一种飞机用动力电池管理系统的制作方法

1.本发明涉及飞控管理系统技术领域，更具体的说是涉及一种飞机用动力电池管理系统。


背景技术：

2.随着航空科技的发展，在对飞行器的能源使用要求也越来越严格，以及在新能源的改革下，使得飞行器越来越多的使用到电池能源进行供电，对此各种行驶的新能源飞得以被开发利用，氢燃料电池和锂电池的组合使用成为了未来飞行器中最主要的能源输出方式。
3.虽然使用电池为飞行器供能的方式比较环保，但由于飞行器特殊的使用环境，使得在对于电池进行管理时的难度比常规的电池管理要严格很多，尤其是在对系统进行上电和下电管控时需要严谨的控制，以确保飞行器的安全正常使用，避免出现因误上电或下电造成飞行器出现故障造成的安全事故，对此一种用于对飞机使用的动力电池的管理系统亟待解决，以实现对飞行器进行上电、下电的安全控制。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种飞机用动力电池管理系统，具有对飞机进行上电和下电安全控制的效果。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
6.一种飞机用动力电池管理系统，包括bcmu主控单元、无线传输模块、bmu采集模块、switch物理开关、pdu控制盒、声光报警系统、外部控制器和继电器控制模块；
7.所述bmu采集模块用于采集电芯和电池模块状态并生成采集数据，所述bmu采集模块与bcmu主控单元之间通过无线传输方式上报采集数据至bcmu主控单元，所述switch物理开关在未上电时保持自锁状态；
8.系统上电时，唤醒所述bcmu主控单元，所述bcmu主控单元内配置有自检策略，所述bcmu主控单元根据自检策略进行自检并在自检完成时生成主控自检信号，所述外部控制器接收到主控自检信号时进行自检，并在外部控制器自检通过时生成解锁指令，所述switch物理开关解除自锁，所述switch物理开关被触控时生成闭合信号，所述pdu控制盒在接收到闭合信号时闭合内部高压继电器，所述继电器控制模块控制继电器闭合完成上电；
9.所述声光报警系统包括蜂鸣器和提示子系统，若所述bcmu主控单元未完成自检时生成告警信号，并控制蜂鸣器蜂鸣报警，同时检测系统故障部位并通过提示子系统提示故障位置；
10.还包括飞控模块，所述飞控模块用于实时检测飞行状态和故障监测，若检测到飞行完成或故障时生成下电信号，所述bcmu主控管理单元内还配置有下电执行策略，所述下电执行策略包括接收到下电信号时，控制继电器控制模块断开，控制蜂鸣器提示电池已下电，所述switch物理开关断开并自锁，完成下电。
11.作为本发明的进一步改进，所述采集数据包括电池的电流、电压和温度。
12.作为本发明的进一步改进，还包括显示模块，所述显示模块包括机载显示屏和数显模型单元，所述数显模型单元用于调取机体的结构外形并形成机体模型，调取电池组的位置信息，在机体模型中加载形成电池标记，调取机体线路图，并对线路图进行模块化划分，形成多组线路模图，任一所述线路模图包括若干子线路图，还用于调取机体外部绝缘层形成绝缘图模，并将电池标记、线路模图和绝缘图模加载至机体模型中形成用于机载显示屏显示的数显模图。
13.作为本发明的进一步改进，所述bcmu主控单元内配置有自检优先级和自检阈值，所述自检优先级包括电芯温度、电池电压、电流信息、绝缘信息和环境温度，所述自检阈值表征对应自检优先级中包含参数的最大值，所述自检策略具体为：
14.根据自检优先级进行自检，判断自检优先级中每一项参数是否属于自检阈值范围内，若处于自检阈值范围内则通过并生成主控自检信号，若出现超出自检阈值时生成告警信号，并且调取对应自检优先级中出现异常的项目，根据对应项目生成异常信号并发送至显示模块。
15.作为本发明的进一步改进，所述显示接收到异常信号时控制数所述显模型单元调取异常的项目并形成显示标记，所述机载显示屏中的数显模对异常的项目进行放大并亮显，并根据异常项目类型生成异常数据。
16.作为本发明的进一步改进，所述bcmu主控单元还用于上报异常数据至云端系统，所述bcmu主控单元还生成对应机体编号的机体信息，所述云端系统根据异常数据生成检修方案，并通过无线传输模块发送至上报的机体信息对应的bcmu主控单元，所述机载显示屏显示检修方案。
17.作为本发明的进一步改进，所述机载显示屏上还设置有检修单元键，所述检修单元键包括修复键和停机检修键，触发所述修复键表征根据检修方案完成对应异常项目的检修，触发所述停机检修键时表征根据检修方案需停机进行检修，在触发所述停机检修键时也生成下电信号，控制机体断电。
18.作为本发明的进一步改进，所述外部控制器还包括预检单元，所述预检单元用于提供外部弱电预检，以检测机体电路是否保护通畅，在预检单元检测完成时生成解锁指令。
