一種便攜式無人機電池智能充電管理系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種便攜式無人機電池智能充電管理系統，它包括充電箱本體、電池槽、充電接口、環境監測傳感器、控制顯示面板、充放電控制器，其中，所述充電箱本體頂面設有4個電池槽，電池槽邊緣的電箱本體上設有充電接口，電箱本體的頂面中心設有環境監測傳感器，充電箱本體內設有充放電控制器，所述充放電控制器的輸出端連接各個充電接口，充放電控制器的環境監測參數反饋信號輸入端連接環境監測傳感器的輸出端，充放電控制器的顯示信號輸出端連接控制顯示面板。本發明只需要攜帶一種充電設備就能解決無人機電池充電、存儲和運輸當中所遇到的問題。
【專利說明】
一種便攜式無人機電池智能充電管理系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種便攜式無人機電池智能充電管理系統，屬于無人機電池充電技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，無人機利用其高精度、長距離、可遠程操控等特點，對桿塔進行精細化巡檢，使其在輸電線路智能巡檢中脫穎而出，成為目前巡檢方式中最具發展潛力的一個方向。但是無人機受電池容量的影響，一塊電池一般為無人機提供15至20分鐘的續航時間，無法保證無人機在空中長期飛行，為了完成巡檢任務，工作人員必須攜帶足電池。目前無人機電池在充電時所需設備繁冗，充電電源要求單一，通常采用220V交流充電方式，無法在野外進行充電;在運輸存儲過程中要防止擠壓、碰撞、高溫，需要提供全方位保護。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是，針對現有無人機電池充電存儲過程安全性不高、設備繁冗、便攜性較差等缺點，提出了一種便攜式無人機電池智能充電管理系統，只需要攜帶一種充電設備就能解決無人機電池充電、存儲和運輸當中所遇到的問題。
[0004]本發明采用的技術方案是:便攜式無人機電池智能充電管理系統，它包括充電箱本體、電池槽、充電接口、環境監測傳感器、控制顯示面板、充放電控制器，其中，所述充電箱本體頂面設有4個電池槽，電池槽邊緣的電箱本體上設有充電接口，電箱本體的頂面中心設有環境監測傳感器，充電箱本體內設有充放電控制器，所述充放電控制器的輸出端連接各個充電接口，充放電控制器的環境監測參數反饋信號輸入端連接環境監測傳感器的輸出端，充放電控制器的顯示信號輸出端連接控制顯示面板。
[0005]所述控制顯示面板設置在充電箱本體的側面。
[0006]它還包括充電箱蓋板，所述充電箱蓋板與充電箱本體鉸接。
[0007]便攜式無人機電池智能充電管理系統主要完成各類無人機電池的充電工作，結構上采用防爆箱體設計，帶有空氣開關保護裝置，在有意外情況時自動斷電保護設備不被燒毀，保證電池充電、存放的可靠性;配備220V交流充電電源接口和24V直流充電電源接口，滿足室內和車載充電需求;設計獨立電池充電電路，對不同種類電池進行單獨充電，平衡電池間差異，從而實現多種類電池并沖;在功能上設計電壓、電量和溫度監控顯示單元，實時監測各個充電設備的充電狀態，如果遇到異常情況可自動斷電；充電日志包含初始電壓、完成電壓、充放電電壓、每塊電池容量監測、內阻測量等。
[0008]其中所述智能充電回路能夠同時對I?4塊鋰電池進行充電，不同回路充電獨立控制，不受電池容量、電池充放電倍數差異限制，實現多個動力電池隨用隨充。
[0009]每個充電回路可單獨設置充電策略，并在充電過程中動態調整充電電流和充電電壓，實現快速充電和健康充電方式，既可以滿足現場工作需要，同時延長電池壽命。
[0010]其中所述的監控顯示單元可實時監測電池組和單個電芯的充電電壓、溫度等情況并顯示在LED顯示屏上。當電池溫度超過設定的閾值時，則關閉所在回路的充電開關。
[0011]其中所述的監控顯示單元能夠監測充電箱內溫濕度，自動調節散熱風扇轉速，防止充電箱內部過熱對電池造成損壞。
[0012]其中所述的智能充電回路能夠使電池智能充電箱每個回路均能實現平衡充電，保證充電過程中電池組各個電芯之間電壓差異減小，保護電池安全，提高充電效率。
[0013]電池智能充電箱夠保護電池免于物理碰撞、擠壓等外界因素造成的傷害。采用防爆一體化設計，可避免電池發生爆炸引發火災。裝備通風口和散熱器，增加充電箱內部空氣流動，有助于散熱。
[0014]智能充電箱配置220V交流充電電源接口和24V直流充電電源接口，能夠自動識別AC220V和DC24V。既能在室內充電又能滿足車載充電需求。
【附圖說明】
[0015]圖1為便攜式無人機電池智能充電管理系統示意圖；
[0016]圖2為本發明的原理圖。
[0017]其中，1.充電箱本體，2.充電箱蓋板，3.電池槽，4.充電接口，5.環境監測傳感器，
6.控制顯示面板
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明所述的便攜式無人機電池智能充電管理系統的【具體實施方式】做進一步的闡述。
[0019]如圖1和圖2所示，本發明的實施例中提供了一種電池智能充電管理系統，鋰電池組由4節電池串聯而成，該系統包括:充放電控制模塊、智能充放電回路、充電環境監測及4個智能顯示控制單元;其中，所述鋰電池組的正負極節點接到所述智能充放電回路，每塊電池獨立對接一條智能充放電回路；智能充放電回路實時檢測每節電池的電壓和電流，并將檢測信號反饋給充電控制單元;充電控制單元根據各節電池的檢測信號獨立調節各充電控制器的充電電壓或充電電流。
