充电器和无人飞行器系统的制作方法

本申请实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种充电器和无人飞行器系统。

背景技术：

为了提高单一电池的性能，在很多需要供电的设备中使用的电源为电池。其中，电池可包括多个电芯。

电池内可能存在不能继续使用的电芯，也可能存在电芯压差很大的两个电池，这些情况下，若采用现有的充电器继续为电池充电，有可能会发生安全事故，比如电池起火。而现有的充电器，只能简单的提供一个电流、电压对电池进行充电，不能自主控制对电池充电的开启和关闭，充电时的安全性较低。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种充电器和无人飞行器系统，以提高充电器对电池充电的安全性。

第一方面，本申请实施例提供一种充电器，所述充电器用于对电池充电，所述电池包括壳体以及设于所述壳体内的多个电芯，所述多个电芯串联或/及并联在一起；

所述充电器包括：电源输入接口、电源输出接口、控制电路、充电开关；

所述电源输入接口用于接入电源，所述电源输出接口用于与所述电池电连接；

所述充电开关串联在所述电源输入接口与所述电源输出接口之间；

所述控制电路与所述充电开关电连接，并且能够控制所述充电开关的导通与断开；所述控制电路能够采集所述电池的信息，所述电池的信息包括所述多个电芯的信息；

其中，在所述电池不能继续被充电时，所述控制电路能够控制所述充电开关断开，以切断所述充电器对所述电池的继续充电。

在一种可能的设计中，所述控制电路包括采集电路和控制器，所述采集电路和所述控制器通信连接；

在对所述电池充电时，所述采集电路采集所述电池中每个电芯的信息；所述控制器能够根据每个所述电芯的信息，确定是否继续控制所述充电器为所述电池充电。

在一种可能的设计中，所述采集电路包括如下中的至少一项：电压采集电路、电流采集电路、温度采集电路；

所述电压采集电路用于采集所述电池中每个电芯的电压信息；

所述电流采集电路用于采集所述电池中每个电芯的电流信息；

所述温度采集电路用于采集所述电池中每个电芯的温度信息。

在一种可能的设计中，所述采集电路包括模数转换电路，所述模数转换电路用于扫描采集每个所述电芯的电压。

在一种可能的设计中，还包括：指示电路，所述指示电路与所述控制电路通信连接；

在所述控制电路确定不再继续为所述电池充电时，所述指示电路向用户指示所述充电器停止为所述电池充电。

在一种可能的设计中，所述指示电路包括如下的至少一项：发光体、显示屏和发声体。

在一种可能的设计中，所述发光体包括LED灯或氖灯，所述发声体包括蜂鸣器。

在一种可能的设计中，所述采集电路包括电压采集电路，所述电压采集电路用于扫描采集每个所述电芯的电压，在并联的任意两个所述电芯之间的电压差大于预设电压差值时，所述控制器控制所述充电开关断开；或者，

所述采集电路包括电压采集电路，所述电压采集电路用于扫描采集每个所述电芯的电压，在多个电芯中存在电压小于预设电压值时，所述控制器控制所述充电开关断开。

在一种可能的设计中，所述充电开关包括MOS管。

第二方面，本申请实施例提供一种无人飞行器系统，包括：

无人机本体，设有电池仓；

电池，容置在所述电池仓内；以及

第一方面以及第一方面任一可能的设计中所述的充电器，用于对所述电池进行充电，

其中，所述电池仓内设有电源接口，所述电源接口与所述充电器的电源输出接口的类型相同；

当所述电池需要充电时，所述电池从所述电池仓退出，并与所述充电器的所述电源输出接口电连接。

本申请中的充电器包括：电源输入接口、电源输出接口、控制电路、充电开关；电源输入接口用于接入电源，电源输出接口用于与电池电连接；充电开关串联在电源输入接口与电源输出接口之间；控制电路与充电开关电连接，并且能够控制充电开关的导通与断开；控制电路能够采集电池的信息，电池的信息包括电池包括的多个电芯的信息；其中，在电池不能继续被充电时，控制电路能够控制充电开关断开，以切断充电器对电池的继续充电。本申请中的充电器，由于上述控制电路的设置，对电池充电的安全性比较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的充电器的结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的充电器与电池的连接示意图；

图3为本申请实施例提供的控制电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的充电器的结构示意图二；

图5为本申请实施例提供的无人飞行器系统充电状态的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的无人机飞行器的结构示意图；

