一种无人机的备用电池装置及无人机的制作方法

本实用新型实施例涉及备用电池安装方式技术领域，尤其涉及一种无人机的备用电池装置及无人机。

背景技术：

近几年，受需求拉动和几次局部战争中无人机卓越表现的激励，国内对无人机的研发空前重视，行业爆发出前所未有的发展速度，无人机将对许多领域进行革新，包括快递行，安保执法，体育和媒体行业等等。系留无人机是一种行业级的多旋翼无人机系统，它属于行业级别的无人机，广泛应用在植保、视频监控、信号发射/信号中继和电视转播等行业。

系留无人机系统通过地面发电机或市电获取所需交流电，再经过地面电源获得高压直流电然后传输到空中，在经过系留无人机内部多个模块将高压电变压为所需要的各个低电压。系留无人机飞行是多个旋翼提供飞行的动力，多旋翼内部是电机高速转动来提供动力，电机高速转动是由系留无人机内部高压电源模块输出来供电的。高压电源模块对电机的供电对系留无人机来讲是至关重要的，因此为了防止地面交流电、地面电源模块或是系留无人机内部高压模块发生异常，所以需要在系留无人机系统内部提供备用电池，这样在发生紧急状况时就可以由备用电池进行供电。

一般系留无人机系统使用的是一到两个大容量的电池，并且会给备用电池一个集中的地方，放在无人机腔内或者挂在外面。这样的放置方式备用电池往往很占用系留无人机的体积，使得系留无人机显得很臃肿，并且整体的放置方式也对系留无人机的结构强度方面要求更高，同时也会产生大量热量，不利于系留无人机工作的安全性。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种无人机的备用电池装置，以实现备用电池分散放置在每个机臂内，重量分布均匀，增加了无人机结构方面的可靠性，并且增大了备用电池和空气的接触面积，有利于备用电池散热，增强了无人机工作时的安全性，同时备用电池安放在机臂内，更加合理有效的利用了无人机的空间，实现无人机小型化。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种无人机的备用电池装置，该备用电池装置包括：至少四个机臂、电池管理主系统、电池管理子系统、电机和备用电池；

在每个所述机臂内部，设置有多块所述备用电池，以及分别与所述机臂内的所述多块备用电池分别相连的所述电池管理子系统；

所述电池管理子系统用于控制所述机臂内的多块所述备用电池的充放电，以及控制多块所述备用电池向所述机臂内的所述电机提供电源；

所述电池管理主系统与所述电池管理子系统相连，用于控制所述电池管理子系统对应机臂内多块所述备用电池总的充放电。

进一步地，所述备用电池装置还包括：

供电模块，与所述电池管理主系统相连，用于向所述备用电池进行充电。

进一步地，所述备用电池装置还包括：

电源检测模块，与所述供电模块相连，用于检测到所述供电模块发生故障时触发所述备用电池进行供电。

进一步地，所述备用电池装置还包括：

温度检测单元，设置于所述机臂内部与所述电池管理子系统相连，用于检测所述备用电池的温度并将检测结果上报给所述电池管理子系统。

进一步地，同一个所述机臂内部的多块所述备用电池之间串联连接。

进一步地，每个所述机臂内部的所述备用电池的个数相同。

进一步地，所述备用电池为18650锂电池。

进一步地，所述电机为螺旋桨电机。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种无人机，该无人机包括本实用新型任一实施例所述的无人机的备用电池装置。

本实用新型实施例通过在每个机臂内部设置有多块所述备用电池，以及分别与所述机臂内的所述多块备用电池分别相连的所述电池管理子系统，所述电池管理子系统用于控制所述机臂内的多块所述备用电池的充放电，以及控制多块所述备用电池向所述机臂内的所述电机提供电源，所述电池管理主系统与所述电池管理子系统相连，用于控制所述电池管理子系统对应机臂内多块所述备用电池总的充放电，以实现备用电池分散放置在每个机臂内，重量分布均匀，增加了无人机结构方面的可靠性，并且增大了备用电池和空气的接触面积，有利于备用电池散热，增强了无人机工作时的安全性，同时备用电池安放在机臂内，更加合理有效的利用了无人机的空间，实现无人机小型化。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种无人机的备用电池装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种无人机的备用电池装置单个机臂的详细结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。