19.本发明的有益效果：通过bmu采集模块实时采集电芯的电压和温度，以及机体中其他模组的实时电压和电流信息，通过无线传输模块快速有效的上传至bcmu主控单元，bcmu主控单元通过采集的机体电池信息以及其他外部信息，判断电池的状态，从而控制pdu控制盒内部继电器的状态，以达到智能调节控制的目的，并且在进行上电时通过bcmu主控单元和外部控制器的自检后才控制switch物理开关的打开上电，使得不易出现在出现故障时的上电造成电气元器件的损坏，并且在进行下电时先进行状态检测和分控下电，使得在电池完成下电时控制整体下电，保证了下电的安全性，不易出现电路短路，实现了对飞机进行上电和下单安全控制的效果。
附图说明
20.图1为体现本发明的系统图；
21.图2为体现上电逻辑图；
22.图3为体现下电逻辑图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
24.参考图1至图3所示，为本发明一种飞机用动力电池管理系统的具体实施方式，包括bcmu主控单元、无线传输模块、bmu采集模块、switch物理开关、pdu控制盒、声光报警系统、外部控制器和继电器控制模块，所述bmu采集模块用于采集电芯和电池模块状态并生成采集数据，所述bmu采集模块与bcmu主控单元之间通过无线传输方式上报采集数据至bcmu主控单元，所述采集数据包括电池的电流、电压和温度，所述switch物理开关在未上电时保持自锁状态，所述bcmu主控单元与bmu采集模块之间的通讯方式包括can、rs232和rs485。
25.系统上电时，唤醒所述bcmu主控单元，所述bcmu主控单元内配置有自检策略，所述bcmu主控单元根据自检策略进行自检并在自检完成时生成主控自检信号，所述外部控制器接收到主控自检信号时进行自检，并在外部控制器自检通过时生成解锁指令，所述switch物理开关解除自锁，所述switch物理开关被触控时生成闭合信号，所述pdu控制盒在接收到闭合信号时闭合内部高压继电器，所述继电器控制模块控制继电器闭合完成上电。
26.所述声光报警系统包括蜂鸣器和提示子系统，若所述bcmu主控单元未完成自检时生成告警信号，并控制蜂鸣器蜂鸣报警，同时检测系统故障部位并通过提示子系统提示故障位置。
27.还包括飞控模块，所述飞控模块用于实时检测飞行状态和故障监测，若检测到飞行完成或故障时生成下电信号，所述bcmu主控管理单元内还配置有下电执行策略，所述下电执行策略包括接收到下电信号时，控制继电器控制模块断开，控制蜂鸣器提示电池已下电，所述switch物理开关断开并自锁，完成下电。
28.还包括显示模块，所述显示模块包括机载显示屏和数显模型单元，所述数显模型单元用于调取机体的结构外形并形成机体模型，调取电池组的位置信息，在机体模型中加载形成电池标记，调取机体线路图，并对线路图进行模块化划分，形成多组线路模图，任一所述线路模图包括若干子线路图，还用于调取机体外部绝缘层形成绝缘图模，并将电池标记、线路模图和绝缘图模加载至机体模型中形成用于机载显示屏显示的数显模图。
29.所述bcmu主控单元内配置有自检优先级和自检阈值，所述自检优先级包括电芯温度、电池电压、电流信息、绝缘信息和环境温度，所述自检阈值表征对应自检优先级中包含参数的最大值，所述自检策略具体为：
30.根据自检优先级进行自检，判断自检优先级中每一项参数是否属于自检阈值范围内，若处于自检阈值范围内则通过并生成主控自检信号，若出现超出自检阈值时生成告警信号，并且调取对应自检优先级中出现异常的项目，根据对应项目生成异常信号并发送至显示模块。
31.所述显示接收到异常信号时控制数所述显模型单元调取异常的项目并形成显示标记，所述机载显示屏中的数显模对异常的项目进行放大并亮显，并根据异常项目类型生
成异常数据。
32.所述bcmu主控单元还用于上报异常数据至云端系统，所述bcmu主控单元还生成对应机体编号的机体信息，所述云端系统根据异常数据生成检修方案，并通过无线传输模块发送至上报的机体信息对应的bcmu主控单元，所述机载显示屏显示检修方案。
33.所述机载显示屏上还设置有检修单元键，所述检修单元键包括修复键和停机检修键，触发所述修复键表征根据检修方案完成对应异常项目的检修，触发所述停机检修键时表征根据检修方案需停机进行检修，在触发所述停机检修键时也生成下电信号，控制机体断电。
34.所述外部控制器还包括预检单元，所述预检单元用于提供外部弱电预检，以检测机体电路是否保护通畅，在预检单元检测完成时生成解锁指令。
35.工作原理及其效果：
36.通过bmu采集模块实时采集电芯的电压和温度，以及机体中其他模组的实时电压和电流信息，通过无线传输模块快速有效的上传至bcmu主控单元，bcmu主控单元通过采集的机体电池信息以及其他外部信息，判断电池的状态，从而控制pdu控制盒内部继电器的状态，以达到智能调节控制的目的，并且在进行上电时通过bcmu主控单元和外部控制器的自检后才控制switch物理开关的打开上电，使得不易出现在出现故障时的上电造成电气元器件的损坏，并且在进行下电时先进行状态检测和分控下电，使得在电池完成下电时控制整体下电，保证了下电的安全性，不易出现电路短路，实现了对飞机进行上电和下单安全控制的效果。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。