无人机通断电装置及无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机领域，具体而言，涉及一种无人机通断电装置及无人机。

背景技术：

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机广泛应用于军事、农业、摄影等领域，例如，利用无人机侦察、喷洒农药以及航拍等等。

现有的无人机大多采用智能电池供电，但智能电池按键和无人机主控系统开关机按键独立，无人机开机时先按智能电池按键使智能智能电池供电，再按开关机按键使无人机主控系统开机；关机时先按开关机键使无人机主控系统关机，再按智能电池按钮使智能电池断电。但使用时需先后对两个按键进行操作才能使无人机开机和关机，操作繁琐，用户体验感不佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无人机通断电装置及具有该装置的无人机，以实现通过一个开关机键，便能实现智能智能电池的开关以及无人机主控系统的开关机触发，同时还能避免由于关机操作不当造成无人机死机的问题以及无人机不正常关机导致的系统故障。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供以下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种无人机通断电控制装置，所述无人机通断电控制装置包括智能电池、第一处理单元、无人机主控单元以及电源管理单元，所述智能电池分别与所述第一处理单元、所述无人机主控单元以及所述电源管理单元电连接，所述第一处理单元分别与所述无人机主控单元以及所述电源管理单元电连接，所述无人机主控单元与所述电源管理单元电连接；

所述智能电池响应开机信息生成开启信号，并将所述开启信号传输至所述第一处理单元；

所述第一处理单元响应所述开启信号生成第一触发信号；

所述电源管理单元在检测到所述第一触发信号时，控制所述无人机主控单元上电。

进一步地，所述智能电池包括供电模块、信号输入模块、控制模块以及开关管，所述信号输入模块、所述控制模块、所述开关管以及所述供电模块依次电连接，所述供电模块通过所述开关管分别与所述第一处理单元、所述无人机主控单元以及所述电源管理单元电连接，所述控制模块与所述第一处理单元电连接；

所述信号输入模块根据用户的开机操作生成所述开机信息；

所述控制模块响应所述开机信息而控制所述开关管导通并生成所述开启信号，并将所述开启信号传输至所述第一处理单元。

进一步地，所述信号输入模块还根据用户的关机操作生成关机信息；

所述控制模块响应所述关机信息生成关闭信号，并将所述关闭信号传输至所述第一处理单元；

所述第一处理单元响应所述关闭信号生成第二触发信号；

所述电源管理单元在检测到所述第二触发信号时，控制所述无人机主控单元生成断电信号，并将所述断电信号传输至第一处理单元后下电；

所述第一处理单元响应所述断电信号而生成截止信号并将所述截止信号传输至所述控制模块后下电；

所述控制模块响应所述截止信号而控制所述开关管截止。

进一步地，所述信号输入模块还根据用户的关机操作生成关机信息；

所述控制模块响应所述关机信息生成关闭信号，并将所述关闭信号传输至所述第一处理单元；

所述第一处理单元在接收到所述关闭信号时，控制所述无人机主控单元生成断电信号，并将所述断电信号传输至第一处理单元后下电；

所述第一处理单元响应所述断电信号而生成截止信号并将所述截止信号传输至所述控制模块后下电；

所述控制模块响应所述截止信号而控制所述开关管截止。

进一步地，所述控制模块还与所述无人机主控单元电连接；

所述信号输入模块还根据用户的关机操作生成关机信息；

所述控制模块响应所述关机信息生成关闭信号，并将所述关闭信号传输至所述无人机主控单元；

所述无人机主控单元在接收到所述关闭信号时生成断电信号，并将所述断电信号传输至第一处理单元并下电；

所述第一处理单元响应所述断电信号而生成截止信号并将所述截止信号传输至所述控制模块后下电；

所述控制模块响应所述截止信号而控制所述开关管截止。

进一步地，所述控制模块还与所述无人机主控单元电连接；

所述信号输入模块还根据用户的关机操作生成关机信息；

所述控制模块在接收到所述关机信息后生成关闭信号，并将所述关闭信号通过所述无人机主控单元传输至所述第一处理单元；

所述第一处理单元在接收到所述关闭信号后生成第三触发信号；

所述电源管理单元在检测到所述第三触发信号时，控制所述无人机主控单元生成断电信号，并将所述断电信号传输至第一处理单元后下电；

所述第一处理单元响应所述断电信号而生成截止信号并将所述截止信号传输至所述控制模块后下电；

所述控制模块响应所述截止信号而控制所述开关管截止。

进一步地，所述信号输入模块还根据用户的强制关机操作生成强制关闭信息；

所述控制模块响应所述强制关闭信息而控制所述开关管截止。

进一步地，所述截止信号可以为延时信号，所述控制模块响应所述延时信号而延时控制所述开关管截止。

进一步地，所述信号输入模块为按键，所述控制模块用于检测到所述按键第一次按下的时间小于第一预设时间且第二次按下的时间超过第二预设时间时，生成所述开启信号或所述关闭信号。

