一种便携式无人机电池智能充电管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种便携式无人机电池智能充电管理系统，它包括充电箱本体、电池槽、充电接口、环境监测传感器、控制显示面板、充放电控制器，其中，所述充电箱本体顶面设有4个电池槽，电池槽边缘的电箱本体上设有充电接口，电箱本体的顶面中心设有环境监测传感器，充电箱本体内设有充放电控制器，所述充放电控制器的输出端连接各个充电接口，充放电控制器的环境监测参数反馈信号输入端连接环境监测传感器的输出端，充放电控制器的显示信号输出端连接控制显示面板。本发明只需要携带一种充电设备就能解决无人机电池充电、存储和运输当中所遇到的问题。
【专利说明】
一种便携式无人机电池智能充电管理系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种便携式无人机电池智能充电管理系统，属于无人机电池充电技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来，无人机利用其高精度、长距离、可远程操控等特点，对杆塔进行精细化巡检，使其在输电线路智能巡检中脱颖而出，成为目前巡检方式中最具发展潜力的一个方向。但是无人机受电池容量的影响，一块电池一般为无人机提供15至20分钟的续航时间，无法保证无人机在空中长期飞行，为了完成巡检任务，工作人员必须携带足电池。目前无人机电池在充电时所需设备繁冗，充电电源要求单一，通常采用220V交流充电方式，无法在野外进行充电;在运输存储过程中要防止挤压、碰撞、高温，需要提供全方位保护。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是，针对现有无人机电池充电存储过程安全性不高、设备繁冗、便携性较差等缺点，提出了一种便携式无人机电池智能充电管理系统，只需要携带一种充电设备就能解决无人机电池充电、存储和运输当中所遇到的问题。
[0004]本发明采用的技术方案是:便携式无人机电池智能充电管理系统，它包括充电箱本体、电池槽、充电接口、环境监测传感器、控制显示面板、充放电控制器，其中，所述充电箱本体顶面设有4个电池槽，电池槽边缘的电箱本体上设有充电接口，电箱本体的顶面中心设有环境监测传感器，充电箱本体内设有充放电控制器，所述充放电控制器的输出端连接各个充电接口，充放电控制器的环境监测参数反馈信号输入端连接环境监测传感器的输出端，充放电控制器的显示信号输出端连接控制显示面板。
[0005]所述控制显示面板设置在充电箱本体的侧面。
[0006]它还包括充电箱盖板，所述充电箱盖板与充电箱本体铰接。
[0007]便携式无人机电池智能充电管理系统主要完成各类无人机电池的充电工作，结构上采用防爆箱体设计，带有空气开关保护装置，在有意外情况时自动断电保护设备不被烧毁，保证电池充电、存放的可靠性;配备220V交流充电电源接口和24V直流充电电源接口，满足室内和车载充电需求;设计独立电池充电电路，对不同种类电池进行单独充电，平衡电池间差异，从而实现多种类电池并冲;在功能上设计电压、电量和温度监控显示单元，实时监测各个充电设备的充电状态，如果遇到异常情况可自动断电；充电日志包含初始电压、完成电压、充放电电压、每块电池容量监测、内阻测量等。
[0008]其中所述智能充电回路能够同时对I?4块锂电池进行充电，不同回路充电独立控制，不受电池容量、电池充放电倍数差异限制，实现多个动力电池随用随充。
[0009]每个充电回路可单独设置充电策略，并在充电过程中动态调整充电电流和充电电压，实现快速充电和健康充电方式，既可以满足现场工作需要，同时延长电池寿命。
[0010]其中所述的监控显示单元可实时监测电池组和单个电芯的充电电压、温度等情况并显示在LED显示屏上。当电池温度超过设定的阈值时，则关闭所在回路的充电开关。
[0011]其中所述的监控显示单元能够监测充电箱内温湿度，自动调节散热风扇转速，防止充电箱内部过热对电池造成损坏。
[0012]其中所述的智能充电回路能够使电池智能充电箱每个回路均能实现平衡充电，保证充电过程中电池组各个电芯之间电压差异减小，保护电池安全，提高充电效率。
[0013]电池智能充电箱够保护电池免于物理碰撞、挤压等外界因素造成的伤害。采用防爆一体化设计，可避免电池发生爆炸引发火灾。装备通风口和散热器，增加充电箱内部空气流动，有助于散热。
[0014]智能充电箱配置220V交流充电电源接口和24V直流充电电源接口，能够自动识别AC220V和DC24V。既能在室内充电又能满足车载充电需求。
【附图说明】
[0015]图1为便携式无人机电池智能充电管理系统示意图；
[0016]图2为本发明的原理图。
[0017]其中，1.充电箱本体，2.充电箱盖板，3.电池槽，4.充电接口，5.环境监测传感器，
6.控制显示面板
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明所述的便携式无人机电池智能充电管理系统的【具体实施方式】做进一步的阐述。
[0019]如图1和图2所示，本发明的实施例中提供了一种电池智能充电管理系统，锂电池组由4节电池串联而成，该系统包括:充放电控制模块、智能充放电回路、充电环境监测及4个智能显示控制单元;其中，所述锂电池组的正负极节点接到所述智能充放电回路，每块电池独立对接一条智能充放电回路；智能充放电回路实时检测每节电池的电压和电流，并将检测信号反馈给充电控制单元;充电控制单元根据各节电池的检测信号独立调节各充电控制器的充电电压或充电电流。