[0020]每個充電回路單獨對每塊電池進行充電，不受電池容量和額定充電電壓、電流來進行單獨的影響，杜絕了因相同電流充電給鋰電池帶來過充或充不滿的狀況，實現多塊電池隨用隨充。
[0021]采用上述系統，本發明提供的充電控制方法，包括充電控制器根據所接電源的不同自動采用直流電或交流電進行充電，智能充放電回路實時檢測電池的充電電流和電壓，通過溫度傳感器檢測電池溫度;充電控制單元根據每塊電池的檢測信號獨立調節各充電控制器的充電電壓或充電電流；當電池電壓沒有達到閾值時采用快速充電方式以恒定電流充電，在達到充電電壓閾值之后，保持充電電壓恒定逐漸減小充電電流直至電池充滿，充電回路給控制器發出斷開信號斷開充電電源。這種充電方式可以做到快速安全地充電并能夠保證充滿后自動斷電，防止電池過沖造成電池損壞。
[0022]本發明的實施例中提供了一種電池智能充電管理系統的控制面板包括:(I)系統總電壓、總電流、充電剩余時間、箱內溫度、濕度和狀態顯示；(2)每塊電池的充電電壓、充電電流、電池溫度、充電剩余時間、電池容量、電池內阻和狀態顯示。
[0023]本發明的實施例中提供了一種電池智能充電管理系統的組裝結構，包括1.充電箱本體，2.充電箱蓋板，3.電池槽，4.充電接口，5.環境監測傳感器，6.控制顯示面板
[0024]本發明的4塊電池槽3平均分布于電池箱I中，采用鋁合金鏤空設計便于散熱，箱體內部裝有風扇，通過連接環境監測傳感器5來進行自動調節。充電接口4包含電池電源接口和平衡充電接口，通過連接將充電數據傳輸到控制顯示面板6進行顯示。
[0025]本發明便攜式無人機電池智能充電管理系統主要完成各類無人機電池的充電工作，結構上采用防爆箱體設計，帶有空氣開關保護裝置，在有意外情況時自動斷電保護設備不被燒毀，保證電池充電、存放的可靠性;配備220V交流充電電源接口和24V直流充電電源接口，滿足室內和車載充電需求;設計獨立電池充電電路，對不同種類電池進行單獨充電，平衡電池間差異，從而實現多種類電池并沖；在功能上設計電壓、電量和溫度監控顯示單元，實時監測各個充電設備的充電狀態，如果遇到異常情況可自動斷電；充電日志包含初始電壓、完成電壓、充放電電壓、每塊電池容量監測、內阻測量等。
[0026]本發明能夠同時對I?4塊鋰電池進行充電，不同回路充電獨立控制，不受電池容量、電池充放電倍數差異限制，實現多個動力電池隨用隨充。
[0027]本發明每個充電回路可單獨設置充電策略，并在充電過程中動態調整充電電流和充電電壓，實現快速充電和健康充電方式，既可以滿足現場工作需要，同時延長電池壽命。
[0028]本發明電池智能充電管理系統可實時監測電池組和單個電芯的充電電壓、溫度等情況，并顯示在LED顯示屏上。當電池溫度超過設定的閾值時，則關閉所在回路的充電開關。
[0029]本發明電池智能充電管理系統能夠監測充電箱內溫濕度，自動調節散熱風扇轉速，防止充電箱內部過熱對電池造成損壞。
[0030]本發明具備人性化人機交互界面，實現充電參數的設置、查詢以及充電、存放過程中電池狀態、環境參數的顯示。充電日志包含初始電壓、完成電壓、充放電電壓、每塊電池容量監測、內阻測量等。
[0031]本發明電池智能充電箱每個回路均能實現平衡充電，保證充電過程中電池組各個電芯之間電壓差異減小，保護電池安全，提高充電效率。
[0032]本發明電池智能充電箱夠保護電池免于物理碰撞、擠壓等外界因素造成的傷害。采用防爆一體化設計，可避免電池發生爆炸引發火災。裝備通風口和散熱器，增加充電箱內部空氣流動，有助于散熱。
[0033]本發明智能充電箱配置220V交流充電電源接口和24V直流充電電源接口，能夠自動識別AC220V和DC24V。既能在室內充電又能滿足車載充電需求。
[0034]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種便攜式無人機電池智能充電管理系統，其特征在于:它包括充電箱本體(I)、電池槽(3)、充電接口(4)、環境監測傳感器(5)、控制顯示面板(6)、充放電控制器(7)，其中，所述充電箱本體(I)頂面設有4個電池槽(3)，電池槽(3)邊緣的電箱本體(I)上設有充電接口(4)，電箱本體(I)的頂面中心設有環境監測傳感器(5)，充電箱本體(I)內設有充放電控制器(7)，所述充放電控制器(7)的輸出端連接各個充電接口(4)，充放電控制器(7)的環境監測參數反饋信號輸入端連接環境監測傳感器(5)的輸出端，充放電控制器(7)的顯示信號輸出端連接控制顯示面板(6)的信號輸入端。2.根據權利要求1所述的便攜式無人機電池智能充電管理系統，其特征在于:所述控制顯示面板(6)設置在充電箱本體(I)的側面。3.根據權利要求1所述的便攜式無人機電池智能充電管理系統，其特征在于:它還包括充電箱蓋板(2)，所述充電箱蓋板(2)與充電箱本體(I)鉸接。
【文檔編號】H02J7/00GK106026297SQ201610587005
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發明人】萬家偉, 馮智慧, 王樂希, 梁文勇, 涂潔
【申請人】國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司