電池、電池管理系統以及無人飛行器的制作方法
本實用新型涉及智能電池組合供電系統的安全管理技術領域，特別涉及一種電池以及電池管理系統。
背景技術：
隨著用電設備功率的增大，通常需要將鋰電池串并聯起來組成比較復雜的供電系統。在多電池組合的供電系統中，各個電池之間的電壓、電量可能會有不同，而不同電量、電壓的電池組合使用通常會引入一些安全和兼容性的問題，例如，各電池都有獨立的開關按鍵和電量指示，當各電池先打開再組合到供電系統時，接入的瞬間往往會有大電流沖擊，會造成電路損壞。
技術實現要素：
有鑒于此，有必要提出一種電池以及電池管理系統，以解決上述技術問題。
一種電池管理系統，用于管理所在電池的電壓輸出，所述電池管理系統包括：
連接狀態偵測接口，用于與所述外部裝置電連接，并在與所述外部裝置電連接時接收一在位信號；以及
電池控制器，與所述連接狀態偵測接口通訊連接；
其中，所述電池控制器根據所述在位信號，控制所述所在電池輸出電壓。
進一步地，所述電池控制器包括電源管理單元以及與所述電源管理單元電連接的電壓輸出控制電路；
所述電源管理單元與所述連接狀態偵測接口電連接，并實時偵測所述連接狀態偵測接口上的所述在位信號；以及
電壓輸出控制電路，與所述電源管理單元連接，用于控制電壓輸出；
其中，所述電源管理單元未偵測到所述在位信號時產生停止輸出電壓指令，通過所述電壓輸出控制電路控制所在電池停止輸出電壓。
進一步地，所述電壓包括如下至少一種：用于給所述外部裝置的動力系統供電的操作電壓，用于給所述外部裝置的動力系統的控制器或/及傳感器供電的安全電壓。
進一步地，所述在位信號為來自所述外部裝置的直流電壓信號或脈沖信號。
進一步地，所述電池還包括電源按鍵，所述電壓輸出控制電路與所述電源按鍵電連接，
其中，所述電壓輸出控制電路在接收到所述外部裝置的電源按鍵或所述電池的電源按鍵被按壓的按壓信號時產生安全電壓輸出指令，以控制所述電池輸出安全電壓。
進一步地，所述電池管理系統還包括與所述外部裝置進行通信連接的通信接口，
其中，所述電壓輸出控制電路與所述通信接口連接，并在所述通信接口接收到控制所述外部裝置關機的關機控制信號時，產生停止輸出操作電壓指令，以控制所在電池停止輸出操作電壓。
進一步地，所述電池管理系統還包括與所述電池控制器電連接的通信接口，所述通信接口用于與所述外部裝置的電源控制器進行通信連接，
其中，所述通信接口獲取所在電池的電氣參數并將所述電氣參數傳輸給所述外部裝置的電源控制器。
進一步地，所述電池管理系統還包括與所述電池控制器電連接的通信接口，所述通信接口用于接收所述外部裝置的電源控制器發送的電壓輸出控制信號，
其中，所述電池控制器根據所述通信接口接收到的所述電壓輸出控制信號產生相應的電壓輸出指令，以控制所在電池輸出相應的電壓。
進一步地，所述電池管理系統還包括與所述外部裝置進行通信連接的通信接口，所述電池控制器與所述通信接口連接，
其中，所述電池控制器在所述通信接口接收到所述外部裝置發送的安全電壓輸出控制信號時，產生安全電壓輸出指令，以控制所在電池輸出安全電壓；
或/及，所述述電池控制器在所述通信接口接收到所述外部裝置發送的操作電壓輸出控制信號時，產生操作電壓輸出指令，以控制所在電池輸出操作電壓；
或/及，所述電述電池控制器在所述通信接口接收到所述外部裝置發送的停止輸出操作電壓控制信號，產生停止輸出操作電壓指令，以控制所在電池停止輸出操作電壓。
進一步地，所述安全電壓開啟的順序在所述操作電壓開啟的順序之前。
進一步地，所述安全電壓與所述操作電壓同時開啟。
進一步地，所述電池還包括電芯，所述電池管理系統還包括：
安全電壓輸出接口，與所在電池的電芯電連接，所述安全電壓輸出接口還用于與所述外部裝置的安全電壓接收端子電連接，并通過所述安全電壓接收端子給所述外部裝置傳輸安全電壓；以及
操作電壓輸出接口，與所在電池的電芯電連接，所述操作電壓輸出接口還用于與所述外部裝置的操作電壓接收端子電連接，并通過所述操作電壓接收端子給所述外部裝置傳輸操作電壓。
一種電池，用于給一外部裝置供電，所述電池包括：殼體；電芯，收納于所述殼體內；以及所述的電池管理系統，所述電池管理系統設于所述殼體內部，并與所述電芯電連接。
