一種具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，包括電池組模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、2.4GHz無線通訊模塊、充電平衡端子和放電端子，其中，電池組模塊電連接數(shù)據(jù)收集模塊、充電平衡端子和放電端子，2.4GHz無線通訊模塊電連接數(shù)據(jù)收集模塊，電池組模塊包括至少兩個聚合物鋰離子電池。本實(shí)用新型提供的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，通過在電池組內(nèi)置數(shù)據(jù)收集模塊中的微處理器單元對電池電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理回傳，提早暴露因電池問題導(dǎo)致的安全隱患，提高無人機(jī)運(yùn)行可靠性，且成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、易于普及應(yīng)用。
【專利說明】
一種具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及無人機(jī)電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，一般的無人機(jī)由于自身載重量的限制，多采用高倍率的聚合物鋰離子電池組，為無人機(jī)提供電能，由于電池組多采用多個電池經(jīng)過串并聯(lián)組合而成，盡管電池在組合之前都有繼續(xù)一致性匹配，但電池長期在高倍率大電流環(huán)境下工作，導(dǎo)致電池組劣化加劇，各單體之間的一致性變得越來越差，使得電池組放電時容易出現(xiàn)個體短板現(xiàn)象，可能出現(xiàn)飛行過程中電量不足，引起無人機(jī)墜毀，昂貴的設(shè)備損壞及數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。針對這類現(xiàn)象，一般在電池組放電端加裝一個電壓檢測報警器或通過無人機(jī)控制板對電池放電端電壓進(jìn)行讀取并回傳給地面站，以達(dá)到提前報警的功能。然而電壓檢測報警器置于無人機(jī)上，距離較遠(yuǎn)時無論是通過蜂鳴還是閃光的方式，其可識別性都不高，且檢測誤差較大;而通過無人機(jī)控制板對電池電壓讀取，需要通過比較復(fù)雜的軟件算法來實(shí)現(xiàn)，且每個廠家算法及通訊方式都是作為技術(shù)核心不予公開，因而其通用性不強(qiáng)，無法大量普及應(yīng)用，僅用于比較高端的機(jī)型上且成本高。
[0003]此外，現(xiàn)在有方案監(jiān)控電池組總電壓，無法對電池組的每組單體電池在放電過程中狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，不能提早對電池組的使用狀態(tài)進(jìn)行有效的預(yù)警，存在一定的墜機(jī)隱串
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[0004]因此，需要提供一種具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組以解決上述技術(shù)問題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，通過在電池組內(nèi)置數(shù)據(jù)收集模塊中的微處理器單元對電池電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理回傳，解決常規(guī)無人機(jī)電池低壓報警及時性問題，且該方案體積小，可以在不改變原無人機(jī)內(nèi)部空間的前提下，實(shí)現(xiàn)電池運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，提高無人機(jī)飛行的安全性。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，包括電池組模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、2.4GHz無線通訊模塊、充電平衡端子和放電端子，其中，電池組模塊電連接數(shù)據(jù)收集模塊、充電平衡端子和放電端子，2.4GHz無線通訊模塊電連接數(shù)據(jù)收集模塊，電池組模塊包括至少兩個聚合物鋰離子電池。
[0007]優(yōu)選電池組模塊為3S電池組，數(shù)據(jù)收集模塊包括電池電壓比較電路、微處理器單元、基準(zhǔn)電壓電路、微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路，2.4GHz無線通訊模塊包括無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，微處理器單元電連接電池電壓比較電路、基準(zhǔn)電壓電路和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，電池電壓比較電路電連接3S電池組，微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路用于為微處理器單元、基準(zhǔn)電壓電路和無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路提供+5VDC工作電壓，無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路用于為無線數(shù)據(jù)傳輸模塊提供+3.3VDC工作電壓。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選數(shù)據(jù)收集模塊進(jìn)一步包括電連接微處理器單元和微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路的工作狀態(tài)指示燈，其中，微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路用于為工作狀態(tài)指示燈提供+5VDC工作電壓。
[0009]優(yōu)選，所述微處理器單元包括89c51/C52系列單片機(jī)或者STM32系列單片機(jī)。
[0010]優(yōu)選所述電池組模塊的倍率至少為5C，電壓不低于7.4V
[0011]有益效果:本實(shí)用新型提供的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，通過在電池組內(nèi)置數(shù)據(jù)收集模塊中的微處理器單元對電池電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理回傳，解決常規(guī)無人機(jī)電池低壓報警及時性問題，且該方案體積小，可以在不改變原無人機(jī)內(nèi)部空間的前提下，實(shí)現(xiàn)電池運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，提高無人機(jī)飛行的安全性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組的第一優(yōu)選實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組的第一優(yōu)選實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]如圖1所述，本實(shí)施例的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，包括電池組模塊1、數(shù)據(jù)收集模塊2、2.4GHz無線通訊模塊3、充電平衡端子4和放電端子5，其中，電池組模塊I電連接數(shù)據(jù)收集模塊2、充電平衡端子4和放電端子5，2.4GHz無線通訊模塊3電連接數(shù)據(jù)收集模塊2，電池組模塊I包括至少兩個聚合物鋰離子電池。
[0016]其中，2.4GHz無線通訊模塊3傳輸距離可達(dá)2000米以上，該模塊具有接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。充電平衡端子4是將電池組模塊I中的每個單節(jié)電池的正負(fù)極單獨(dú)引接出來的端口，用于配合平衡充電器對電池組模塊I中的每個單節(jié)電池進(jìn)行單獨(dú)充電，平衡電池極間差升。
