一种可报警的无人机电池管理系统及其管理方法

摘要

本发明公开了一种可报警的无人机电池管理系统，包括主控模块、供电模块、监测模块、处理模块和预警模块，所述主控模块由控制模块、反馈模块和模式选择模块组成，所述供电模块由电池组、备用电池、启动模块和充电控制模块组成，所述监测模块由温度监测模块和电量监测模块组成，所述处理模块由数据处理模块、耗电分析模块、续航预估模块和显示模块组成，本发明通过设置警报模块和显示模块，在无人机过热、低电量和高耗能时分别进行显示和警报，方便及时提醒用户无人机的电池使用情况，方便用户根据电池的使用情况进行维护和处理，从而避免无人机再次发生过热、低电量和高耗能的情况，延长无人机的使用寿命，使无人机的使用效率更高。

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，具体为一种可报警的无人机电池管理系统及其管理方法。

背景技术

电池系统俗称之为电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，在无人机的高空飞行中，无人机的电池情况只能通过电池管理系统进行监测，从而对无人机的电池使用情况进行了解，安排无人机的使用；

但是目前使用的无人机电池管理系统没有设置方便对无人机电池使用电情况进行警报的模块，不能直观的了解无人机的电池使用情况，容易造成电池过热和低电量使用，造成无人机的电池使用寿命降低，影响无人机的使用。

发明内容

本发明提供一种可报警的无人机电池管理系统及其管理方法，可以有效解决上述背景技术中提出目前使用的无人机电池管理系统没有设置方便对无人机电池使用电情况进行警报的模块，不能直观的了解无人机的电池使用情况，容易造成电池过热和低电量使用，造成无人机的电池使用寿命降低，影响无人机的使用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可报警的无人机电池管理系统，包括主控模块、供电模块、监测模块、处理模块和预警模块；

所述主控模块由控制模块、反馈模块和模式选择模块组成，所述供电模块由电池组、备用电池、启动模块和充电控制模块组成，所述监测模块由温度监测模块和电量监测模块组成，所述处理模块由数据处理模块、耗电分析模块、续航预估模块和显示模块组成。

根据上述技术方案，所述模式选择模块的模式选项包括正常模式、省电模式、睡眠模式、加速模式、减速模块和匀速模块；

所述省电模式中，显示模块和充电控制模块断开，所述睡眠模式中，仅显示模块启动，所述省电模式的电量消耗速度是正常模式的0.4-0.6倍，所述睡眠模式的电量消耗速度是正常模式的0.1-0.3倍，所述加速模式的电量消耗速度是正常模式的1.4-1.6倍，所述减速模式的电量消耗速度是正常模式的0.6-0.8倍，所述匀速模式的电量消耗速度是正常模式的0.9-1.1倍。

根据上述技术方案，所述电池组的在正常模式下续航时长为3-6h，省电模式下续航22-24h，加速模式下续航2-4h，减速模式下续航4-6h，匀速模式下续航4-5h。

根据上述技术方案，所述电池组的储电量是备用电池的4-6倍；

所述温度检测模块的温度监测范围为-50-200℃。

根据上述技术方案，所述充电控制模块的控制选项包括同时充电、备用电池优先充电和电池组优先充电；

所述同时充电、备用电池优先充电和电池组优先充电的充电速率充电速度相等；

所述备用电池满电时，显示电池组优先充电选项，并自动选择该选项进行进行充电；

所述备用电池需要充电时，显示同时充电和电池组优先充电选项。

根据上述技术方案，所述方法步骤如下：

S1、首先，通过模式选择模块选择合适的模式对无人机进行供电；

S2、无人机飞行过程中，通过温度监测模块和电量监测模块对电池组的温度和电量进行检测，并对高温进行警报；

S3、电池组的温度和电量数据通过数据处理模块进行处理后，送入耗电分析模块和续航预估模块分析；

S4、通过警报模块对低电量和高耗电警报予以提示，显示模块显示电量和警报原因，反馈模块至模式选择模块对模式进行更换；

S5、电池组电量较低时，通过启动模块启动备用电池；

S6、最后通过充电控制模块选择充电选项，对电池组和备用电池进行充电。

根据上述技术方案，所述S1中，无人机启动时，默认正常模式进行飞行，电池组进行供电；

所述S2中，温度监测模块监测温度的正常范围是-5-35℃，超出温度范围时，数据处理模块将温度数据传送至警报模块，警报模块显示黄色灯光闪烁，并通过反馈模块对反馈至控制模块，控制模块控制模式选择模块选择减速模式进行飞行。

根据上述技术方案，所述S3中，通过耗电分析模块对耗电速率进行分析，耗电量高出正常耗电量的20-40%时，通过警报模块进行警报，所述警报模块持续显示红色灯光；

所述续航预估模块对实际的续航时间进行预估，续航时间为5-10min时，通过警报模块进行警报，所述警报模块显示红色灯光闪烁，并持续响起警报声。

根据上述技术方案，所述S5中，电池组电量的续航时间为0-5min时，通过启动模块启动备用电池，并通过温度监测模块和电量监测模块监测备用电池的电量，并通过控制模块控制无人机进行返航和迫降。

