电池保护方法、系统、设备以及无人机与流程

文档序号:14786701发布日期:2018-06-28 01:28阅读:168来源:国知局
电池保护方法、系统、设备以及无人机与流程

本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池保护方法、系统、设备以及无人机。



背景技术:

电池作为电能的来源,能够安装在各种各样的设备中,为这些设备中提供稳定电压,稳定电流,实现较长时间的稳定供电。随着科技的发展,电池的结构越来越简单,使得携带方便,并且充放电操作简便易行。锂离子电池是一种二次电池(可多次充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,锂离子电池是现代高性能电池的代表。

然而,锂离子电池存在安全隐患,在充电、放电、存储、和运输过程中均需要严格控制。如充电时,需要保证锂离子电池在5-40度的温度范围,以免发生析锂现象刺穿电芯隔膜引起燃烧。此外,在锂离子电池大电流放电后,其温度较高,也不可立即进行充电,须待降温至40度以下。因此,针对不同的场景需要对锂离子电池进行加热或制冷,以确保合适的温度。此外,锂离子电池在存储过程中有短路着火的隐患。并且随着电池的老化,在震动剧烈的运输过程中,电芯短路或失效引起燃烧的几率大大提高。

目前市面用于存储锂离子电池的防爆箱一般无制冷、加热功能,不能保证锂离子电池在适宜的温度范围内工作。而且当我们需要携带飞机和电池乘载交通工具时,特别是将电池带入飞机、高铁等交通工具时,若电池燃烧,就会引发重大火灾事故,因此,势必需要对电池进行燃烧保护。主要利用防爆箱箱体的力学性能阻止锂离子电池的燃烧,也无法从根本上解决锂离子电池燃烧的问题。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种电池保护方法、系统、设备以及无人机,可有效地对电池在充放电前进行温度控制保护而且能够阻止电池燃烧。

一方面,本发明实施例提供了一种电池保护方法,包括:

获取温控区的环境温度值及电池状态;

若所述温控区的环境温度值及/或电池状态不满足预设条件,则对当前温控区的进行温度调节及/或电池状态调节,直至所述温控区的环境温度值及/或电池状态符合所述预设条件。

进一步地,获取温控区的环境温度值及/或电池状态之前,还包括若检测到对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件,则控制对温控区进行温度调节及/或电池状态调节。

进一步地,检测是否存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件的步骤包括:

检测温控区中是否装入了电池,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件;或者

检测温度调节电路中是否产生了电流,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件;或者

检测温控区的环境温度是否提高,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件。

进一步地,在对电池温度调节及/或状态调节时,还包括获取温控区的环境温度值及电池状态,并判断是否需要对电池温度及/或电池状态进行调节。

进一步地,若获取的所述温控区的环境温度值不满足预设条件,则对当前温控区的温度进行调节,直至所述环境温度值达到预设的温度条件。

进一步地,所述电池为包括智能检测内部温度的智能电池,判断所述环境温度值是否达到预设的温度条件的步骤包括:

获取电池的内部温度信息;

判断接收到的电池的内部温度信息是否达到所述预设的温度条件。

进一步地,所述对当前温控区的温度进行调节,包括若获取的温控区的环境温度值小于所述预设的温度条件中指示的温度下限阀值,则对所述温控区加热,使所述温控区的温度达到所述温度下限阈值;

若获取的温控区的环境温度值大于所述预设的温度条件中指示的第一温度上限阈值但未达到第二温度上限阀值,则对所述温控区制冷,使所述温控区的温度降低到所述第一温度上限阈值以下。

进一步地,所述对当前温控区的温度进行调节,包括:

若获取的温控区的环境温度值大于所述预设的温度条件中指示第一温度上限阈值但未达到第二温度上限阀值,则控制关闭对所述温控区的加热,使所述温控区的温度降低到所述第一温度上限阈值以下。

进一步地,所述在对电池温度调节时,获取温控区的环境温度值包括:在对电池温度调节时,获取所述温控区中预设的各个特征位置处的环境温度值;

所述温控区的环境温度值不满足所述预设的温度条件,则对当前温控区的温度进行调节包括:若存在环境温度值不满足所述预设的温度条件的特征位置,则调节该不满足预设的温度条件的特征位置处的温度。

进一步地,在所述温控区的温度调节完成后,若检测到对所述电池的充电触发事件,则开启对所述电池的充电温度控制;及/或

在对所述温控区的温度调节完成后,若检测到对所述电池的放电触发事件,则开启对所述电池的放电温度控制。

进一步地,若获取的所述温控区的电池状态不满足预设条件,则对当前温控区的电池进行状态调节,直至所述电池状态达到所述预设条件。

进一步地,所述电池状态不满足所述预设条件包括:所述温控区的温度高于预设的第二温度上限阀值;及/或所述温控区感测到燃烧烟雾;及/或所述温控区感测到火焰。

进一步地,所述状态调节包括如下至少一种:密封所述温控区,抽取所述温控区内的空气,向所述温控区充入用于抑制氧气燃烧的气体,发出警报信息。

另一方面,本发明实施例还提供了一种电池保护系统,包括调节模块,用于对温控区进行温度调节;

侦测模块,用于获取温控区的环境温度值;

处理模块,与所述调节模块相连,用于在温控区的环境温度值不满足预设的温度条件时,控制所述调节模块对当前温控区的温度进行调节,直至再次检测到的温控区的环境温度值符合所述温度条件。

进一步地,所述处理模块还用于若检测到对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件,则控制所述调节模块对温控区进行温度调节及/或电池状态调节。

进一步地,所述处理模块用于检测温控区中是否装入了电池,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件;或者,检测温度调节电路中是否产生了电流,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件;或者,检测温控区的环境温度是否改变,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件。

