックに表示され得る。また、他の実施形態では、電源パックが無人航空機に接続されていないまたは無人航空機に設置されていないときにも、電力レベルが電源パックに表示されるようにしてもよい。
合、(または可動物体に電源パックを取り付けた場合)に、自動的に電気接続部が互いに接触するように構成すると、電源が可動物体上の電力を供給される装置に電力を供給できる。
示)を含む。また、電力測定装置223は、電源の現在残存する容量を電源の総容量で除算し、現在残存する電量のパーセンテージを取得する。同時に点灯しているインジケータライトの数は、電源の現在残存する容量のパーセンテージを示す。具体的には、本実施形態において、表示手段223はLEDライトである4つの電力インジケータを含む。1つのライトが点灯している場合、残りの電量のパーセンテージが25%であることを示す。電力インジケータライトのすべて4つがオンである場合、バッテリー20には75%〜100%の電量が残っていることを意味する。3つのインジケータライトが点灯している場合、バッテリーには50%〜75%の電量が残っていることを意味する。2つのインジケータライトが点灯している場合、バッテリーには25%〜50%の電量が残っていることを意味する。インジケータライトが1つ点灯している場合、バッテリー20には0%〜25%の電量が残っていることを意味する。これによって、ユーザーは、バッテリーにどのくらい多くの電量が残っているのかを大まかに理解できる。
整することなく入力装置を操作できるようにアクセス可能なままであり得る。図3は、電源パックの分解図である。図4は、電源パックのカバー部材を示す図である。図5は電源パックの平面図である。
0、1:30、1:20、1:15、1:12、1:11、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、または1:3以下であり得る。電源パックはMCUを含んでよい。MCUの重量は、約0.01グラム、0.05グラム、0.1グラム、0.5グラム、0.7グラム、0.8グラム、0.9グラム、1グラム、2グラム、3グラム、5グラム、7グラム、10グラム、15グラム、または20グラム以下であり得る。
0、1:15、1:12、1:11、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、または1:2以下であり得る。電源パック重量と可動物体重量の割合は、約1:30、1:20、1:15、1:12、1:11、1:10、1:9、1:
8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、または1:2以下であってよい。電源回路を加えた電源ハウジング重量と可動物体重量の割合は、約1:100、1:70、1:
50、1:40、1:30、1:20、1:15、1:12、1:11、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、または1:4以下であり得る。
はセンサーであり、負の電極線路に沿った電流のサイズをサンプリングする。マイクロコントローラユニットは、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのモジュールを含むことがある。AD4 755はアナログ―デジタル変換モジュールの入力ピンである。AD4は、抵抗器の電圧を収集し、電圧と電流との関係性に従って電流を計算できる(つまり、I=V/Rであり、この式でIは電流であり、Vは電圧であり、Rは抵抗である)。電荷と電流の関係性はQ=I*tである。この式において、Qは電荷、Iは電流、tは時間である。マイクロコントローラユニットは、例えばt時間毎に信号を周期的に収集できる。充電プロセスまたは放電プロセスの間の電荷の変化は、Q1=ΣI*tである。元のバッテリー容量がQ0であると仮定すると、電荷はQ=Q1+Q0である。バッテリー容量がQALLである場合、電流電荷のパーセンテージはP=QALL/Qである。
760、AD2 765、AD3 770は各セル/コアの電圧を検出できる。そして、所与のバッテリーの電圧が過剰放電電圧に達すると、MCU 735は、Q1 740を閉じて外部バッテリーの出力を遮断し、バッテリーを保護する。
メーターを有するため、特にその使用が長引いた場合、各セルの電圧は不一致となり得る。この場合、バッテリーは徐々に激しく不均衡となり、バッテリー容量の降下またはバッテリーの総放電電圧の低減の少なくとも一方が発生し、バッテリーの性能に著しく影響を及ぼすことがある。各セルの電圧は妥当な範囲内で制御することで、セル電圧平衡を実現できる。図7に示すように、ADI 760、AD2 765、及びAD3 770はそれぞれ各セルV1、V2、及びV3の電圧を測定できる。V1、V2、またはV3が一定の値を超えると、所与のセルはその電圧を他のセルの電圧と同様になるように低減させる。そして、他のセルを放電することなく、所与のセルは、バッテリーに接続されたトランジスタと抵抗器を介して放電し、それによってバッテリー間の平衡を実現する。
790によって収集され、MCU 735によって温度に変換される。マイクロコントローラユニットによって検出される温度が許容充電温度範囲外になると、マイクロコントローラユニットは、Q2 745をオフにして充電を停止する。