进一步地，所述信号输入模块为无线通信模块，所述无线通信模块接收一遥控开关的操作而生成所述开机信息或所述关机信息。

进一步地，所述无人机通断电控制装置还包括指示单元，所述指示单元与所述第一处理单元电连接，当所述第一处理单元接收到所述开启信号时，所述指示单元处于第一指示状态；当所述第一处理单元接收到所述关闭信号时，所述指示单元处于第二指示状态。

第二方面，本实用新型还提供了一种无人机，包括无人机通断电控制装置，所述无人机通断电控制装置包括智能电池、第一处理单元、无人机主控单元以及电源管理单元，所述智能电池分别与所述第一处理单元、所述无人机主控单元以及所述电源管理单元电连接，所述第一处理单元分别与所述无人机主控单元以及所述电源管理单元电连接，所述无人机主控单元与所述电源管理单元电连接；

所述智能电池用于响应开机信息而生成开启信号，并将所述开启信号传输至所述第一处理单元；

所述第一处理单元用于在接收到所述开启信号后，生成第一触发信号；

所述电源管理单元用于检测到所述第一触发信号时，控制所述无人机主控单元上电。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种无人机通断电装置及无人机，在智能电池响应开机信息后生成开启信号并将开启信号传输至第一处理单元，第一处理单元在接收到该开启信号后生成第一触发信号，电源管理单元检测到第一触发信号后便控制无人机主控单元上电，从而通过一个开关机键便能实现智能电池的打开以及无人机的主控系统开机触发，简化了无人机整机的开机操作，提高了用户体验感。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型第一实施例提供的无人机通断电控制装置的电路模块交互框图。

图2示出了图1中智能电池的电路连接框图。

图3示出了图1中无人机通断电控制装置的电路模块交互框图的进一步结构示意图。

图4示出了本实用新型第二实施例提供的无人机通断电控制装置的电路模块交互框图。

图标：100-无人机通断电控制装置；110-智能电池；112-信号输入模块；114-控制模块；116-开关管；118-供电模块；120-第一处理单元；130-电源管理单元；140-无人机主控单元；150-指示单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

第一实施例

请参阅图1，示出了本实用新型实施例提供的一种无人机通断电控制装置100的电路连接框图。该无人机通断电控制装置100包括智能电池110、第一处理单元120、无人机主控单元140、电源管理单元130以及指示单元150，智能电池110分别与第一处理单元120、无人机主控单元140以及电源管理单元130电连接，第一处理单元120分别与无人机主控单元140、电源管理单元130以及指示单元150电连接，无人机主控单元140与电源管理单元130电连接。

请参阅2，智能电池110包括信号输入模块112、控制模块114、开关管116以及供电模块118，信号输入模块112、控制模块114、开关管116以及供电模块118依次电连接。智能电池110用于为无人机提供工作电压，智能电池110可以是充电电池也可以普通电池，但为环保以及操作简易度考虑，在本实施例中，智能电池110采用充电电池，因为充电电池可以重复利用，续航能力较强，同时也是由于智能电池110大多设置于无人机内部，如果采用普通电池，不仅更换不方便，而且增加制造无人机的工作流程。

请参阅3，供电模块118通过开关管116分别与第一处理单元120、无人机主控单元140以及电源管理单元130电连接；供电模块118用于在开关管116导通时给第一处理单元120、无人机主控单元140以及电源管理单元130供电。

信号输入模块112用于根据用户的开机操作生成开机信息，还用于根据用户的关机操作生成关机信息或根据用户的强制关机操作生成强制关闭信息，并将该开机信息或者关机信息或强制关闭信息传输至控制模块114。

在本实施例中，信号输入模块112为按键，当用户第一次按下的时间小于第一预设时间且第二次按下的时间超过第二预设时间时便能生成开机信息或者关机信息；当按下按键的时间超过阈值时，便能生成强制关闭信息。使用轻触按键再长按按键的方式生成开机信息或者关机信息的好处在于，通过轻触按键并松开这个操作，能防止按键长时间被挤压而导致的误开机/关机操作。