图1为本实用新型实施例提供的一种无人机的备用电池装置的结构示意图，本实施例可适用于实现有效利用无人机的空间以及使得备用电池能够更好散热的情况。

如图1所述，所述备用电池装置包括：至少四个机臂10、电池管理主系统20、电池管理子系统30、电机40和备用电池50；

在每个所述机臂10内部，设置有多块所述备用电池50，以及分别与所述机臂10内的所述多块备用电池50分别相连的所述电池管理子系统30；

所述电池管理子系统30用于控制所述机臂10内的多块所述备用电池50的充放电，以及控制多块所述备用电池50向所述机臂10内的所述电机40提供电源；

所述电池管理主系统20与所述电池管理子系统30相连，用于控制所述电池管理子系统30对应机臂10内多块所述备用电池50总的充放电。

需要说明的是在本实用新型实施例中，使用的是多块小容量的备用电池50分散放置在每个机臂10内部，由于备用电池50较多，因此需要在每个机臂10内部包含有一个电池管理子系统30，对所述机臂10内的多块所述备用电池50的均衡充放电进行控制，同时，还需要一个电池管理主系统20，与所述电池管理子系统30相连，对所述电池管理子系统30对应机臂10内的多块所述备用电池50总的均衡充放电进行控制。

此外，电池管理子系统30是用来实现对备用电池50进行管理的，还可以实现控制多块所述备用电池50向所述机臂10内部的所述电机40提供电源。当检测到备用电池50的电压降低到某个状态的时候，对应机臂10内部的电池管理子系统30对备用电池50进行充电操作；当备用电池50的电压到达某个状态的时候，则结束对其进行充电；当无人机出现电源故障的时候，每个机臂10内部的电池管理子系统30将控制备用电池50向电机40供电。

在上述实施例的基础上，所述备用电池装置还包括：

供电模块60，与所述电池管理主系统20相连，用于向所述备用电池50进行充电。

需要说明的是图2是本实用新型实施例提供的一种无人机的备用电池装置单个机臂10的详细结构示意图。如图2所示，在正常模式下的供电模块60是为无人机正常飞行时的电机40进行供电的，同时在本实用新型实施例中，供电模块60与电池管理主系统20相连是用来给每个机臂10内的多块备用电池50进行充电的单元。

在上述实施例的基础上，所述备用电池装置还包括：

电源检测模块，与所述供电模块60相连，用于检测到所述供电模块60发生故障时触发所述备用电池50进行供电。

需要说明的是当无人机出现电源故障时，无人机中的电机40将会失去飞行的动力，将会导致无人机从高空中坠落，致使飞机损坏，更严重甚至会引发人身安全。因此，在无人机的电源发生故障的时候，及时将电机40的电源切换到备用电池50，这样可以使无人机安全落地。电源检测模块设置于无人机内部，与供电模块60相连，用于检测到所述供电模块60发生故障时触发所述备用电池50进行供电。

在上述实施例的基础上，所述备用电池装置还包括：

温度检测单元，设置于所述机臂10内部与所述电池管理子系统30相连，用于检测所述备用电池50的温度并将检测结果上报给所述电池管理子系统30。

需要说明的是无人机的每个机臂10内部都包含有一个温度检测单元，便于发现机臂10内部出现异常温度的备用电池50，由于温度检测单元与所述电池管理子系统30相连，而每个机臂10内部的备用电池50都与电池管理子系统30有物理连接，因此，当某块备用电池50出现温度异常情况时，电池管理子系统30可以准确判断到底是哪块备用电池50出现问题，并将得到的备用电池50的检测结果信息传送回地面基站，这样有利于及时发现老化的备用电池50，并将老化的备用电池50筛选出，对备用电池50进行及时更换。