一種無人飛行器，包括：動力裝置，為所述無人飛行器提供飛行動力；上所述的電池，為多個；其中，多個所述電池與所述動力裝置電連接，為所述動力裝置提供電能。
本實用新型的所述電池管理系統通過主動偵測所在電池與所述移動平臺的連接狀態來管理所在電池的電壓輸出，從而能夠有效防止電池在開機狀態下連接所述移動平臺帶來的瞬間電壓沖擊以及造成的所述移動平臺的電路損壞。
附圖說明
圖1是本實用新型一實施例提供的一種用電設備的結構示意圖，所述用電設備包括移動平臺和電池組件，所述電池組件包括多個電池。
圖2是本實用新型一實施例提供的一種電池的立體圖。
圖3是圖2所示的電池的結構模塊圖，所述電池包括電池管理系統。
圖4是圖3所示的電池管理系統的結構模塊圖。
圖5是本實用新型一實施例提供的一種移動平臺的結構示意圖。
圖6是圖5所示的移動平臺的功能模塊圖。
圖7是本實用新型實施例提供的電池與移動平臺的連接結構示意圖；
圖8是本實用新型實施例的電池或移動平臺的隔離器的具體電路圖；
圖9是本實用新型實施例的電池控制方法的流程圖；
圖10是本實用新型的實施例的移動平臺的電量控制方法的流程圖；
圖11是本發明實施例提供的電池與移動平臺的電源啟動控制原理圖。
主要元件符號說明
用電設備 100
電池組件 20
電池 21
殼體 210
電芯 211
電池管理系統 212
連接接口 2120
連接狀態偵測接口 2121
通信接口 2122
安全電壓輸出接口 2123
操作電壓輸出接口 2124
電壓輸出控制電路 2125
電源管理單元 2126
電池控制器 2127
電源按鍵 214
指示單元 215
移動平臺 30
機身 31
中心板 32
電源控制器 321
連接端口 33
通信端子 331
安全電壓接收端子 332
操作電壓接收端子 333
動力裝置 34
電源按鍵 35
電量顯示單元 36
隔離器 37
連接端 371、372
控制端 373
負載 38
如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本實用新型。
具體實施方式
需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1，為本實用新型一實施例中提供的一種用電設備100的結構示意圖。所述用電設備100包括移動平臺30以及為所述移動平臺30供電的電池組件20。
在本實施例中，所述電池組件20包括多個電池21。請一并參閱圖2- 3，每一所述電池21包括但不限于，殼體210、收納于所述殼體210內的至少一個電芯211以及電池管理系統212。其中，所述電池管理系統212與所述電芯211電連接，用于管理所在電池21的電壓輸出，以給所述移動平臺 30供電。
在本實施例中，所述移動平臺30可用于接收所述電池組件20的供電以及可用于控制所述電池組件20的電壓輸出，而所述電池管理系統212可根據所述移動平臺30的控制來管理所在電池21的電壓輸出。下面通過具體實施例進行詳細說明。
電池
請參閱圖4，在本實施例中，所述電池管理系統212包括但不限于，通信接口2122以及與所述通信接口2122連接的電池控制器2127，所述通信接口2122用于與所述移動平臺30的電源控制器321(如圖6所示)進行通信連接。
所述電池控制器2127與所述通信接口2122連接，用于根據所述通信接口2122接收到的所述電壓輸出控制信號產生相應的電壓輸出指令，以控制所在電池輸出相應的電壓。
具體地，所述電池21的通信接口2122用于與所述移動平臺30的通信端子331進行通信連接，使得所述電池21的電池控制器2127能夠通過所述通信接口2122和所述移動平臺30的通信端子331(如圖6所示)與所述移動平臺30的電源控制器321進行通信連接。
在本實施例中，所述通信接口2122獲取所在電池21的電氣參數并將所述電氣參數傳輸給所述移動平臺30的電源控制器321，以供所述電源控制器321根據所述電氣參數產生相應的電壓輸出控制信號。其中，所述電氣參數包括如下至少一種：電壓值、剩余電量、總充電電量、工作電流、電池使用壽命。