[0020]每个充电回路单独对每块电池进行充电，不受电池容量和额定充电电压、电流来进行单独的影响，杜绝了因相同电流充电给锂电池带来过充或充不满的状况，实现多块电池随用随充。
[0021]采用上述系统，本发明提供的充电控制方法，包括充电控制器根据所接电源的不同自动采用直流电或交流电进行充电，智能充放电回路实时检测电池的充电电流和电压，通过温度传感器检测电池温度;充电控制单元根据每块电池的检测信号独立调节各充电控制器的充电电压或充电电流；当电池电压没有达到阈值时采用快速充电方式以恒定电流充电，在达到充电电压阈值之后，保持充电电压恒定逐渐减小充电电流直至电池充满，充电回路给控制器发出断开信号断开充电电源。这种充电方式可以做到快速安全地充电并能够保证充满后自动断电，防止电池过冲造成电池损坏。
[0022]本发明的实施例中提供了一种电池智能充电管理系统的控制面板包括:(I)系统总电压、总电流、充电剩余时间、箱内温度、湿度和状态显示；(2)每块电池的充电电压、充电电流、电池温度、充电剩余时间、电池容量、电池内阻和状态显示。
[0023]本发明的实施例中提供了一种电池智能充电管理系统的组装结构，包括1.充电箱本体，2.充电箱盖板，3.电池槽，4.充电接口，5.环境监测传感器，6.控制显示面板
[0024]本发明的4块电池槽3平均分布于电池箱I中，采用铝合金镂空设计便于散热，箱体内部装有风扇，通过连接环境监测传感器5来进行自动调节。充电接口4包含电池电源接口和平衡充电接口，通过连接将充电数据传输到控制显示面板6进行显示。
[0025]本发明便携式无人机电池智能充电管理系统主要完成各类无人机电池的充电工作，结构上采用防爆箱体设计，带有空气开关保护装置，在有意外情况时自动断电保护设备不被烧毁，保证电池充电、存放的可靠性;配备220V交流充电电源接口和24V直流充电电源接口，满足室内和车载充电需求;设计独立电池充电电路，对不同种类电池进行单独充电，平衡电池间差异，从而实现多种类电池并冲；在功能上设计电压、电量和温度监控显示单元，实时监测各个充电设备的充电状态，如果遇到异常情况可自动断电；充电日志包含初始电压、完成电压、充放电电压、每块电池容量监测、内阻测量等。
[0026]本发明能够同时对I?4块锂电池进行充电，不同回路充电独立控制，不受电池容量、电池充放电倍数差异限制，实现多个动力电池随用随充。
[0027]本发明每个充电回路可单独设置充电策略，并在充电过程中动态调整充电电流和充电电压，实现快速充电和健康充电方式，既可以满足现场工作需要，同时延长电池寿命。
[0028]本发明电池智能充电管理系统可实时监测电池组和单个电芯的充电电压、温度等情况，并显示在LED显示屏上。当电池温度超过设定的阈值时，则关闭所在回路的充电开关。
[0029]本发明电池智能充电管理系统能够监测充电箱内温湿度，自动调节散热风扇转速，防止充电箱内部过热对电池造成损坏。
[0030]本发明具备人性化人机交互界面，实现充电参数的设置、查询以及充电、存放过程中电池状态、环境参数的显示。充电日志包含初始电压、完成电压、充放电电压、每块电池容量监测、内阻测量等。
[0031]本发明电池智能充电箱每个回路均能实现平衡充电，保证充电过程中电池组各个电芯之间电压差异减小，保护电池安全，提高充电效率。
[0032]本发明电池智能充电箱够保护电池免于物理碰撞、挤压等外界因素造成的伤害。采用防爆一体化设计，可避免电池发生爆炸引发火灾。装备通风口和散热器，增加充电箱内部空气流动，有助于散热。
[0033]本发明智能充电箱配置220V交流充电电源接口和24V直流充电电源接口，能够自动识别AC220V和DC24V。既能在室内充电又能满足车载充电需求。
[0034]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种便携式无人机电池智能充电管理系统，其特征在于:它包括充电箱本体(I)、电池槽(3)、充电接口(4)、环境监测传感器(5)、控制显示面板(6)、充放电控制器(7)，其中，所述充电箱本体(I)顶面设有4个电池槽(3)，电池槽(3)边缘的电箱本体(I)上设有充电接口(4)，电箱本体(I)的顶面中心设有环境监测传感器(5)，充电箱本体(I)内设有充放电控制器(7)，所述充放电控制器(7)的输出端连接各个充电接口(4)，充放电控制器(7)的环境监测参数反馈信号输入端连接环境监测传感器(5)的输出端，充放电控制器(7)的显示信号输出端连接控制显示面板(6)的信号输入端。2.根据权利要求1所述的便携式无人机电池智能充电管理系统，其特征在于:所述控制显示面板(6)设置在充电箱本体(I)的侧面。3.根据权利要求1所述的便携式无人机电池智能充电管理系统，其特征在于:它还包括充电箱盖板(2)，所述充电箱盖板(2)与充电箱本体(I)铰接。
【文档编号】H02J7/00GK106026297SQ201610587005
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月22日
【发明人】万家伟, 冯智慧, 王乐希, 梁文勇, 涂洁
【申请人】国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司