るか、選択されてよい。例えばこの特徴は、入力信号の時間の長さを含み得る。別の実施形態において、この特徴は、入力信号で伝達されるデータを含み得る。また、この特徴は入力信号で提供されるパターンを含み得る。例えば、入力装置がボタンである場合、ボタンを一度迅速に押下することに対して長期間にわたってボタンを長押しすることは、異なる操作モードへの切り替わり、あるいは異なる操作モードの選択、を生じさせる異なる特徴となり得る。例えば、ボタンの迅速な押下により、操作モードは電源オンと電源オフとの間で切り替わるようにすることが可能である。また、長時間のボタンの長押しにより、電源の電量レベルが表示される、または非表示になるようにすることも可能である。
ュータ制御システム)、またはその任意の適切な組合せによって制御できる。可動物体は、人工知能で構成されたロボット等の自律ロボットまたは半自律ロボットであることがある。
ては、可動物体重量と荷重重量の割合は約1:1を超えてよい、未満であってよい、また
は等しくてよい。また、支持機構重量と荷重重量の割合は、約1:1を超えてよい、未満
であってよい、または等しくてよい。所望される場合には、可動物体重量と荷重重量の割合は、1:2、1:3、1:4、1:5、1:10以下またはさらに少ないことがある。逆に、可動物体重量と荷重重量の割合は、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1以上またはさらに大きいことがある。
施形態において、センサーは搭載物の目標物に検知データを提供する。また、搭載物は、1つ以上の目標物に信号を提供するための1つ以上のエミッタを組み合わせて含むことがある。照明光源または音源等の適切なエミッタが使用できる。ある実施形態において、搭載物は、可動物体から遠隔のモジュールと通信するための1台以上のトランシーバを含む。また、搭載物は、環境または目標物と相互作用するように構成することも可能である。例えば、搭載物は、ロボットアーム等の物体を操作できるツール、計器、または機構を含み得る。
000を示す。可動物体1000は航空機として示されているが、航空機に限らず本明細書に上述されるように任意の適切なタイプの可動物体を使用できる。当業者は、航空機システムとの関連で本明細書に説明される実施形態のいずれかが任意の適切な可動物体(例えば、無人航空機)に適用できることを理解するだろう。また、搭載物1004は、支持機構1002を必要とせず、可動物体1000上に提供され得る。可動物体1000は推進機構1006、検知システム1008、及び通信システム1010を含み得る。
1012の1台以上の受信機に送信されることができ、逆も同様である。また、通信は双方向通信であってもよく、これによってデータは可動物体1000と端末1012との間の双方向で送信できる。双方向通信は、通信システム810の1台以上の送信機から、通信システム1014の1台以上の受信機に送信することが可能で、逆も同様である。
100の構成要素の内の1つ以上は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検知システム、または上記の内の1つ以上と通信する追加の外部装置の上に位置することがある。さらに、図11は、単一の処理装置1104と非一過性のコンピュータ可読媒体1106を示しているが、当業者はこれが制限的となることを目的としていないこと、及びシステム1100が複数の処理装置または非一過性のコンピュータ可読媒体の少なくとも一方を含むことがあることを理解するだろう。また、複数の処理装置または非一過性のコンピュータ可読媒体の少なくとも一方の内の1つまたは複数は、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検知モジュール、上記の内の1つ以上と通信する追加の外部装置、またはその適切な組合せの上等の、異なる場所に位置することがある。これにより、システム1100によって実行される処理機能またはメモリ機能の少なくとも一方の任意の適切な態様は、上述の場所の内の1つ以上で発生することがある。
Claims (1)
- 無人航空機に電力を供給するように適応された電源と、
前記電源と関連付けられた一つの入力装置と、
前記電源と電気的に接続された電力測定装置と、
前記電力測定装置と電気的に接続された表示装置と、
通信インタフェースと、
を備えた電源制御アセンブリであって、
前記入力装置は、複数の入力に応じて複数の操作モード間で切り替わるように構成されており、
前記複数の操作モードは少なくとも、
前記電源の電量レベルを表示する、前記無人航空機のユーザによる第1の入力に関連付けられた第1の操作モードと、
前記電源に関連する状態情報を外部装置と通信する、前記無人航空機のユーザによる第2の入力に関連付けられた第2の操作モードと、
を備え、
前記表示装置は、(1)前記電源が前記無人航空機に接続されることなく、かつ、(2)前記無人航空機の推進装置を作動させるように前記電源が前記推進装置に電力供給することなく、前記第1の操作モードにおいて前記電源の電量レベルを表示するように構成されており、
前記電源の電量レベルは複数のLEDライトを用いて表示され、
前記通信インタフェースは、前記第2の操作モードにおいて前記外部装置との通信を可能にするように構成されている、
電源制御アセンブリ。
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