进一步地,所述调节模块对所述温控区的环境温度值调节包括对所述温控区进行加热或制冷。

进一步地,所述处理模块用于若获取的温控区的环境温度值小于预设条件中指示的温度下限阀值,则控制所述调节模块开启对所述温控区的加热;若获取的温控区的环境温度值大于预设条件中指示的第一温度上限阈值但未达到第二温度上限阀值,则控制所述调节模块对所述温控区进行制冷。

进一步地,所述处理模块用于获取的温控区的环境温度值大于所述预设条件中指示的第一温度上限阀值但未达到所述第二温度上限阀值,则控制所述调节模块关闭对所述温控区的加热。

进一步地,所述处理模块用于获取的环境温度值大于所述预设条件中的第二温度上限阀值,及/或感测到火焰,及/或感测到燃烧烟雾,则对所述温控区内的电池进行电池状态调节。

进一步地,所述调节模块对所述电池状态调节包括如下至少一种:密封所述温控区,抽出所述电池所在温控区内的空气,朝向所述电池所在的温控区充入用于抑制氧气燃烧的气体,发出警报。

进一步地,所述处理模块用于:在对电池进行温度调节时,获取所述温控区中预设的各个特征位置处的环境温度值,若存在环境温度值不满足所述预设的温度条件的特征位置,则调节该不满足预设的温度条件的特征位置处的温度。

进一步地,所述处理模块,还用于在对所述电池的温度调节完成后,若检测到对所述电池的充电触发事件,则开启对所述电池的充电温度控制;及/或,在对所述电池的温度调节完成后,若检测到对所述电池的放电触发事件,则开启对所述电池的放电温度控制。

再一方面,本发明实施例还提供了一种电池保护设备,包括设有容置空间的承载件,所述容置空间用于容置电池;

设于所述承载件上并且通电后能够产生进行温度调节的调节件;以及

与所述调节件连接、用于调节所述调节件工作模式的处理器;

其中,所述调节件能够对所述容置空间进行温度调节。

进一步地,所述承载件为导热件。

进一步地,所述调节件设于所述导热件的表面,或嵌入所述导热件的体内。

进一步地,所述承载件为绝热件。

进一步地,所述调节件设于所述承载件的内表面;

或者,所述调节件设于所述承载件的外表面,所述承载件的外表面设有连通所述容置空间的通孔。

进一步地,所述调节件包括导热膜,并且贴于所述承载件的表面。

进一步地,所述调节件包括导热丝,所述导热丝缠绕在所述承载件上。

进一步地,所述调节件包括如下至少一种:用于抽取所述容置空间内的空气的真空泵;用于储存抑制氧气燃烧的气体的压缩腔;用于发出电池燃烧的警示信号的警报器。

进一步地,所述承载件为具有一个开口的壳体,所述电池由所述开口收容于所述容置空间内。

进一步地,所述设备还包括壳体,所述承载件安装在所述壳体内。

进一步地,所述设备还包括盖体,所述壳体设有安装口,所述承载件从所述安装口收容于所述壳体内;所述盖体可拆卸地固定在所述安装口。

进一步地,所述盖体通过一连接带与所述壳体柔性连接;或者,所述盖体与所述壳体可转动连接;或者,所述盖体与所述壳体之间卡扣连接。

进一步地,所述壳体的内表面设有支撑部,所述承载件的开口的周缘设有连接部,所述连接部与所述支撑部直接固定连接,或者通过紧固件固定连接。

进一步地,所述设备还包括固定在所述承载件的开口的周缘上的接口部件。

进一步地,所述接口部件包括用于与电池的电接口插接的电源接口,所述电源接口与所述调节件电连接。

进一步地,所述接口部件包括用于与电池通信连接的通信接口。

进一步地,所述设备还包括电源组件,所述电源组件与所述调节件电连接用于为所述调节件供电,及/或,所述电源组件与所述电源接口电连接用于为电池充电。

进一步地,所述电源组件通过电源线与外部供电电源相连以提供电源。

进一步地,所述设备还包括与所述处理器相连、用于感测待电池温度的温度传感器,所述温度传感器包括一个或者多个。

一种无人机,包括:

设有电池仓的机体,所述电池仓用于容置电池;

设于所述机体上的调节件;以及

与所述调节件连接、用于调节所述调节件工作模式的处理器;

其中,所述调节件能够对所述电池仓进行温度调节或/及对所述电池进行电池状态调节。

进一步地,所述机体为导热件。

进一步地,所述调节件设于所述导热件的表面,或嵌入所述导热件的体内。

进一步地,所述机体为绝热件。

进一步地,所述调节件设于所述机体的内表面;

或者,所述调节件设于所述机体的外表面,所述机体的外表面设有连通所述电池仓的通孔。

进一步地,所述调节件包括导热膜,并且贴于所述机体的表面。

进一步地,所述调节件包括导热丝,所述导热丝缠绕在所述机体上。

进一步地,所述调节件包括如下至少一种:

用于抽取所述电池仓内的空气的真空泵;

用于储存抑制氧气燃烧的气体的压缩腔;