在本实施例中，第一预设时间1s，第二预设时间为3s，阈值6s。设用户按下按键的时间不超过1s的操作为轻触按键，也就是说，当无人机处于关机状态时，用户轻触按键并再次按下按键的时间超过3秒会触发开机信息；当无人机处于开机状态时，用户轻触按键并再次按下按键的时间超过3秒会触发关机信息。此外，当无人机处于开机状态，但第一处理单元120或无人机主控单元140无响应时，用户按下按键的时间超过6s会触发强制关闭信息。

需要说明的是，在其他实施例中，信号输入模块112也可以为无线通信模块，该无线通信模块用于接收一遥控开关的操作而生成开机信息或关机信息。

请参阅图3，控制模块114与第一处理单元电连接。控制模块114用于响应开机信息生成开启信号，并将所述开启信号传输至所述第一处理单元120，并响应开机信息控制所述开关管116导通；控制模块114还用于响应关机信息生成关闭信号，并将所述关闭信号传输至第一处理单元120；控制模块114还用于响应强制关闭信息后控制开关管116截止。

控制模块114可以是微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，也可以称之单片机。控制模块114具有信号输入端口以及信号输出端口，信号输入端口与按键电连接，用于接收根据用户的开机操作生成的开机信息或根据用户的关机操作生成的关机信息或根据用户的强制关机操作生成强制关闭信息；信号输出端口分别与第一处理单元120以及开关管116电连接，用于传输开启信号或是关闭信号至第一处理单元120以及传输控制开关管116导通或断开的脉冲信号。

供电模块118通过开关管116分别与第一处理单元120、电源管理单元130以及无人机主控单元140分别电连接。当控制模块114接收到开机信息时，控制开关管116导通，供电模块118分别与第一处理单元120、无人机主控单元140以及电源管理单元130电连接；当控制模块114接收到关机信息时，控制开关管116断开，供电模块118分别与第一处理单元120、无人机主控单元140以及电源管理单元130断开电连接。在本实施例中，开关管116可以为但不限于MOS管、三极管等。

第一处理单元120用于运行软件程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。例如，第一处理单元120用于接收到由控制模块114传输的开启信号或关闭信号后生成触发信号。具体地，第一处理单元120接收到该开启信号后生成第一触发信号；第一处理单元120接收到该关闭信号后生成第二触发信号。

第一处理单元120可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。例如，第一处理单元120可以是通用处理器包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

指示单元150与第一处理单元120电连接，用于指示第一处理单元120是否处于通电状态。当第一处理单元120接收到控制模块114传输的开启信号时，说明第一处理单元120已经与供电模块118电连接，处于通电状态，指示单元150处于第一显示状态；当第一处理单元120接收到控制模块114传输的关闭信号时，说明第一处理单元120已经与供电模块118断开电连接，处于断电状态，指示单元150处于第二显示状态。在本实施例中，指示单元150为一报警灯，当第一处理单元120通电时，指示灯点亮；当第一处理单元120断电时，指示灯熄灭。需要说明的是，在其他实施例中，指示单元150也可以为一蜂鸣器，当第一处理单元120通电时，蜂鸣器报警一次；第一处理单元120断电时，蜂鸣器响报警两次。

电源管理单元130(Power Management Unit，PMU)是一种高度集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理器件整合在单个的封装之内，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗。

电源管理单元130分别与第一处理单元120以及无人机主控单元140电连接。电源管理单元130用于检测到第一触发信号后，输出第一时序脉冲；电源管理单元130还用于检测到第二触发信号后，输出第二时序脉冲。

无人机主控单元140为中央处理器（Central Processing Unit，CPU），其作为无人机的运算核心以及控制核心，用于运行软件程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，从而控制无人机的状态。

无人机主控单元140分别与电源管理单元130以及第一处理单元120电连接，此外，无人机主控单元140还通过开关管116与供电模块118电连接。当电源管理单元130输出第一时序脉冲时，无人机主控单元140上电；当电源管理单元130输出第二时序脉冲时，无人机主控单元140下电。

无人机通断电控制装置100的通电过程为：用户轻触无人机的开关机按键并再次按下无人机的开关机按键超过3秒时信号输入模块112生成开机信息，控制模块114接收到该开机信息后生成开启信号，并将该开启信号传输至所述第一处理单元120，并控制开关管116导通；第一处理单元120接收到开启信号后生成第一触发信号，电源管理单元130检测到第一触发信号后控制无人机主控单元140上电。

