4)，电池模块电压检测单元A13的串行时钟SCK脚和串行数据SDA脚和I 2C串行EEPR0M芯片A15的串行数据脚SDA及串行时钟脚SCL连接，用于存储相关信息。
[0055]电池模块电压检测单元A13的是电池信号输入；S1-S12是平衡输出信号，这些引脚通过总线与平衡充电模块Α1至Α12的OUT输出引脚和S1至S12平衡入引脚连接；
平衡充电模块A1至A12分别外接单体电池E1…E12，由单体电池E1…E12组成一个电池模块，DC/DC单元输出直流充电电压到电池模块，一个电池模块的输出电压取决于串联电池单元的个数和每个电池单元的电压。锂离子电池单元的电压通常在3.3V到3.6V之间，因此一个电池模块的电压约在30V到45V之间。
[0056]电池模块中的单体电池E1…E12分别与平衡充电模块A1…A12连接，平衡充电模块Al...A12的OUT输出引脚，输出的是与内部1C温度成比例的电压，连接至A13电池模块电压检测单元的C1-C12电池输入脚；平衡充电模块ΑΡ..Α12的DIN数据输入引脚连接至A13电池模块电压检测单元的S1-S12平衡输出控制脚；
图3无人机智能充电机微处理器控制框图的工作流程:A0微处理器单元串口与A14隔离式通讯接口芯片串口连接，进行串口通信；隔离式通讯接口芯片A14的IP脚和頂脚通过以太网变压器YT与电池模块电压检测单元A13的IPA管脚(串行接口+)和IMA管脚(串行接口一)连接，进行串口通信；A0微处理器单元通过A14隔离式通讯接口芯片及以太网变压器YT扫描电池模块电压检测单元A13的IPA管脚(串行接口十)和IMA管脚(串行接口一)的信息。
[0057]如果检测到某节电池开始接近可容许的电压限值，微处理器单元A0则向电池模块电压检测单元A13发布命令，电池模块电压检测单元A13收到指令后，输出平衡控制信号给平衡充电模块，平衡充电模块则接通该节电池，通过主动地为充电电流设置分路并将能量回送至电池模块，用来给电池模块中其余的电池充电，对来自具有较高电压的电池电荷进行再分配，用以给较弱的电池充电。这使得较弱的电池可以继续为负载供电，大大提高了电池模块的使用效率。
[0058]图4为电池模块单元温度检测原理图，电池模块电压检测单元输出基准电压Vjz，该电压加在电阻Ra和负温度系数热敏电阻传感器Rt上，通过分压得到一个随温度变化的电压输出微处理器；负温度系数热敏电阻传感器Rt放置在电池模块单元里面，在充电过程中，电池模块单元各电池会发热，电池模块单元内部温度升高Rt阻值减小，电池模块单元内部温度降低Rt阻值增大，一个随温度变化的电压送入微处理器，微处理器根据预置温度的大小控制输出到平衡充电模块电流大小，当温度达到极限值时，微处理器将停止DC/DC单元工作，保护电池模块单元的安全。
[0059]本发明无人机智能充电机，还具有欠压/过压监视功能，每当电池模块电压检测单元C端输入时，都会将测量结果与存储器中存储的欠压和过压门限进行比较。如果电池电压的测量读数高于过压限值，则电池模块电压检测单元存储器中的一个位被设定为标记。同样，低于欠压门限的测量结果也会导致设定一个标记，过压和欠压门限信息存储在配置寄存器组中，标记则存储于状态寄存器组B之中，这些信息都会通过电池模块电压检测单元与1?串行EEPR0M芯片的串行数据将读取这些信息保存在I 2C串行EEPR0M芯片里。
[0060]本发明的无人机智能充电机，软件采用采用模块化设计方法，C语言编写，软件功能模块较多，程序较大在此就不予以详细阐述。
[0061]本说明书未作详细描述的内容属于本领域技术人员公知的现有技术，虽然本发明己通过有关的实施案例进行了图示和描述，但是，本专业技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。
【主权项】