用于发出电池燃烧的警示信号的警报器。

进一步地,所述机体为具有一个开口的壳体,所述电池由所述开口收容于所述电池仓内。

进一步地,所述无人机还包括壳体,所述机体安装在所述壳体内。

进一步地,所述无人机还包括盖体,所述壳体设有安装口,所述机体从所述安装口收容于所述壳体内;所述盖体可拆卸地固定在所述安装口。

进一步地,所述盖体通过一连接带与所述壳体柔性连接;或者,所述盖体与所述壳体可转动连接;或者,所述盖体与所述壳体之间卡扣连接。

进一步地,所述壳体的内表面设有支撑部,所述机体的开口的周缘设有连接部,所述连接部与所述支撑部直接固定连接,或者通过紧固件固定连接。

进一步地,所述无人机还包括固定在所述机体的开口的周缘上的接口部件。

进一步地,所述接口部件包括用于与电池的电接口插接的电源接口,所述电源接口与所述调节件电连接。

进一步地,所述接口部件包括用于与电池通信连接的通信接口。

进一步地,所述无人机还包括电源组件,所述电源组件与所述调节件电连接用于为所述调节件供电,及/或,所述电源组件与所述电源接口电连接用于为电池充电。

进一步地,所述电源组件通过电源线与外部供电电源相连以提供电源。

进一步地,所述无人机还包括与所述处理器相连、用于感测待电池温度的温度传感器,所述温度传感器包括一个或者多个。

本发明实施例不仅可以根据需要对电池进行温度调节,并且可以持续对环境温度进行检测直至将电池调节至合适的温度;而且能够实时检测电池状态并有效防止电池燃烧,提高了电池使用的便利性和安全性。

附图说明

图1是本发明实施例的一种电池保护方法的流程示意图;

图2是本发明实施例的一种电池保护方法的流程示意图;

图3是本发明实施例的一种电池保护系统的结构示意图;

图4是本发明实施例的一种电池保护设备的结构示意图;

图5是本发明实施例的电池保护设备的其中一种具体结构示意图;

图6是图5所示电池保护设备的分解图;

图7是本发明实施例的电池保护设备的盖体打开状态下的形状示意图;

图8是本发明实施例的电池保护设备去掉盖体后的电池温度调节设备内部结构示意图;

图9是图5所示的所示的电池保护设备的俯视图;

图10是沿图9中沿IX-IX线的剖视图。

主要元件符号说明

电池保护设备 200

电池保护系统 100

调节模块 70

侦测模块 80

处理模块 90

承载件 10

容置空间 11

通孔 12

调节件 15

处理器 20

温度传感器 21

电源组件 23

壳体 30

盖体 40

接口部件 50

电源接口 51

通信接口 52

连接结构 60

转轴 61

凸耳 62

轴筒 63

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例可以在电池充电或放电(给负载供电)前,将电池放置在可以容纳该电池并且可以进行温度调节(加热或制冷)的电池仓中,在该电池仓中对待充电或放电的电池进行温度调节,并在温度调节过程中智能地进行温度控制,最终使电池处于适宜的温度范围内进行安全的充、放电。此外,本发明实施例还可以在电池携带过程中出现电池燃烧时,有效阻止电池燃烧,从而便于电池的安全携带。

请参见图1,是本发明实施例的一种电池保护方法的流程示意图,具体的,本发明实施例的所述方法包括:

S101:获取温控区的环境温度值及所述温控区内的电池状态。

所述温控区可以是指:可以进行温度调节的设备的内部腔室所围合的区域,该区域在插入电池后可以为一个密封区域以保持一定温度。该区域具体可参考图9所示。

在电池温度调节的过程中,可以通过置于所述温控区中的温度传感器来实时监测获取温控区的温度,以便于根据侦测到的温度对对温控区的温度进行调节。

所述获取温控区的环境温度值还可以通过互联网查询天气温度等方式获取当前位置的环境温度从而获知该温控区的温度。当所述环境温度值低于预设温度下限阈值(例如5度)或高于第一预设温度上限阀值(例如45度)时,执行所述步骤S102。

在本实施例中,所述获取电池状态为电池主要为获取电池是否处于燃烧状态。在检测所述温控区内的电池状态时,可以通过所述温控区中的温度传感器来实现。具体地,当所述温控区的温度高于第二预设温度上限阀值(例如80度)时,执行所述步骤S102;及/或所述检测温控区内的电池状态还可以通过燃烧烟雾探测器感测燃烧烟雾,及/或火焰探测器探测燃烧火焰来实现。

S102:若温控区的环境温度值及/或电池状态不满足预设条件时,则对当前温控区进行温度调节及/或电池状态调节,直至再次检测到的温控区的环境温度值及/或电池状态符合所述预设条件。

具体地,在本实施例中,所述预设条件包括预设的温度条件和适宜的电池状态。

所述预设的温度条件为5度-45度。不满足适宜的温度条件的情况包括:温控区的环境温度值不在所述温度条件所指示的温度范围内,即该环境温度值小于所述温度条件所指示的温度下限阀值(例如5度)或大于所述温度条件所指示的第一温度上限阀值(例如45度)。

所述适宜的的电池状态为电池未燃烧。不满足适宜的电池状态的情况包括:所述电池处于燃烧状态,即所述电池温度高于所述第二温度上限阀值(例如80度),及/或所述感测到燃烧烟雾,及/或感测到燃烧火焰或其他电池燃烧表征。

所述温度调节方式包括预热和预冷两种方式,所述预热通过所述温度调节组件开启加热模式来实现;所述预冷通过关闭所述温度调节组件或所述温度调节组件开启制冷模式来实现。

可以理解,所述温度调节组件包括半导体制冷片,所述半导体制冷片通过温度调节电路实现加热和制冷的双重功效。

对当前温控区的温度调节包括:在所述环境温度值小于所述温度条件所指示的温度下限阀值时,为该温控区进行加热,从而提高该温控区的温度;在所述环境温度值大于所述温度条件所指示的第一温度上限阀值但未达到第二温度上限阀值时,为该温控区进行制冷,制冷的方式可采用停止供热或开启制冷模式,从而降低该温控区的温度。

具体的,在所述温控区的温度小于所述温度条件所指示的温度下限阀值时,所述温度调节组件开启加热模式,以为该温控区加热以提高该温控区的温度;在所述温控区的温度大于所述温度条件所指示的第一温度上限阀值但未达到第二温度上限阀值时,所述温度调节组件关闭(断开电源)或所述温度调节组件开启制冷模式,从而降低所述温控区的温度。