在一種實施例中，所述通信接口2122可主動獲取所在電池21的電氣參數并主動發送給所述移動平臺30的電源控制器321。或者，在另一種實施例中，所述通信接口2122可接收并響應所述移動平臺30的電源控制器 321發送的獲取電池的電氣參數的信號，獲取所在電池21的電氣參數并發送給所述移動平臺30的電源控制器321。
在本實施例中，所述通信接口2122還用于接收所述電源控制器321發送的電壓輸出控制信號。
所述電池控制器用于根據所述通信接口2122接收到的所述電壓輸出控制信號產生相應的電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出相應的電壓。
在本實施例中，所述電池控制器包括電源管理單元2126以及電壓輸出控制電路2125。具體在本實施例中，所述電源管理單元2126可以包括如下一種：MCU，電量計，電流測量電路，電壓測量電路，溫度傳感器，電子開關等等。所述電壓輸出控制電路2125可以包括如下至少一種：電子開關，分流電路，升壓電路，降壓電路，穩壓電路(例如，低壓差線性穩壓器(LDO))。
所述電源管理單元2126與所述通信接口2122以及所述電壓輸出控制電路2125分別連接，所述電源管理單元2126用于根據所述通信接口2122 接收到的所述電壓輸出控制信號的類型確定所在電池21待輸出的電壓類型。所述電壓輸出控制電路2125根據所述電源管理單元2126確定的電壓類型產生相應的電壓輸出指令。
在其中一種實施例中，所述電壓輸出控制信號可包括安全電壓輸出控制信號，所述電池控制器2127可根據所述安全電壓輸出控制信號產生安全電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出安全電壓。
在其中一種實施例中，所述電壓輸出控制信號可包括操作電壓輸出控制信號，所述電池控制器2127可根據所述操作電壓輸出控制信號產生操作電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出操作電壓。具體的，所述電池組件20的每一電池21的所述電池控制器2125可以選擇性地控制所在電池輸出操作電壓，也即所述電池組件20中包括的電池21可被控制單獨地控制，在同一時間，這些電池21可以全部或其中的一個或多個電池被選擇性地控制輸出操作電壓。
在其中一種實施例中，所述電壓輸出控制信號可包括停止輸出操作電壓控制信號，所述電池控制器2125可根據所述停止輸出操作電壓控制信號產生停止輸出操作電壓指令，以控制所在電池21停止輸出操作電壓。具體的，所述電池組件20的每一電池21的所述電池控制器2125可以選擇性地控制所在電池停止輸出操作電壓，也即所述電池組件20中包括的電池21可被單獨地控制，在同一時間，這些電池21可以全部或其中的一個或多個電池被選擇性地控制停止輸出操作電壓。
可以理解的是，所述電池控制器2127還可在控制所在電池21停止輸出操作電壓后，產生安全電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出安全電壓。或者，所述電池控制器2127還可在控制所在電池21停止輸出操作電壓后，產生關機指令，以控制所在電池21關機并停止輸出任何供電電壓。具體的，所述電池組件20的每一電池21的所述電池控制器2125可以選擇性地控制所在電池停止輸出任何供電電壓，也即所述電池組件20中包括的電池21可被單獨地控制，在同一時間，這些電池21可以全部或其中的一個或多個電池被選擇性地控制停止輸出任何供電電壓。
在本實施例中，所述安全電壓的取值范圍可為3.3V～17.8V，所述操作電壓的取值范圍可為18V～26.3V。
在其中一種實施例中，所述電池21可被配置為安全電壓常開供電。或者，在其中另一種實施例中，所述電池21可被配置為在與所述移動平臺30電連接時自動輸出安全電壓。
請再次參閱圖3，在本實施例中，所述電池21還包括指示單元215，所述通信接口2122還用于接收所述電源控制器321發送的報警提示信號，并將所述報警提示信號發送給所述指示單元215進行報警提示。