附图标记：

100-充电器； 200-电池； 101-电源输入接口；

102-电源输出接口； 103-控制电路； 104-充电开关；

105-指示电路； 301-采集电路； 302-控制器；

500-无人机本体； 501-电池仓。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本申请实施例提供的充电器的结构示意图一，图2为本申请实施例提供的充电器与电池的连接示意图；

参见图1和图2，充电器100用于对电池200充电，电池200包括壳体以及设于壳体内的多个电芯，多个电芯串联或/及并联在一起；

充电器100包括：电源输入接口101、电源输出接口102、控制电路103、充电开关104；

电源输入接口102用于接入电源，电源输出接口103用于与电池200电连接；

充电开关104串联在电源输入接口101与电源输出接口102之间；

控制电路103与充电开关104电连接，并且能够控制充电开关104的导通与断开；控制电路103能够采集电池200的信息，电池的信息包括电池200的多个电芯的信息；

其中，在电池200不能继续被充电时，控制电路103能够控制充电开关104断开，以切断充电器100对电池200的继续充电。

具体地，本实施例中的充电器可为具有如下特征的电池200充电：

(1)包括多个电芯，多个电芯串联连接或者多个电芯并联连接；

(2)包括多个电芯组，每个电芯组包括多个串联的电芯，各电芯组并联连接。

本实施例中的充电器即可为普通的电池充电，又可为智能电池充电。具体地，电池200可为锂离子电池，还可为其它形式的电池。

本实施例的充电器100包括：电源输入接口101、电源输出接口102，电源输入接口101和电源输出接口102之间串联有充电开关104；电源输入接口102用于接入外部供电电源，电源输出接口102用于与电池200电连接。

其中，外部供电电源可为市政电源，也可为移动电源。

充电开关104可为MOS开关。

本实施例的充电器100还包括控制电路103，控制电路103与充电开关104电连接。

其中，控制电路103在对电池200充电时，能够采集电池包括的多个电芯的信息，并能够根据多个电芯的信息，控制充电开关的导通与断开；其中，在电池200不能继续被充电时，控制电路103能够控制充电开关104断开，以切断充电器100对电池200的继续充电。

电芯的信息可为电芯的电压、电芯的温度、电芯的电流中至少一项。控

制电路103可采用能够实现上述功能的电路实现，本实施中不再赘述。

下面对本实施例的充电过程进行说明。

将充电器100的电源输入接口101与外部供电电源连接，将电源输出接口102和电池200连接。

可选地，电芯的信息可为电芯的电压，其对应的充电过程如下：

充电器100和电池200连接后，先不开启对电池200的充电过程，也就是控制充电开关104处于断开的状态，充电器100的控制电路103先获取电池200的电压信息，即获取电池200的多个电芯的电压。

控制电路103根据电池200的多个电芯的电压，控制是否导通充电开关104。

若多个电芯中存在电压小于预设电压值的电芯，或者，对于多个电芯中包括并联的电芯的电池200，存在并联的两个电芯之间的电压差大于预设电压差值时，控制电路103控制充电开关104继续处于断开的状态；对于多个电芯中包括并联的电芯的电池200，若多个电芯中不存在电压小于预设电压值的电芯且不存在并联的两个电芯之间的电压差大于预设电压差值时，控制电路103控制充电开关104导通；对于多个电芯中不包括并联的电芯的电池200，若多个电芯中不存在电压小于预设电压值的电芯，则控制电路103控制充电开关104导通。

可以理解的是，在控制电路103控制充电开关104导通后，充电器100就开启了为电池200充电的过程。随着充电过程的进行，多个电芯的电压会发生变化，可每间隔预设时长获取一次电池200的多个电芯的电压，在一次获取过程中，若多个电芯中存在电压小于预设电压值的电芯，或者，对于多个电芯中包括并联的电芯的电池200，存在并联的两个电芯之间的电压差大于预设电压差值时，控制电路103控制充电开关104断开，以切断充电器100对电池200的继续充电；对于多个电芯中包括并联的电芯的电池200，若多个电芯中不存在电压小于预设电压值的电芯且不存在并联的两个电芯之间的电压差大于预设电压差值时，控制电路103不执行操作，即充电开关104继续处于导通的状态，充电器100继续为电池200进行充电；对于多个电芯中不包括并联的电芯的电池200，若多个电芯中不存在电压小于预设电压值的电芯，控制电路103不执行操作，即充电开关104继续处于导通的状态，充电器100继续为电池200进行充电。