所述温控区所对应的电池仓材料可以采用保温材料,以减慢热量的散发速度,节省电能。

可以将需要温度调节的电池作为供电电源,为所述温控区所在电池仓的温度调节组件供电。也可以通过电源线接入外部电源,以为所述温控区所在电池仓的温度调节组件供电。另外,所述温控区所在电池仓本身也可以包括一个电池组件,该电池组件不仅可以为所述温度调节组件提供电源,还可以作为备用电源在电池的温度调节完毕后,根据需要为该电池充电。

在温控区的温度达到预设的温度条件后,即可停止所述温度调节组件的工作(停止加热或制冷)。或者在温控区的温度达到预设的温度条件后,停止所述温度调节组件的工作,该温度阈值具体可以处于所述预设的温度范围内,且为一个接近或者等于预设的温度范围中最大值的一个温度阈值。

另外,所述温控区还可以是指:在飞行器、智能机器人等电池仓内部腔室围合的区域。在插入电池需要为飞行器、智能机器人等提供电源(电池放电)之前,执行温度调节操作,即执行上述的步骤S101和步骤S102。而其中对温控区温度的监测以及调节可以通过飞行器、智能机器人等设备上配置的温度传感器、控制器(飞行控制器、移动控制器)等执行。

所述电池状态调节方式包括:密封所述电池所在的所述温控区,当所述温控区内的氧气燃烧耗尽后,所述电池即可停止燃烧;及/或抽出所述温控区所在区域的空气,以使得所述温控区缺少燃烧所需氧气,从而停止燃烧;及/或朝向所述温控区所在的区域充入用于抑制氧气燃烧的气体,以阻止所述电池燃烧;及/或开启警报器以发出警报,如设置提示灯闪烁或蜂鸣器发出声音从而提醒使用者,从而使得使用者采取措施以阻止所述电池燃烧。

进一步地,所述电池状态调节方式可通过驱动装置关闭所述温控区的散热窗口,及/或通过真空泵抽出所述温控区内的空气,及/或通过气体压缩腔朝向所述温控区充入用于抑制氧气燃烧的气体,及/或灯光警报器、声音警报器实现。

本发明实施例可以根据需要对电池进行温度调节,并且可以持续对温控区的环境进行检测直至温度调节结束,不仅可以实现对电池温度调节的有效性,而且能够检测电池状态并阻止所述电池燃烧。

请参见图2,是本发明实施例的一种电池保护方法的流程示意图,本发明实施例的所述方法包括:

S201:若检测电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件,则控制对电池进行温度调节及/或对电池进行状态调节。

具体可以在检测到用户打开对应的物理按键时,可以确定出已产生对电池温度调节及/或电池燃烧的触发事件。

检测是否存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件也可以自动实现,具体可以包括:检测温控区中是否装入了电池,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件,通过重力感应或距离感应来确定温控区中是否包括电池,若存在即可执行下述步骤S202;

或者可以包括:检测温度调节电路中是否产生了电流,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件。当电池插入温控区后,该电池给温度调节组件中的温度调节电路供电,一旦检测到温度调节电路中产生了电流,即可确定存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件,即可执行下述步骤S202;

或者可以包括:检测温控区的环境温度是否提高,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件。当待温度调节的电池插入温控区后,该电池给温度调节组件供电,开始产生热量,此时即可检测到温度提高,确定存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件,开始进行下述步骤S202。

S202:在对电池温度调节及/或电池状态调节调节时,获取温控区的环境温度值及电池状态。

所述获取温控区的环境温度值可通过一个或者多个设置在温控区中的温度传感器来侦测所述温控区的环境温度值。

在本实施例中,所述电池状态主要为电池是否处于燃烧状态。所述获取电池状态可通过所述温度传感器侦测电池温度,及/或燃烧烟雾传感器侦测燃烧烟雾,及/或火焰传感器侦测燃烧火焰来实现。

S203:判断是否需要对电池温度及/或电池状态进行调节;

所述判断是否需要对电池进行温度调节的具体步骤包括:接收所述电池检测到的电池的内部温度信息;判断接收到的电池的内部温度信息是否达到预设的温度条件。所述电池本身可以为一个智能电池,其能够检测电芯的温度,具体为电池内部中心位置处的温度,一旦达到所述电芯的温度处于预设的温度条件(例如5度-45度之间)时,则不需要对所述电池温度进行调节。反之,若所述电芯的温度低于所述温度下限阀值或高于所述第一温度上限阀值但未达到第二温度上限阀值时,则需要对所述电池温度进行调节。

所述判断电池状态是否需要调节的具体步骤包括:接收所检测到的电池的内部温度信息,并进一步判断所述温度信息是否达到预设的第二温度上限阀值,及/或是否检测到燃烧烟雾,及/或火焰。具体地,若检测到的电池的温度信息达到预设的第二温度上限阀值(例如80度),及/或检测到燃烧烟雾,及/或检测到火焰,则需要对电池状态进行调节。若检测到的温度信息未达到所述第二温度上限阀值,未检测到燃烧烟雾且未检测到火焰时,则不需要对电池状态进行调节。

如果判断结果为不需要进行电池温度调节及电池状态调节,则直接执行下述的步骤S206或S207。如果需要进行温度调节及/或状态调节,则执行下述的步骤S204或步骤S205。