圖9是本實用新型實施例的電池控制方法的流程圖。該電池控制方法可以應用于上述系統中。
首先，步驟90，電池組件20的多個電池上電。
步驟91，通過電池組件20的按鍵查看電池組件20的電量。其中所述電池組件20的案件可為上所述的電源按鍵214，所述電池組件20的電量可通過所述指示單元215顯示。此時，所述電池組件20沒有電壓輸出。
步驟92，接入移動平臺30(例：UAV)，開啟所述移動平臺30的電源，具體地，可為按下所述移動平臺30的電源按鍵35。
步驟93，所述電源按鍵35按下的信號通過所述通信端子331及所述電池21的通信接口2122傳送至所述電池控制器2127。所述電池控制器2127 控制所述電池21開啟低電壓輸出(例：安全電壓輸出)。此時，所述電池組件20的多個電池可同時開啟低電壓輸出，也可僅其中的一個或多個電池開啟低電壓輸出。在一些實施例中，所述電源按鍵35按下的信號可傳送至所述電源控制器321，所述電源控制器321根據該信號發出開啟低電壓控制信號至所述電池控制器2127。
所述電池控制器321獲取每一電池的電氣參數，并根據每一電池的電氣參數判斷各電池的電氣參數是否符合預定條件，并根據判斷結果產生相應的電壓輸出控制信號。所述預定條件包括電池之間的電壓壓差是否在允許范圍內，所述電池組件20的剩余電量是否在允許范圍內。
具體地，步驟94，所述電池控制器321判斷所述電池組件20的電池之間的電壓壓差是否在允許范圍內，若是，則進入步驟95；若否，則進入步驟96。
步驟95，所述電池控制器321判斷所述電池組件20的剩余電量是否在允許范圍內，若是，則進入步驟97，若否，則進入步驟96。
步驟96，所述電池控制器321不產生電壓輸出控制信號，并生成報警信號，提示錯誤。
步驟97，所述電池控制器321生成高壓(例：操作電壓)輸出控制信號，所述操作電壓輸出控制信號通過所述通信端子331和所述電池21的通信接口2122傳送至所述電池21的電池控制器2127，以控制所述電池21輸出所述操作電壓，給所述移動平臺30的電子元器件(例如，動力裝置 34)供電。
移動平臺：
請參閱圖6，在本實施例中，如上所述，所述移動平臺30包括但不限于，所述通信端子331以及與所述通信端子331連接的電源控制器321，所述通信端子331用于與所述電池組件20包括的多個電池21分別進行通信連接。
具體地，所述通信端子331用于與所述電池21的通信接口2122進行通信連接，使得所述移動平臺30的電源控制器321能夠通過所述通信端子 331和所述電池21的通信接口2122與所述電池21的電池控制器2127進行通信連接，并控制所述電池21的電壓輸出。
所述通信端子331獲取各個所述電池21的電氣參數。如上所述，所述電氣參數包括如下至少一種：電壓值、剩余電量、總充電電量、工作電流、電池使用壽命。
在一種實施例中，所述電源控制器321還通過所述通信端子331給所述電池組件20包括的多個電池21發送獲取電池的電氣參數的信號，以主動獲取所述電池21的電氣參數。或者，在另一種實施例中，所述電源控制器321還通過所述通信端子331獲取所述電池組件20包括的多個電池21 主動發送的所述電池21的電氣參數。
所述電源控制器321用于根據所述通信端子331獲取到的所述電氣參數確定各個所述電池21的供電模式，以及產生相應的電壓輸出控制信號，并將所述電壓輸出控制信號發送給相應的電池21，以控制所述電池 21輸出相應的電壓。
具體地，在本實施例中，所述電源控制器321判斷所述通信端子331 獲取到的所述電池21的電氣參數是否滿足一預設條件，并在確定獲取到的所述電池21的電氣參數不滿足所述預設條件時，產生安全電壓輸出控制信號，或/及，在確定獲取到的所述電池21的電氣參數滿足所述預設條件時，產生操作電壓輸出控制信號。
在其中一種實施例中，所述電氣參數包括電壓值，所述電源控制器 321確定每個所述電池21的電壓值分別與其他各個所述電池21的電壓值之間的差值，以及從各個所述差值中確定出最大值，并在所述最大值大于或等于一預設值時，確定獲取到的所述電池21的電氣參數不滿足所述預設條件，或/及，在所述最大值小于所述預設值時，確定獲取到的所述電池21的電氣參數滿足所述預設條件。