其中，预设电压值可为1.5v～2.5v之间的任一值，可选地，预设电压值为2v。

预设电压差值可为1.5v～2.5v之间的任一值，可选地，预设电压差值为2v。

当多个电芯中存在电压小于预设电压值的电芯时，说明小于预设电压值的电芯已经不能继续使用，若继续为其充电，可能造成事故。对于多个电芯中包括并联的电芯的电池200，若存在并联的两个电芯之间的电压差大于预设电压差值，电压较大的电芯先被充满，电压较小的电芯后被充满，两个电压的压差越大，被充满所用的时长的差距就越大，那么先被充满的电芯在充满后被继续充电的时长就越长，发生火灾等事故的可能性就越大。

因此，本实施例中的充电器通过设置具有上述功能的控制电路以及充电开关，增加了充电的安全性。

可选地，电芯的信息还可为电芯的温度，其对应的充电过程如下：

充电器100和电池200连接后，立即开启对电池200的充电过程，也就是控制充电开关处于导通的状态，充电器100的控制电路103每间隔预设时长获取一次电池200的温度信息，即获取电池200的多个电芯的温度。

在一次获取过程中，控制电路103根据电池200的多个电芯的温度，控制充电开关104是否继续处于导通的状态，也就是充电器是否继续为电池200充电。

若多个电芯中存在温度大于预设温度的电芯，则控制电路103控制充电开关104处于断开的状态；以切断充电器100对电池200的继续充电；

若多个电芯中不存在温度大于预设温度的电芯，则控制电路103不执行操作，即充电开关104继续处于导通的状态，充电器100继续为电池200进行充电。

其中，预设温度可为大于等于40℃的任一值，可选地，预设温度可为45℃。

当多个电芯中存在温度大于预设温度的电芯时，说明该电芯已经被过充，容易发生起火事故，若继续为其充电，可能发生火灾。

因此，本实施例中的充电器通过设置具有上述功能的控制电路以及充电开关，增加了充电的安全性。

可选地，电芯的信息还可为电芯的电流，其对应的充电过程如下：

充电器100和电池200连接后，立即开启对电池200的充电过程，也就是控制充电开关处于导通的状态，充电器100的控制电路103间隔预设时长获取电池200的电流信息，即获取电池200的多个电芯的电流。

在一次获取过程中，控制电路103根据电池200的多个电芯的电流，控制充电开关104是否继续处于导通的状态，也就是充电器是否继续为电池200充电。

若多个电芯中存在电流大于第一预设电流或者电流小于第二预设电流的电芯，则控制电路103控制充电开关104处于断开的状态，以切断充电器100对电池200的继续充电；

若多个电芯中不存在电流大于第一预设电流或者电流小于第二预设电流的电芯，则控制电路103不执行操作，即充电开关104继续处于导通的状态，充电器100继续为电池200进行充电。

其中，第一预设电流可为电池200的电芯能够承受的最大电流，第二预设电流可为接近0的电流值。

当多个电芯中存在电流小于第二预设电流的电芯时，说明多个电芯中存在不能继续使用的电芯，不能继续使用的电芯的电阻较大，导致与其串联的电芯以及自身的电流较小，并会导致与其并连的电芯的电流较大。若不能继续使用的电芯继续被充电，则容易发生起火事故。

当多个电芯中存在电流大于第一预设电流的电芯时，一是可能充电器与电池200不适配，二是可能多个电芯中存在不能继续使用的电芯，该不能继续使用的电芯的电阻较大，导致与其串联的电芯以及自身的电流较小，与其并连的电芯的电流较大。上述两种情况均有可能引起起火事故。

因此，本实施例中的充电器通过设置具有上述功能的控制电路以及充电开关，增加了充电的安全性。

可以理解的是，控制电路还可以即获取电芯的电压、电芯的温度、电芯的电流中的至少二项或三项的组合，只要满足任一信息对应的上述判定规则，则控制充电开关处于断开的状态，以切断充电器100对电池200的充电。

本实施例中的充电器包括：电源输入接口、电源输出接口、控制电路、充电开关；电源输入接口用于接入电源，电源输出接口用于与电池电连接；充电开关串联在电源输入接口与电源输出接口之间；控制电路与充电开关电连接，并且能够控制充电开关的导通与断开；控制电路能够采集电池的信息，电池的信息包括电池包括的多个电芯的信息；其中，在电池不能继续被充电时，控制电路能够控制充电开关断开，以切断充电器对电池的继续充电。本实施例中的充电器，对电池充电的安全性比较高。