[0017]請參看圖2所示，在本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例中，優(yōu)選電池組模塊I為3S電池組11，數(shù)據(jù)收集模塊2包括電池電壓比較電路22、微處理器單元23、基準(zhǔn)電壓電路24、微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路27，2.4GHz無線通訊模塊3包括無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路38和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊35，微處理器單元23電連接電池電壓比較電路22、基準(zhǔn)電壓電路24和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊35，電池電壓比較電路22電連接3S電池組11，微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路27用于為微處理器單元23、基準(zhǔn)電壓電路24和無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路38提供+5VDC工作電壓，無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路38用于為無線數(shù)據(jù)傳輸模塊35提供+3.3VDC工作電壓，在本實(shí)施例中，優(yōu)選微處理器單元22采用的是C52系列單片機(jī)。
[0018]當(dāng)然在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，微處理器單元22也可以采用89c51系列單片機(jī)或者STM32系列單片機(jī)，對此不作限制。
[0019]請進(jìn)一步參看圖2所示，優(yōu)選數(shù)據(jù)收集模塊2進(jìn)一步包括電連接微處理器單元23和微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路27的工作狀態(tài)指示燈26，其中，微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路27用于為工作狀態(tài)指示燈26提供+5VDC工作電壓。
[0020]以圖2所示的實(shí)施例為例，本實(shí)用新型工作原理如下:微處理器單元23采用兼容的89c52系列單片機(jī)作為數(shù)據(jù)采集芯片，其芯片包括多個引腳，其中引腳I與基準(zhǔn)電壓電路24相連，通過微處理器單元23編程設(shè)定管腳I內(nèi)部參考電壓\^隹，通過基準(zhǔn)電壓電路24產(chǎn)生一個基準(zhǔn)電壓￥1，引腳2、3、4、5、6、7、9、17、18、19與電池電壓比較電路22中相應(yīng)的電池相連接，通過兩電阻Rnl和Rn2分壓，讀取個單體電池的電壓，通過讀取該引腳的電壓值Vn(n為相應(yīng)的管腳數(shù)值)，通過與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較計算得出準(zhǔn)確的電壓值，其計算方法為V= (Vn-Vn-l)/Vl*Rnl/Rn2*V?f,引腳20與工作狀態(tài)指示燈26相連，通過指示燈顯示數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊35與地面工作站或遙控裝置通訊狀態(tài)以及對頻狀態(tài)，引腳11，12，13，14，15，16與無線數(shù)據(jù)傳輸模塊35相連，微處理器單元23將獲取的電池電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PPM信號，通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊35傳送給地面工作站。使得使用者可以很直觀的查看該組電池的使用狀態(tài)，從而對該組電池健康狀態(tài)進(jìn)行有效評估，也可以通過地面工作站設(shè)置報警電壓，達(dá)到電壓及時預(yù)警，使無人機(jī)及時返航，避免墜機(jī)事故的發(fā)生。
[0021]在本實(shí)用新型的所有實(shí)施例中，優(yōu)選電池組模塊I的倍率至少為5C，電壓不低于7.4V。
[0022]本實(shí)用新型提供的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，通過在電池組內(nèi)置數(shù)據(jù)收集模塊中的微處理器單元對電池電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理回傳，解決常規(guī)無人機(jī)電池低壓報警及時性問題，且該方案體積小，可以在不改變原無人機(jī)內(nèi)部空間的前提下，實(shí)現(xiàn)電池運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，提高無人機(jī)飛行的安全性。該模塊價格低廉，無線通訊實(shí)現(xiàn)方式簡單，容易通過微處理器編程兼容各種通訊協(xié)議。
[0023]以上所述僅僅列出了本實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，其特征在于，包括電池組模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、2.4GHz無線通訊模塊、充電平衡端子和放電端子，其中，電池組模塊電連接數(shù)據(jù)收集模塊、充電平衡端子和放電端子，2.4GHz無線通訊模塊電連接數(shù)據(jù)收集模塊，電池組模塊包括至少兩個聚合物鋰離子電池。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，其特征在于，電池組模塊為3S電池組，數(shù)據(jù)收集模塊包括電池電壓比較電路、微處理器單元、基準(zhǔn)電壓電路、微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路，2.4GHz無線通訊模塊包括無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，微處理器單元電連接電池電壓比較電路、基準(zhǔn)電壓電路和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，電池電壓比較電路電連接3S電池組，微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路用于為微處理器單元、基準(zhǔn)電壓電路和無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路提供+5VDC工作電壓，無線模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路用于為無線數(shù)據(jù)傳輸模塊提供+3.3VDC工作電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，其特征在于，數(shù)據(jù)收集模塊進(jìn)一步包括電連接微處理器單元和微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路的工作狀態(tài)指示燈，其中，微處理器5V電壓轉(zhuǎn)換電路用于為工作狀態(tài)指示燈提供+5VDC工作電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，其特征在于，所述微處理器單元包括89c51/C52系列單片機(jī)或者STM32系列單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有數(shù)據(jù)回傳功能的無人機(jī)電池組，其特征在于，所述電池組模塊的倍率至少為5C，電壓不低于7.4V。
【文檔編號】H01M10/42GK205543133SQ201620150346
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月29日
【發(fā)明人】盧蕓東, 羅仕雄, 陳明
【申請人】廣東九州太陽能科技有限公司