1.一种无人机智能充电机，包括由AC/DC单元(1)、DC/DC单元(2 )、微处理器单元(3 )、平衡充电模块(4 )、电池模块单元(5 )、电池模块电压检测单元(6 )、USB供电单元(7 )及USB输出充电插口(8)、电压传感器(9)、电流传感器(10)、电池输出电压传感器(11)、键盘(12)及显示单元(13)、散热风扇驱动单元(14)及散热风扇(15)、wifi单元(16)、USB接口(17)、隔离式通讯接口芯片(18)及热敏电阻传感器(19)组成；其特征在于:所述AC/DC单元(1)输入交流信号输出直流信号到DC/DC单元(2);所述DC/DC单元(2)输出一路输出到USB供电单元(7 )，经USB供电单元后输出到USB输出充电插口( 8 );另一路输出到平衡充电模块(4);所述平衡充电模块(4)与电池模块单元(5)连接；所述电池模块电压检测单元(6)与电池模块单元(5)连接；所述电池模块电压检测单元(6)通过隔离式通讯接口芯片(18)与微处理器单元(3 )连接；所述DC/DC单元(2 )输出端连接有电压传感器(9 )和电流传感器(10)，将检测到DC/DC单元(2)的输出电压和输出电流信号送入微处理器单元(3);所述电池模块单元(5)连接有电池输出电压传感器(11)，将检测到的输出电压和输出电流信号送入微处理器单元(3);所述微处理器端口与键盘(12)和显示屏(13)连接，实现人机通信；微处理器(3)与WIFI单元(16)连接，通过手机APP实现客户端的实时监控等功能；微处理器(3)有USB (17)接口，支持通过USB 口或SD卡的硬件程序更新；所述微处理器(3)与散热风扇驱动单元(14)连接，通过散热风扇驱动单元(14)驱动散热风扇(15)的运转；所述电池模块电压检测单元(6)输出基准电压给热敏电阻传感器(19)，通过温度检测电路输出一个随温度变化的电压给微处理器(3 )。2.根据权利要求1所述的一种无人机智能充电机，其特征在于:电池模块电压检测单元(6)，其管脚C1至C12是电池输入脚，S1至S12是平衡输出控制脚，C1至C12分别与平衡充电模块(4)的A1至A12的OUT输出引脚连接，S1至S12分别与平衡充电模块(4)的A1至A12的DIN数据输入引脚连接。3.根据权利要求1所述的一种无人机智能充电机，其特征在于:电池E1至E12分别连接平衡充电模块(4)的A1至A12的Ucell电池电压监视器引脚，Ucell引脚用于提供平衡充电模块至电池的连接，以实现正确的电池电压监视，此引脚直接连接至正的电池端子。4.根据权利要求1所述的一种无人机智能充电机，其特征在于:由单体电池ΕΡ..Ε12组成一个电池模块。
【专利摘要】一种无人机智能充电机，包括AC/DC、DC/DC、微处理器、平衡充电模块、电池模块、电池模块电压检测、USB供电及USB输出充电插口、电压/电流传感器、键盘及显示、散热风扇驱动及散热风扇、wifi单元、USB接口、隔离式通讯接口芯片及热敏电阻传感器。由于采用了主动平衡技术,从而提高了充电效率、充电速度和有效保护锂电池的使用寿命及安全；微处理器有USB接口，支持通过USB口或SD卡的硬件程序更新；微处理器与WIFI单元连接，通过手机APP实现客户端的实时监控等功能；微处理器单元根据电压电流传感器检测到的DC/DC输出信号，自动调节控制DC/DC输出信号的大小；采用隔离式通讯接口芯片，降低了EMI(电磁干扰)，从而大大提高了系统接线长度和信噪比性能；采用电池模块电压检测单元，可监视电池模块中每节<b>独立</b>的电池，对每一节进行有效的控制。
【IPC分类】H02J7/04, H02J7/02
【公开号】CN105375597
【申请号】CN201510892420
【发明人】陈军, 许祝, 杨波, 冯伟
【申请人】重庆瑞升康博电气有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月8日