在其中一種實施例中，所述電氣參數包括剩余電量，所述電源控制器321確定每個所述電池21的剩余電量分別與其他各個所述電池21的剩余電量之間的差值，以及從各個所述差值中確定出最大值，并在所述最大值大于或等于一預設值時，確定獲取到的所述電池21的電氣參數不滿足所述預設條件，或/及，在所述最大值小于所述預設值時，確定獲取到的所述電池21的電氣參數滿足所述預設條件。
可以理解的是，在其他實施例中，所述電源控制器321在確定獲取到的所述電池21的電氣參數不滿足所述預設條件時，也可不產生任何電壓控制信號。
在本實施例中，所述電源控制器321在確定獲取到的所述電池21的電氣參數不滿足所述預設條件時還產生報警提示信號，并將所述報警提示信號發送給所述電池21，以控制所述電池21進行報警提示。
本實用新型通過使所述移動平臺30先與所述電池組件20進行通信連接，并通過所述移動平臺30根據所述電池組件20的電氣參數判斷所述電池組件20是否滿足啟動條件，即是否能夠進行高壓供電，從而可以避免所述電池組件20中的各個電池21之間的性能差異過大，例如電壓差值過大或剩余電量差值過大等而造成的電壓倒灌，即高電壓電池給低電壓電池充電的情況發生，以確保所述移動平臺30的用電安全。
請一并參閱圖3-4，在本實施例中，所述電池21還包括所述殼體210 上的電源按鍵214，所述電池控制器2127與所述電源按鍵214電連接，所述電池控制器2127在接收到所述移動平臺30的電源按鍵35(如圖6所示) 或所述電池21的電源按鍵214被按壓的按壓信號時產生安全電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出安全電壓。
在本實施例中，所述電氣參數至少包括當前剩余電量和總充電電量，所述電池控制器2127還分別與所述電源按鍵214以及所述指示單元 215連接，所述電池控制器2127用于獲取所在電池21的當前剩余電量和總充電電量，計算所述當前剩余電量與所述總充電電量的比值，并在檢測到所述電源按鍵214被按壓的按壓信號時將所述比值發送給所述指示單元 215進行電量顯示。
如此，所述電池21的電源按鍵214并不作為電池21的高電壓輸出開關使用，而是作為電池電量顯示及/或安全電壓輸出的開關使用，從而能夠有效避免所述電池組件20在各個電池21之間的性能差異過大的情況下給所述移動平臺30供電，以確保所述移動平臺30的用電安全。
在本實施例中，所述電池管理系統212還可主動管理所在電池21的電壓輸出。下面通過具體實施例進行詳細說明。
在本實施例中，所述電池管理系統212還包括連接狀態偵測接口 2121，所述連接狀態偵測接口2121用于與所述移動平臺30電連接，并在與所述移動平臺30電連接時接收一在位信號。其中，所述在位信號為來自所述移動平臺30的直流電壓信號或脈沖信號。
所述電池控制器2127與所述連接狀態偵測接口2121電連接，并實時偵測所述連接狀態偵測接口2121上的所述在位信號。
所述電池控制器2127還用于在未偵測到所述在位信號時產生停止輸出操作電壓指令，以控制所在電池21停止輸出操作電壓，及/或，所述電池控制器2127還用于在偵測到所述在位信號時產生安全電壓輸出指令，以控制所在電池21輸出安全電壓。
本實用新型的電池管理系統212通過主動偵測所在電池21與所述移動平臺30的連接狀態來管理所在電池21的電壓輸出，從而能夠有效防止電池21在開機狀態下連接所述移動平臺30帶來的瞬間電壓沖擊以及造成的所述移動平臺30的電路損壞。另外，在電池21與所述移動平臺30分離時，自動停止供電。
可以理解的是，在其中一種實施例中，所述電池控制器2127還可在所述通信接口2122接收到控制所述移動平臺30關機的關機控制信號時，產生停止輸出操作電壓指令，以控制所在電池21停止輸出操作電壓。其中，所述關機控制信號可為所述移動平臺30的電源按鍵35(如圖6所示) 被按壓時產生的信號，或者來自一控制端(圖未示)發送的遙控信號。