无人机通断电控制装置100的断电过程可以为但不限于以下两种：

第一种：用户轻触无人机的开关机按键并再次按下无人机的开关机按键超过3秒时信号输入模块112生成关机信息，控制模块114接收到该关机信息后生成关闭信号，并将该关闭信号传输至第一处理单元120，第一处理单元120接收到关闭信号后生成第二触发信号，电源管理单元130检测到第二触发信号后控制无人机主控单元140下电。

第二种：用户轻触无人机的开关机按键并再次按下无人机的开关机按键超过3秒时信号输入模块112生成关机信息，控制模块114接收到该关机信息后生成关闭信号，并将该关闭信号传输至第一处理单元120，第一处理单元120接收到关闭信号后直接控制无人机主控单元140下电。

需要说明的是，为使无人机能正常关机，系统正常宕机，防止出现下次开机系统崩溃的现象，在无人机通断电控制装置100的断电过程中还包括延时操作，即在无人机主控单元140完成下电操作前，会生成断开信号并传输至第一处理单元120，第一处理单元120接收该断开信号后，生成延时信号并将延时信号传输至控制模块114，并下电；控制模块114接收到该延时信号后，延时控制开关管116截止。设延时t秒，则控制模块114在t秒后控制开关管116截止，从而无人机通断电控制装置100的断电的全过程完成。

此外，有时会出现因为第一处理单元120或是无人机主控单元140死机而造成的无法关机现象，因而加入了强制关机操作，即按下无人机的开关机按键超过6秒信号输入模块112便生成强制关闭信号，控制模块114接收到强制关闭信号后控制开关管116截止，使供电模块118与第一处理单元120、无人机主控单元140、电源管理单元130强行断开连接，从而关机。

第二实施例

本实用新型实施例还提供了一种无人机通断电控制装置100，需要说明的是，本实用新型实施例所提供的无人机通断电控制装置100，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。

请参阅图4，无人机通断电控制装置100包括智能电池110、第一处理单元120、无人机主控单元140、电源管理单元130以及指示单元150，智能电池110分别与第一处理单元120、无人机主控单元140以及电源管理单元130电连接，第一处理单元120分别与无人机主控单元140、电源管理单元130以及指示单元150电连接，无人机主控单元140与电源管理单元130电连接。

开关单元120包括信号输入模块112、控制模块114、开关管116以及供电模块118，信号输入模块112、控制模块114、开关管116以及供电模块118依次电连接。其中，供电模块118通过开关管116分别与第一处理单元120、无人机主控单元140以及电源管理单元130电连接，同时，控制模块114与第一处理单元120电连接。

此外，在本实施例中，控制模块114还通过集成电路总线（Inter-Integrated Circuit，I2C）与所述无人机主控单元140电连接，并可以通过I2C传输电量、电压、电流、开关机等信息。

无人机通断电控制装置100的断电过程可以为但不限于以下两种：

第一种：用户轻触无人机的开关机按键并再次按下无人机的开关机按键超过3秒时信号输入模块112生成关机信息，控制模块114接收到该关机信息后生成关闭信号，并将该关闭信号传输至无人机主控单元140，无人机主控单元140接收到该关闭信号后下电。

第二种：用户轻触无人机的开关机按键并再次按下无人机的开关机按键超过3秒时信号输入模块112生成关机信息，控制模块114接收到该关机信息后生成关闭信号，并将该关闭信号通过无人机主控单元140传输至第一处理单元120，第一处理单元120在接收到关闭信号后生成第三触发信号，电源管理单元130检测到第三触发信号后控制无人机主控单元140下电。

第三实施例

本实用新型实施例还提供了一种无人机，包括第一实施例或第二实施例所提供的无人机通断电装置100。

无人机通断电控制装置100包括智能电池110、第一处理单元120、无人机主控单元140、电源管理单元130以及指示单元150，智能电池110分别与第一处理单元120、无人机主控单元140以及电源管理单元130电连接，第一处理单元120分别与无人机主控单元140、电源管理单元130以及指示单元150电连接，无人机主控单元140与电源管理单元130电连接。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种无人机通断电装置及无人机，通过一信号输入模块生成开机信息或关机信息，在控制模块接收到开机信息后，供电模块开始正常供电，同时第一处理单元生成第一触发信号，电源管理单元检测到第一触发信号后便控制无人机主控单元上电，从而实现了智能电池的打开以及无人机的开机触发；在控制模块接收到开机信息后，无人机主控单元首先下电，并控制开关管延时截至，从而实现了智能智能电池的断开以及无人机的关机触发。综合以上两点，通过一个开关机键便能实现智能电池和无人机系统的开关机，简化了开关机操作，提高了用户体验感。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。