S204:若温控区的环境温度值不满足预设的温度条件,则对当前温控区的环境温度进行调节,直至所述环境温度值达到预设条件。

具体地,调节所述温控区的温度包括以下方式:预设和预冷。当所述温控区的环境温度值低于所述温度下限阀值时,控制关闭对所述温控区的加热以使所述温控区的环境温度值达到预设的温度条件;当所述温控区的环境温度值高于所述第一温度上限阀值但未达到所述第二温度上限阀值时,控制开启对所述温控区的制冷或关闭对所述温控区加热,从而使所述温控区的环境温度值达到所述预设的温度条件。

S205:若温控区的电池状态不满足预设条件,则对当前温控区的电池进行状态调节,直至所述电池状态达到预设条件。

具体地,调节所述电池状态包括以下方式:关闭温控区的散热窗口,以密封所述温控区所在的区域,使得电池燃烧过程中缺乏氧气从而停止燃烧;及/或通过微型真空泵抽出所述温控区所在区域的空气以达到真空状态,从而可以所述电池由于缺乏氧气而停止燃烧;及/或通过空气压缩腔朝向所述温控区所在的区域充入用于抑制氧气燃烧的气体(如氮气或二氧化碳等),从而阻止所述电池燃烧;及/或通过警报器发出警报(如发光、发亮等方式)以告知使用者电池发生燃烧,从而使用者及时采取措施以阻止电池燃烧。

在电池温度调节及/或电池状态调节结束后,可以通过声音提示、发光提示、振动提示等提示用户对电池的温度调节及/或电池状态已完成。随后用户可以从所述温控区中取出已完成温度调节及/或电池状态的电池,再进行充放电使用。

S206:在对所述电池的温度调节完成后,若检测到对所述电池的充电触发事件,则开启对所述电池的充电温度控制。

所述充电触发事件包括外部电源为所述电池充电。所述对温度调节完成的电池进行的充电操作,具体可以通过电池仓中配置的大容量电源或外接电源对完成温度调节的电池进行充电。在实际操作时,若感测到充电电流,则会先判断所述电池的温度调节是否完成,若是,则控制对所述电池进行充电。

S207:在对所述电池的温度调节完成后,若检测到对所述电池的放电触发事件,则开启对所述电池的放电温度控制。

放电触发事件包括飞行器、遥控机器人等设备接收到移动信号等控制信号时产生的控制事件。在实际操作时,若接收到移动信号等控制信号时,会先判断温度调节是否完成,若是,则控制所述电池进行放电。

放电触发事件还可以为用户点击按钮触发的对完成温度调节的电池进行自动放电保护时触发事件。在电池的电量较大时特别是处于满电状态时,电池的化学活性较高,如果长时间不使用,容易发生鼓胀、漏液等问题,为了长时间安全存储电池,可以根据用户需要对电池进行放电,此时先对电池进行温度调节操作,再进行放电操作。

进一步地,为了保证温控区内温度均匀,可以在温控区内的指定位置处配置温度传感器以获取不同位置处的环境温度值,同时,所述温度调节组件包括多个温度调节模块,每个指定位置所在区域配置一个可单独进行的温度调节模块。具体的,所述步骤S202中获取温控区的环境温度值包括:在对电池温度调节时,获取所述温控区中预设的各个特征位置处的环境温度值;而对应的,所述步骤S204中对当前温控区的温度进行调节包括:若存在环境温度值不满足预设的温度条件的特征位置,则调节该不满足预设的温度条件的特征位置处的温度。

本发明实施例可以根据需要对电池进行温度调节,不仅并且可以持续对温度调节环境进行检测直至温度调节结束,而且能够侦测电池状态从而在所述电池燃烧时有效阻止所述电池燃烧。在保证电池处于适宜温度的情况下节省电能,也有效防止了电池燃烧,保证了电池的智能性和安全性。

下面对本发明实施例的电池温度调节系统和设备进行详细描述。

请参见图3,是本发明实施例的一种电池保护系统100的结构示意图,本发明实施例的所述电池保护系统100可以为一个单独的保护系统,也可以为一个内置在无人机、遥控机器人等移动设备中,具有本发明实施例所涉及的电池保护功能的电池仓、或电池仓和控制器的组合。具体的,所述电池保护系统100包括:

调节模块70,用于对温控区进行温度调节及/或电池状态调节;

侦测模块80,用于在对电池温度及/或电池状态调节时,侦测并获取所述温控区的环境温度值和电池状态;

处理模块90,与所述调节模块70和所述侦测模块80电性连接,用于接收所述侦测模块80获取的温度值和电池状态,并在所述温控区的环境温度值及/或电池状态不满足预设条件时控制所述调节模块70将所述温控区的环境温度值及/或电池状态调节至符合所述预设条件。

在本实施例中,侦测所述电池状态主要指代侦测电池是否处于燃烧状态。

进一步地,所述调节模块70对温控区进行温度调节的方式主要包括预热和预冷两种方式,所述预热通过所述温度调节组件开启加热模式来实现;所述预冷通过关闭所述温度调节组件或所述温度调节组件开启制冷模式来实现。

进一步地,所述调节模块70对所述电池状态调节的方式可以由以下几种方式实现:控制所述温控区的散热窗口关闭,以密封所述温控区所在的区域,使得电池燃烧过程中缺乏氧气从而停止燃烧;及/或通过微型真空泵抽出所述温控区所在区域的空气以达到真空状态,从而可以所述电池由于缺乏氧气而停止燃烧;及/或通过空气压缩腔朝向所述温控区所在的区域充入用于抑制氧气燃烧的气体(如氮气或二氧化碳等),从而阻止所述电池燃烧;及/或通过警报器发出警报(如发光、发亮等方式)以告知使用者电池发生燃烧,从而使用者及时采取措施以阻止电池燃烧。