下面采用具体的实施例对上述实施例中的控制电路进行介绍。

图3为本申请实施例提供的控制电路的示意图。参见图3，本实施例的控制电路103包括：采集电路301和控制器302，采集电路301和控制器302通信连接；

在对电池200充电时，采集电路301采集电池中每个电芯的信息；控制器能够根据每个电芯的信息，确定是否继续控制充电器100为电池200充电。

具体地，采集电路301包括如下中的至少一项：电压采集电路、电流采集电路、温度采集电路；

电压采集电路用于采集电池200中每个电芯的电压信息；电压采集电路可采用能够实现电压采集的电路实现，比如电压传感器，本实施例中不再赘述。

电流采集电路用于采集电池200中每个电芯的电流信息；电流采集电路可采用能够实现电流采集的电路实现，比如电流传感器，本实施例中不再赘述。

温度采集电路用于采集电池200中每个电芯的温度信息；温度采集电路可采用能够实现温度采集的电路实现，比如温度传感器，本实施例中不再赘述。

若采集电路301包括电压采集电路，电压采集电路用于扫描采集每个电芯的电压，在并联的任意两个电芯之间的电压差大于预设电压差值时，控制器103控制充电开关104断开；或者，

若采集电路301包括电压采集电路，电压采集电路用于扫描采集每个电芯的电压，在多个电芯中存在电压小于预设电压值的电芯时，控制器103控制充电开关104断开。

可选地，采集电路包括模数转换电路，模数转换电路用于扫描采集每个电芯的信息，比如若电芯的信息为电压时，模数转换电路用于扫描采集每个电芯的电压；也就是模数转换电路可扫描采集电芯的信息的数字信号，供控制器302根据电池的信息确定是否控制充电器100为电池200充电。

本实施例的充电器的控制电路包括采集电路和控制器，对电池充电的安全性比较高。

为了在充电器不能为电池充电时，用户可以获知，本实施例在上一实施例的基础上做了改进。图4为本申请实施例提供的充电器的结构示意图二；参见图4，本实施例的充电器在图1所示的充电器的基础上，还包括：指示电路105，指示电路105与控制电路103连接；

在控制电路103确定不再继续为电池充电时，指示电路105向用户指示充电器100停止为电池充电。

具体地，指示电路包括如下的至少一项：发光体、显示屏和发声体。

发光体用于在控制电路103确定不再继续控制充电器100为电池充电时，进行闪烁或者处于发光状态，以向用户指示充电器100停止为电池充电；

其中，发光体包括LED灯或氖灯。闪烁的频率可为预设频率，比如每秒闪烁2～3次。

显示屏用于在控制电路103确定不再继续控制充电器100为电池充电时，显示提示信息，提示信息用于指示充电器100停止为电池充电。

其中，显示屏可为触摸显示屏，也可为非触摸显示屏。

显示屏上显示的提示信息可为“充电器停止为电池充电”或者“充电器不能够为电池充电”或者“电池电芯过放”或者“电芯压差过大”。

发声体用于在控制电路103确定不再继续控制充电器100为电池充电时，发出声响，以向用户指示充电器停止为电池充电。

其中，发声体包括蜂鸣器。

本实施例的充电器包括指示电路，在电池不具备被充电器充电的条件时，用户可获知，方便用户对电池进行处理。

本申请实施例还提供了一种无人飞行器系统；图5为本申请实施例提供的无人飞行器系统充电状态的结构示意图；图6为本申请实施例提供的无人机飞行器的结构示意图；

参见图5及图6，本实施例的无人飞行器系统包括无人机本体500，无人机本体500设有电池仓501；电池200，容置在电池仓501内；以及，

图4所示的实施例的充电器100，用于对电池200进行充电，其中，电池仓内设有电源接口，电源接口与充电器100的电源输出接口的类型相同；

当电池需要充电时，电池从电池仓501退出，并与充电器100的电源输出接口电连接。

具体地，无人飞行器系统中包括容置并固定电池的电池仓501。

电池仓501内设有电源接口，在电池200为无人机供电时，电池200与该电源接口连接；当电池需要充电时，将电池200从电池仓501退出，并将电池200与图4所示的充电器100的电源输出接口电连接。

可以理解的是，电源接口需要与充电器100的电源输出接口的类型相同。

充电器100对电池200充电的过程详见图1和图4所示的实施例的阐述，本实施例中不再赘述。

可以理解的是，无人飞行器系统中包括的充电器还可为图1所示的实施例中的充电器。

本实施例的无人飞行器系统通过采用上述实施例中所示的充电器，增强了电池充电的安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。