可以理解的是，在其中一種實施例中，所述電源控制器321還用于在接收到控制所述移動平臺30關機的關機信號時，產生停止輸出操作電壓控制信號，并將所述停止輸出操作電壓控制信號發送給各個所述電池 21，以控制各個所述電池21停止輸出操作電壓。其中，所述移動平臺30 還包括所述電源按鍵35，所述關機信號可為所述移動平臺30的電源按鍵 35被按壓時產生的信號，或者一控制端(圖未示)發送的遙控信號。可選的，所述電源按鍵35被按壓時產生的關機信號也可以直接傳輸給所述電池21。
本實用新型通過在所述移動平臺30關機后自動斷開所述電池21對所述移動平臺30的高壓繼續供電，從而能夠有效避免高壓電在所述移動平臺30處于關機狀態時給所述移動平臺30造成的電路損壞。
在本實施例中，所述移動平臺30的高壓用電模塊以及低壓用電模塊采用分開單獨設置并單獨接收供電的結構。下面通過具體實施例進行詳細說明。
電池
請再次參閱圖4，所述電池管理系統212還包括安全電壓輸出接口 2123以及操作電壓輸出接口2124，其中，所述安全電壓輸出接口2123與所在電池21的電芯211電連接，所述安全電壓輸出接口2123還用于與所述移動平臺30的安全電壓接收端子332(如圖6所示)電連接，并通過所述安全電壓接收端子332給所述移動平臺30傳輸安全電壓。
所述操作電壓輸出接口2124，與所在電池21的電芯211電連接，所述操作電壓輸出接口2124還用于與所述移動平臺30的操作電壓接收端子333 (如圖6所示)電連接，并通過所述操作電壓接收端子333給所述移動平臺30傳輸操作電壓。
具體在本實施例中，安全電壓輸出接口2123以及操作電壓輸出接口 2124通過電壓輸出控制電路2125與電芯211電連接。
在本實施例中，所述電池21還可包括設于所述殼體210上的一連接接口2120，所述連接狀態偵測接口2121、所述通信接口2122、所述安全電壓輸出接口2123以及所述操作電壓輸出接口2124可一并集成于所述連接接口2120中，例如，各個接口2121-2124可分別為所述連接接口2120的一個引腳。在其他實施例中，所述連接接口2120也可省略，所述連接狀態偵測接口2121、所述通信接口2122、所述安全電壓輸出接口2123以及所述操作電壓輸出接口2124可分開獨立設于所述殼體210上。
移動平臺
請參閱圖6，在本實施例中，所述移動平臺30還包括中心板32，其中，所述中心板32上設置有多個電子元器件，所述電子元器件包括所述電源控制器321。
在本實施例中，所述電源控制器321以及所述中心板32上的其他電子元器件在所述電池組件20提供的安全電壓下工作。
在本實施例中，所述移動平臺30還包括安全電壓接收端子332，所述安全電壓接收端子332與所述中心板32電連接，并用于接收所述電池組件20提供的安全電壓并傳輸給所述中心板32上的電子元器件。
請參閱圖5，在本實施例中，所述移動平臺30還包括機身31以及設于所述機身31上的動力裝置34。其中，所述動力裝置34與所述電池組件20 電連接，用于接收所述電池組件20的供電，并給所述移動平臺30提供驅動動力。
在本實施例中，所述動力裝置34在所述電池組件20提供的操作電壓下工作。
在本實施例中，所述移動平臺30還包括操作電壓接收端子333，所述操作電壓接收端子333與所述動力裝置34電連接，并用于接收所述電池組件20提供的操作電壓并傳輸給所述動力裝置34。
在本實施例中，所述移動平臺30還可包括一連接端口33，所述通信端子331、所述安全電壓接收端子332以及所述操作電壓接收端子333可一并集成于所述連接端口33中，例如，各個端子331-333可分別為所述連接端口33的一個引腳。在其他實施例中，所述連接端口33也可省略，所述通信端子331、所述安全電壓接收端子332以及所述操作電壓接收端子333可分開獨立設置。