可以理解,所述调节模块70进一步包括半导体制冷片,所述半导体制冷片通过温度调节电路实现加热和制冷的双重功效。

可以理解,所述调节模块70进一步包括微型真空泵;及/或所述调节模块70进一步包括压缩腔;及/或所述调节模块70进一步包括警报器。

所述调节模块70对当前温控区的温度调节包括:在所述环境温度值小于温度下限阀值时,所述调节模块70启动加热模式以提高所述温控区的环境温度;在所述环境温度值大于所述温度条件所指示的第一温度上限阀值但未达到第二温度上限阀值时,所述调节模块70启动制冷模式以快速降低供热温度或关闭所述调节模块70(断开电源)以缓慢降低所述温控区的温度。

所述侦测模块80所检测的温控区可以是指:可以进行温度调节的设备的内部腔室围合的区域,该区域在插入电池后可以为一个密封区域以保持适宜温度。该区域具体可参考图5至7所示。

在电池温度调节的过程中,所述侦测模块80可以通过置于所述温控区中的温度传感器来实时监测获取温控区的温度,以便于根据监测到的温度对温度调节组件进行控制。

所述侦测模块80可进一步包括火警感测器,所述火警感测器具体可为燃烧烟雾感测器及/或光电感测器,从而侦测所述温控区内的电池是否处于燃烧状态。

所述处理模块90判定所述温控区的环境温度值不满足预设条件的情况包括:所述温控区的环境温度值不在预设的所述温度条件所指示的温度范围内,即该环境温度值小于预设的所述温度条件所指示的温度下限阀值或大于预设的所述温度条件所指示第一温度上限阀值但未达到第二温度上限阀值。

所述处理模块90判定所述电池状态不满足预设条件的情况包括:所述电池处于燃烧状态。具体地,所述电池处于燃烧状态可通过如下方式判定:所述温控区的环境温度值高于预设的第二温度上限阀值(例如80度);及/或所述温控区内的火警感测器感测到燃烧烟雾或燃烧火焰。

可以理解,所述待温度调节的电池可以作为供电电源,为所述温控区所在电池仓的调节模块70供电。也可以通过电源线接入外部电源,以为所述调节模块70供电。另外,所述温控区所在电池仓本身也可以包括一个电池组件,该电池组件不仅可以为所述调节模块70提供电源,还可以作为备用电源在电池的温度调节完毕后,根据需要为该电池充电。

在温控区的温度达到预设条件所指示的温度范围内后,所述处理模块90即可停止所述调节模块70工作。或者在温控区的温度达到预设的温度条件所指示的一个温度阈值后,停止所述调节模块70的工作,该温度阈值具体可以处于所述的温度范围内,且为一个接近或者等于温度范围中最大值的一个温度阈值。

在温控区的电池状态达到预设条件后,所述处理模块90即可停止所述调节模块70工作。

另外,所述温控区还可以是指:在飞行器、智能机器人等电池仓内部腔室围合的区域,在插入电池需要为飞行器、智能机器人等设备供电之前(电池放电),飞行器、智能机器人等设备的相关功能组件(如控制器、加热片等)执行对电池仓内的电池的温度调节操作。

进一步可选地,所述处理模块90,还用于若检测到对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件,则控制所述调节模块70对温控区进行温度调节及或电池状态调节,即自动检测是否需要开启对电池的温度调节及/或状态调节功能。

进一步具体的,判断是否存在对电池的温度调节及/或状态调节的触发事件时,所述处理模块90,具体用于检测温控区所在的区域内是否装入了电池,若是,则存在对电池温度调节及/或状态调节的触发事件;或者,检测温度调节电路中是否产生了电流,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件;或者,检测温控区的环境温度是否改变(温度提高),若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件。

进一步可选地,所述处理模块90,还用于判断对所述电池的温度调节是否完成;若是,则停止调节,否则,则对所述对当前温控区的温度继续进行调节。若完成,则控制断开对所述调节模块70的供电,否则,通过控制所述调节模块70进行加热或制冷来对当前温控区的温度进行调节。

进一步具体的,在判断温度调节是否完成时,所述处理模块90具体用于判断获取到的所述电池的内部温度值是否达到预设条件的温度条件,若是,则对所述电池温度调节完成。

进一步具体地,在判断电池状态调节是否完成时,所述处理模块90具体用于判断获取到的电池状态温度是否达到第二温度上限阀值,及/或是否检测到燃烧烟雾,及/或是否检测到火焰,若检测到其中任意一项时,则表示对所述的状态调节未完成;若均未检测到上述信息,则表示对所述电池的状态调节完成。

具体的,在检查电池的内部温度时,可以是通过一个通信接口接收到的智能电池检测到的内部温度,所述处理模块90,具体用于接收所述电池检测到的电池的内部温度信息,并判断接收到的电池的内部温度信息是否达到预设的温度条件。

具体地,在检查电池的状态时,可以一个通信接口接收电池的内部温度,及/或通过燃烧烟雾探测器的信息,及/或火焰探测器探测的信息信息,所述处理模块90根据所述信息来判断所述电池状态是否需要调节。

进一步可选地,在对温控区的温度进行调节时,所述处理模块90,具体用于若获取的温控区的环境温度值小于预设的所述温度条件中指示的温度下限阀值,则控制所述调节模块70开启对所述温控区的加热,使所述温控区的温度达到所述保温温度阈值;若获取的温控区的环境温度值大于预设的所述温度条件中指示的第一温度上限阈值但未达到第二温度上限阀值,则控制所述调节模块70对所述温控区进行制冷,使所述温控区的温度达到所述预设条件。

进一步地,若所述处理模块90获取的温控区的环境温度值大于所述温度条件中指示的第一温度上限阈值但未达到第二温度上限阀值,则控制关闭所述调节模块70,以使所述温控区的温度逐渐达到所述预设条件。