在上述实施例的基础上，同一个所述机臂10内部的多块所述备用电池50之间串联连接。

需要说明的是为了达到实际应用所需的电压，多块备用电池50之间是采用串联的方式连接起来的，具体位置关系可参考图2所示。

在上述实施例的基础上，每个所述机臂10内部的所述备用电池50的个数相同。

需要说明的是为了保证无人机的稳定性，每个机臂10内部的备用电池组所包含的备用电池50的个数是相同的。如图2所示，可选的，每个机臂10内部都包含11块备用电池50。

在上述实施例的基础上，所述备用电池50为18650锂电池。

需要说明的是18650型锂电是电子产品中比较常用的锂电池，常在笔记本电脑的电池中作为电芯使用，其型号的定义法则为：如18650型，即指电池的直径为18mm，长度为65mm，圆柱体型的电池。由于采用18650锂电池，每个18650锂电池的能力密度比锂电池高很多，这样对于固定的能量所需要的放置空间就会成比例的降低，使得无人机的体积得以减小，或者是在同等体积的情况下对应的续航时间得以延长。

在上述实施例的基础上，所述电机40为螺旋桨电机。

需要说明的是本实用新型实施例提供的无人机的每个机臂10上都必备一个电机40，所述电机40为螺旋桨电机，是无人机正常飞行的必要保障。

另外需要说明的是由于备用电池分散放置在各个机臂内，相对于整体放置来讲使重量分布更加分散，这样使得无人机的结构强度得以增加，对于无人机的抗风能力等也有了提高，同时增加了无人机结构方面的可靠性。并且，由于备用电池分散防止在每个机臂内相对于独立放置而言，也会增加备用电池和空气的散热面积，对备用电池的散热也是很有帮助的，使备用电池处于温度相对低的一个状态，这样既保证了备用电池的可靠性，又增加了无人机工作的安全性。同时，备用电池安放在机臂内，由于对机臂空间的有效利用可以减少无人机内部的空间占用，对于无人机的小型化十分有利。

本实用新型实施例通过在每个机臂内部设置有多块所述备用电池，以及分别与所述机臂内的所述多块备用电池分别相连的所述电池管理子系统，所述电池管理子系统用于控制所述机臂内的多块所述备用电池的充放电，以及控制多块所述备用电池向所述机臂内的所述电机提供电源，所述电池管理主系统与所述电池管理子系统相连，用于控制所述电池管理子系统对应机臂内多块所述备用电池总的充放电，以实现备用电池分散放置在每个机臂内，重量分布均匀，增加了无人机结构方面的可靠性，并且增大了备用电池和空气的接触面积，有利于备用电池散热，增强了无人机工作时的安全性，同时备用电池安放在机臂内，更加合理有效的利用了无人机的空间，实现无人机小型化。

本实用新型实施例还提供了一种无人机，该无人机包括本实用新型任一实施例所述的无人机的备用电池装置。

本实用新型实施例提供的一种无人机，在每个机臂内部设置有多块所述备用电池，以及分别与所述机臂内的所述多块备用电池分别相连的所述电池管理子系统，所述电池管理子系统用于控制所述机臂内的多块所述备用电池的充放电，以及控制多块所述备用电池向所述机臂内的所述电机提供电源，所述电池管理主系统与所述电池管理子系统相连，用于控制所述电池管理子系统对应机臂内多块所述备用电池总的充放电，以实现备用电池分散放置在每个机臂内，重量分布均匀，增加了无人机结构方面的可靠性，并且增大了备用电池和空气的接触面积，有利于备用电池散热，增强了无人机工作时的安全性，同时备用电池安放在机臂内，更加合理有效的利用了无人机的空间，实现无人机小型化。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。