如此，本實用新型的移動平臺30通過將高壓用電模塊，例如所述動力裝置34，以及低壓用電模塊，例如所述電源控制器321，分開單獨設置并單獨接收供電，從而能夠在所述電池組件20啟動之前先給所述電源控制器321提供低壓電，使得所述電源控制器321能夠工作并先獲取所述電池組件20的各個電池21的電氣參數來并判斷所述電池組件20是否符合啟動條件，即是否能夠進行高壓供電，并在判斷電池組件20符合啟動條件之后再控制所述電池組件20給所述移動平臺30的高壓用電模塊供電，從而可以避免所述電池組件20在各個電池21之間的性能差異過大的情況給所述移動平臺30提供高壓電而造成的電壓倒灌，即高電壓電池給低電壓電池充電的情況發生，以確保所述移動平臺30的用電安全。
在本實施例中，所述移動平臺30為一無人飛行器，所述動力裝置34 用于給所述無人飛行器提供飛行動力。所述電子元器件還包括如下至少一種：飛行控制器、定位單元、氣壓計、圖像傳感器、無線通信裝置。所述移動平臺30還可用于搭載一負載38。
在本實施例中，所述移動平臺30還可用于監控所述電池組件20的剩余電量。下面通過具體實施例進行詳細說明。
在本實施例中，所述電氣參數至少包括剩余電量，所述電源控制器 321還用于根據所述通信端子331獲取到的電池剩余電量確定所述電池組件20中處于有效供電狀態的電池21的總剩余電量。
在第一實施例中，所述電源控制器321在獲取到所述電池組件20的所有電池21的當前剩余電量時，確定所有電池21當前均處于有效供電狀態，并將所有電池的剩余電量之和確定為所述總剩余電量。及/或，所述電源控制器321在未獲取到所述電池組件20的任何電池21的當前剩余電量時，確定所有電池21當前均處于無效供電狀態，并確定所述總剩余電量為零。
在另一種實施例中，所述電氣參數還包括工作電流，所述電源控制器321在未獲取到所述電池組件20的部分電池21的當前剩余電量，且當前獲取到的電池21的工作電流發生第一預定倍數的上升跳變時，確定當前剩余電量未被獲取到的部分電池21處于無效供電狀態，確定其他電池21 處于有效供電狀態，并將當前獲取到的所有電池21的剩余電量之和確定為所述總剩余電量。
或/及，所述電源控制器321在未獲取到所述電池組件20的部分電池 21的當前剩余電量，且當前獲取到的各個電池21的工作電流均未發生第一預定倍數的上升跳變時，確定所述電池組件20的所有電池21當前均處于有效供電狀態，并估算所述部分電池21的當前剩余電量，并將估算的所述部分電池21的當前剩余電量與當前獲取到的各個電池21的剩余電量之和確定為所述總剩余電量。
在所述另一種實施例中，所述電池組件20包括兩個電池21，所述第一預定倍數為1.5倍。
在所述另一種實施例中，所述電氣參數還包括總充電電量，所述電源控制器321在估算所述部分電池21的當前剩余電量時，將前一時刻獲取到的所述部分電池21的剩余電量與所述部分電池21的總充電電量的第二預定倍數之差值確定為所述部分電池21的當前剩余電量。其中，所述第二預定倍數可定為百分之一倍。
在本實施例中，所述電氣參數還包括總充電電量，所述電源控制器 321還根據獲取到的各個所述電池21的總充電電量計算所有電池21的總充電電量之和，并根據所述總剩余電量以及所述總充電電量之和計算所述電池組件20的所述總剩余電量與所述總充電電量之和的比值。
在本實施例中，所述移動平臺30還包括與所述電源控制器321通信連接的電量顯示單元36，所述電源控制器321將所述比值傳輸給所述電量顯示單元36進行電量顯示。
如此，當所述電池組件20在運行過程中發生異常，例如與所述移動平臺30之間的通信異常或電池本身發生異常時，所述移動平臺30可及時地做出智能電量估算，從而能夠有效地監控所述電池組件20的剩余電量情況，以便提示操作者及時做出正確的操作決策。例如，以無人飛行器作為所述移動平臺30為例，當所述電池組件20電量不足時，可提示操作者及時將所述無人飛行器降落并關機，以防止所述無人飛行器因所述電池組件20供電不足而導致的墜機事件的發生。
圖10是本實用新型的實施例的移動平臺的電量控制方法的流程圖。該移動平臺的電量控制方法可以應用于上述移動平臺中。