在具体调节时,所述处理模块90,具体用于在对电池温度调节时,获取所述温控区中预设的各个特征位置处的环境温度值;若存在环境温度值不满足预设的温度条件的特征位置,则调节该不满足预设的温度条件的特征位置处的温度。

所述处理模块90还用于在对所述电池的温度调节完成后,若检测到对所述电池的充电触发事件,则开启对所述电池的充电温度控制;在对所述电池的温度调节完成后,若检测到对所述电池的放电触发事件,则放电温度控制;若所述处理模块90用于在所述电池状态调节完成后,若检测到电池状态调节的触发事件,则开启对所述电池的状态调节。

本发明实施例可以根据需要对电池进行温度控制,并且可以持续对温控区进行检测侦测直至温度调节结束,不仅可以实现对电池温度调节的有效性,还能够根据温控区的温度进行调节,在保证适宜温度的情况下节省电能,也满足了电池温度调节的自动化、智能化需求。而且,本发明实施例还可以检测所述温控区内的所述电池是否发生燃烧,当所述电池发生燃烧时,可以采取阻燃措施阻止所述电池燃烧,提高了所述电池的安全性。

下面结合图4至图10对本发明实施例的一种电池保护设备进行详细描述。

请参见图4,是本发明实施例的一种电池保护设备200的结构示意图;所述电池保护设备200包括:承载件10,调节件15,以及处理器20,所述承载件10中设有容置空间用于容置电池,所述容置空间构成对所述电池进行温度调节的温控区。所述调节件15设于所述承载件10上用于对所述温控区进行温度调节。具体地,所述调节件15通电后能够产生热量并传导至所述容置空间内,从而对所述温控区进行加热;所述调节件15通电后能够吸收热量,从而对所述温控区进行制冷。所述调节件15能够进一步调节所述电池状态从而阻止所述容置空间内的电池燃烧。

进一步,所述调节件15能够控制散热窗口关闭,以密封所述温控区所在的区域,使得电池燃烧过程中缺乏氧气从而停止燃烧;及/或通过微型真空泵抽出所述温控区所在区域的空气以达到真空状态,从而可以所述电池由于缺乏氧气而停止燃烧;及/或通过压缩腔朝向所述温控区所在的区域充入用于抑制氧气燃烧的气体(如氮气或二氧化碳等),从而阻止所述电池燃烧;及/或通过警报器发出警报(如发光、发亮等方式)以告知使用者电池发生燃烧,从而使用者及时采取措施以阻止电池燃烧。

所述电池保护系统200具体还可以包括一个存储器,该存储器中存储有程序,所述处理器20调用所述存储器中存储的温度调节程序,用于在对电池温度调节时,获取温控区的环境温度值;若温控区的环境温度值不满足预设的温度条件,则控制所述调节件15对当前温控区的温度进行调节,直至再次检测到的温控区的环境温度值符合预设的所述温度条件。所述处理器20进一步能够调用所述存储器中存储的燃烧警报程序,用于在所述电池发生燃烧时,控制所述调节件15阻止所述电池燃烧。

进一步可选地,所述处理器20,还用于若检测到对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件,则控制对所述温控区进行电池温度调节及/或电池状态调节。

进一步可选地,所述处理器20,在检测是否存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件时,具体用于检测温控区中是否装入了电池,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件;或者检测温度调节电路中是否产生了电流,若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件;或者检测温控区的环境温度是否改变(温度提高),若是,则存在对电池温度调节及/或电池状态调节的触发事件。

或者,所述处理器20,在用于判断对所述电池的温度调节是否完成时,具体用于判断获取到的所述电池的内部温度值是否达到预设的温度条件,若是,则对所述电池温度调节完成;所述处理器20,用于判断对所述电池状态调节是否完成时,具体用于判断获取到的电池的内部温度值是否超过预设的第二温度上限阀值,及/或是否感测到燃烧烟雾,及/或是否感测到火焰,若否,则对所述电池状态调节完成。

或者,所述电池为包括智能检测内部温度的智能电池,所述处理器20在用于判断获取到的所述电池的内部温度值是否达到预设的温度条件时,具体用于接收所述电池检测到的电池的内部温度信息,并判断接收到的电池的内部温度信息是否达到预设的温度条件。

进一步可选地,所述处理器20,在用于对当前温控区的温度进行调节时,具体用于若获取的温控区的环境温度值小于预设的所述温度条件中指示的温度下限阀值,则控制开启对所述温控区的加热,使所述温控区的温度达到所述预设的温度条件;若获取的温控区的环境温度值大于预设的所述温度条件中指示的第一温度上限阀值但未达到所述温度条件中指示的第二温度上限阀值,则控制关闭对所述温控区的加热或控制开启对所述温控区的制冷,使所述温控区的温度符合所述预设的温度条件。

进一步可选地,所述处理器20,在用于对当前温控区的电池状态进行调节时,具体用于若获取的温控区的环境温度值大于预设的所述第二温度上限阀值时,及/或感测到燃烧烟雾,及/或感测到火焰,则控制开启对所述电池的状态调节。

进一步可选地,所述电池状态调节可包括控制密封所述温控区所在的区域;及/或通过控制一微型真空泵抽出所述温控区所在区域的空气;及/或通过一压缩腔朝向所述温控区所在的区域充入用于抑制氧气燃烧的气体(如氮气或二氧化碳等);及/或控制一警报器发出警报(如发光、发亮等方式)以告知使用者电池发生燃烧。

或者,所述处理器20,具体用于在对电池温度调节时,获取所述温控区中预设的各个特征位置处的环境温度值;若存在环境温度值不满足预设的温度条件的特征位置,则调节该不满足预设的温度条件的特征位置处的温度。

本发明实施例的所述电池温度调节设备还可以包括多个温度传感器21,所述处理器20与各个位置处设置的温度传感器21相连,获取所述各个温度传感器21检测到的温控区的环境温度值,进而实现对所述温控区各个位置的温度调节。

进一步可选地,所述处理器20,还用于在对所述电池的温度调节完成后,若检测到对所述电池的充电触发事件,则开启对所述电池的充电温度控制;在对所述电池的温度调节完成后,若检测到对所述电池的放电触发事件,则开启对所述电池的放电温度控制。

具体的,所述处理器20的具体实现可参考上述方法实施例中各个相关步骤的具体实现。

具体可选地,所述承载件10可以为导热件,可以由各种能够导热的金属构成。当所述调节件15接通电源开始发热时,热量通过该导热件传导至容置空间11内;当所述调节件15接通电源开始制冷时,热量通过所述导热件传导至所述承载件10外部。所述调节件15设于所述承载件10的表面,或嵌入所述承载件10的内部。

或者可选地,所述承载件10也可以为绝热件,具体可为耐热塑胶或陶瓷。在此情况下,所述调节件15设于所述承载件10的内表面;或者,所述调节件15设于所述承载件10的外表面,所述承载件10的外表面设有连通所述容置空间11的通孔12。具体如图6和图10所示,所述承载件10可以是表面开设多个作为通孔12(通孔)的塑料,当所述调节件15接通电源开始发热时,热量通过各通孔12传导至容置空间11内;当所述调节件15接通电源开始制冷时,所述容置空间11内的热量通过所述通孔12传导至所述容置空间11的外部。可以理解,对电池的预热一般仅需将其内部温度提高至10度(该温度值根据用户需要进行设定)以上或者稍高一些的温度,并不需要可提高大热量的调节件15,并不会对塑料等作为承载件10的物体造成损坏,也不会耗费过多的电量。

具体可选地,所述调节件15包括导热膜,并且贴于所述承载件10的表面。该导热膜通过相应的温度调节电路、电源接口51与所述容置空间11中电池或者外接电源电连接,从而实现对所述温控区加热或制冷。除导热膜外,所述调节件15还可以包括导热丝,并且缠绕在所述承载件10上,从而对所述温控区加热或制冷。所述调节件15可以同时包括导热膜和导热丝,以便设置在不同的位置分别产生热量。

具体可选地,所述调节件15可包括驱动器,所述驱动器用于驱动关闭所述通孔12以密封所述温控区,从而阻止所述电池燃烧;所述调节件15可包括微型真空泵,所述微型真空泵用于抽出所述温控区所在区域的空气,以阻止所述电池燃烧;及/或通过一压缩腔朝向所述温控区所在的区域充入用于抑制氧气燃烧的气体(如氮气或二氧化碳等),以阻止所述电池燃烧;及/或控制一警报器发出警报(如发光、发亮等方式)以告知使用者电池发生燃烧,从而使得所述使用者采取措施以阻止所述电池燃烧。

请参阅图6及图7,所述承载件10为具有一个开口的壳体,电池能够从所述开口收容于所述容置空间11内。所述电池保护系统200还包括壳体30,所述承载件10安装在所述壳体30内。所述壳体30可以是金属、耐热塑胶或陶瓷等制成的外壳。所述电池温度调节设备还包括盖体40,所述壳体30设有安装口,所述承载件10从所述安装口收容于所述壳体30内;所述盖体40可拆卸地固定在所述安装口。

所述调节件15可设置在所述承载件10或所述壳体30的内壁上,或其他任意合适的位置。

进一步可选地,所述盖体40通过一连接带与所述壳体30柔性连接;或者,所述盖体40与所述壳体30之间卡扣连接;或者,所述盖体40与所述壳体30可转动连接。其中,图5以及图6中示出了可实现盖体40与壳体30之间转动连接的连接结构60,用于实现转动连接的连接结构60包括:转轴61,设置在盖体40上的凸耳62以及设置在壳体30上的轴筒63,所述转轴61穿过所述凸耳62和轴筒63,实现盖体40和壳体30之间的转动连接。

进一步可选地,所述壳体30的内表面设有支撑部,所述承载件10的开口的周缘设有连接部,所述连接部与所述支撑部直接固定连接,或者通过紧固件固定连接。

进一步可选地,所述电池保护系统200还可以包括:固定在所述承载件10的开口的周缘上的接口部件50。所述接口部件50具体可以包括用于与电池的电接口插接的电源接口51,所述电源接口51与所述调节件15电连接。所述接口部件50具体还可以包括用于与电池通讯连接的通信接口52。如图8所示,所述电源接口51上可配置一个保护座503,以便将电源接口51较好地固定在所述承载件10的开口上。

进一步具体的,请参阅图4,所述电池保护系统200不仅可以还包括:电源组件23,所述电源组件23与所述调节件15电连接用于为所述调节件15供电,及/或,所述电源组件23与所述电源接口51电连接用于为电池充电。

进一步地,所述电源组件23通过电源线与外部供电电源相连以提供电源。

其中,所述电源组件23可以为用于存储电能的电池组,并包括相应电路,如充电电路、供电电路、各种保护电路等等。

基于上述电池保护设备,本发明还提供一种应用该电池保护设备的可移动平台,此时,该承载件可以为机体,该容置空间可以为电池仓。该可移动平台可以为无人机、遥控战车、手持云台等。

本发明实施例可以根据需要对电池进行温度调节,并且可以持续对温控区的环境温度进行检测直至温度调节结束,不仅可以实现对电池温度调节的有效性,还能够根据温控区的温度进行调节,在保证电池处于适宜温度情况下节省电能,也满足了电池温度调节的自动化、智能化需求。

在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的相关系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,系统或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得计算机处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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