步驟1001，所述電源控制器321判斷所述電池組件20的電池是否異常。在本實施例中，為便于描述，以包括兩個電池21的電池組件20為例進行說明。所述異常包括，但不限于，所述電源控制器321無法獲取所述電池21的電量，例如：所述電池21與所述電源控制器321之間的通訊異常，或所述電池21故障。當兩塊電池21均未出現異常時，進入步驟 1002，若其中一塊出現異常，進入步驟1003，若兩塊電池均出現異常，進入步驟1007。
步驟1002，所述電源控制器321計算所述電池組件20的總電量百分比為兩塊電池剩余電量和與兩塊電池滿充容量和的比值。
步驟1003，其中一塊電池異常時，獲取正常的電池的電流。
步驟1004，所述電源控制器321判斷所述正常的電池的電流是否有預定倍數(例：1.5倍)的跳變。當存在預定倍數的跳變時，進入步驟 1005，若否，則進入步驟1006。
步驟1005，所述電源控制器321計算所述電池組件20的總電量百分比為正常電池剩余電量與兩塊電池滿充容量和的比值。
步驟1006，所述電源控制器321計算所述電池組件20的總電量百分比為兩塊電池剩余電量和與兩塊電池滿充容量和的比值。其中，異常的電池的剩余容量，以該異常電池在異常前的剩余容量為基準，以一定的消耗速度(例如，每秒減少其設計容量的百分比)來計算該異常電池的當前剩余容量。
步驟1007，若兩塊電池都通信異常，則判斷所述電池組件20為無效通電狀態，進入步驟1008，所述電源控制器321計算所述總電量百分比為零。
在本實施例中，所述移動平臺30采用電源開關總線與通信線復用，以便節約連接器端子。下面通過具體實施例進行詳細說明。
請參閱圖7及圖11，是本實用新型實施例提供的電池21與移動平臺 30的連接結構示意圖。其中，所述電源按鍵35通過所述通信端子331與所述電池組件20包括的多個電池21分別連接。
所述移動平臺30還包括隔離器37，在本實施例中，所述隔離器37設置于所述通信端子331與所述電源控制器321之間，用于隔斷所述電源控制器321對所述電源按鍵35產生的信號干擾。換句話說，在電池21沒有給隔離器通電前，所述電源控制器321產生的干擾信號被阻隔器37隔離，避免當電池插入時，有可能將所述電源控制器321產生的干擾信號誤以為有按鍵按下操作，從而誤喚醒電池21。
在本實施例中，所述隔離器37包括兩個連接端371、372以及一控制端373，兩個所述連接端371、372分別與所述通信端子331以及所述電源控制器321電連接，所述控制端373與所述操作電壓接收端子333電連接，當所述控制端373通過所述操作電壓接收端子333接收到操作電壓時，所述隔離器37的兩個所述連接端371、372導通，使所述通信端子331與所述電源控制器321電連接。
所述隔離器37在導通的狀態下時，在兩個所述連接端371、372之間傳輸的信號無延時和畸變，即所述電源控制器321與所述電池組件20之間傳輸的通信信號經過所述隔離器37后無延時和畸變。
在其中一個實施例中，所述隔離器37包括多個MOS管。所述MOS管可以為NMOS管，或PMOS管。所述多個MOS管可以串聯起來。
請參閱圖8，具體在圖示的實施例中，所述隔離器37包括2個NMOS 管Q9和Q10，所述NMOS管反向串聯起來。每個NMOS管帶有一個寄生二極管。電池端輸出的通信信號依次經過2個NMOS管Q9與Q10后，輸出至所述電源控制器321，所述通信信號在經過所述隔離器37時無延時和畸變。通過所述隔離器37，所述電池組件20與所述電源控制器321之間的直接通信被隔離開。
在其他實施例中，所述隔離器37也可以包括其他電子開關，例如，二極管，固態繼電器等等。
本實用新型的移動平臺30采用電源開關總線與通信線復用，在不通信時線路可用作電源按鍵開關檢測，這樣可以節約連接器端子。然而，在電池插入時，由于所述移動平臺30的單片機在上電初期的IO管腳是不定態，有可能將電池的插入誤以為是有電源按鍵被按下，從而可能誤觸發中心板上電后啟動所述電池組件20。本實用新型通過引入一個隔離器 37，可以有效避免上述的誤觸發操作的發生。
最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。
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