根据上述技术方案，所述S6中，充电控制模块通过显示模块显示充电选项，在充电控制模块的同时充电、电池组优先充电和备用电池优先充电选项中选择合适的充电选项进行充电，充电完成后充电控制模块自动切断与充电线的连接，并通过警报模块持续显示绿色灯光。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、通过设置警报模块和显示模块，在无人机过热、低电量和高耗能时分别进行显示和警报，方便及时提醒用户无人机的电池使用情况，方便用户根据电池的使用情况进行维护和处理，从而避免无人机再次发生过热、低电量和高耗能的情况，延长无人机的使用寿命，使无人机的使用效率更高。

2、通过设置温度监测模块、电量监测模块、数据处理模块、耗电分析模块和续航分析模块，对电池组的电量和温度数据进行处理计算，对耗电情况和续航进行分析预估，方便更加精准的分析电池的使用情况。

3、通过设置反馈模块实时对电池使用情况反馈至控制模块，通过控制模块再控制模式选择模块，对无人机的电池使用进行调节，从而达到降速、降温和降耗的效果，延长无人机的续航时间，从而延长无人机的工作时长。

4、通过设置启动模块和备用电池，在无人机的电池组电量交底时，通过启动模块启动无人机备用电池，在无人机高空作业时，方便延长无人机的续航，从而为无人机的返航飞行预留出时间，方便在无人机低电量时进行切换供电，避免无人机飞行时遇到电量不足需要迫降的情况。

5、通过设置充电控制模块，提供无人机电池组优先充电、备用电池优先充电和同时充电选项，方便用户对无人机充电方式进行选择，在紧急况下选择电池组充电选项，能够快速对无人机的电池组充电，从而快速使无人机恢复航行，减少无人机飞行中断带来的损失。

综上所述，通过设置模式选择模块、反馈模块、备用电池、充电控制模块和警报模块，对无人机的温度、耗能和续航选择不同方式的警报进行提示，无人机的电池情况进行反馈、对无人机的电池数据进行处理显示，对无人机电池的充电顺序进行选择，从而降低无人机电池出现高耗能、过热等情况，延长无人机电池的使用寿命，提高无人机的工作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明处理的模块的连接示意图；

图3是本发明的方法步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-3所示，本发明提供一种技术方案，一种可报警的无人机电池管理系统，包括主控模块、供电模块、监测模块、处理模块和预警模块；

主控模块由控制模块、反馈模块和模式选择模块组成，供电模块由电池组、备用电池、启动模块和充电控制模块组成，监测模块由温度监测模块和电量监测模块组成，处理模块由数据处理模块、耗电分析模块、续航预估模块和显示模块组成。

模式选择模块的模式选项包括正常模式、省电模式、睡眠模式、加速模式、减速模块和匀速模块，方便在无人机不同飞行要求时，选择不同的电池使用模式；

省电模式中，显示模块和充电控制模块断开，睡眠模式中，仅显示模块启动，省电模式的电量消耗速度是正常模式的0.5倍，睡眠模式的电量消耗速度是正常模式的0.2倍，加速模式的电量消耗速度是正常模式的1.5倍，减速模式的电量消耗速度是正常模式的0.7倍，匀速模式的电量消耗速度是正常模式的0.95倍。

电池组的在正常模式下续航时长为5.5h，省电模式下续航20h，加速模式下续航3.5h，减速模式下续航6h，匀速模式下续航5h。

电池组的储电量是备用电池的5倍；

温度检测模块的温度监测范围为-50-200℃。

充电控制模块的控制选项包括同时充电、备用电池优先充电和电池组优先充电；

同时充电、备用电池优先充电和电池组优先充电的充电速率充电速度相等；

备用电池满电时，显示电池组优先充电选项，并自动选择该选项进行进行充电；

备用电池需要充电时，显示同时充电和电池组优先充电选项。

方法步骤如下：

S1、首先，通过模式选择模块选择合适的模式对无人机进行供电；

无人机启动时，默认正常模式进行飞行，电池组进行供电。

S2、无人机飞行过程中，通过温度监测模块和电量监测模块对电池组的温度和电量进行检测，并对高温进行警报；

温度监测模块监测温度的正常范围是-5-35℃，超出温度范围时，数据处理模块将温度数据传送至警报模块，警报模块显示黄色灯光闪烁，并通过反馈模块对反馈至控制模块，控制模块控制模式选择模块选择减速模式进行飞行，对电池组的电量和温度数据进行处理计算，对耗电情况和续航进行分析预估，方便更加精准的分析电池的使用情况。

S3、电池组的温度和电量数据通过数据处理模块进行处理后，送入耗电分析模块和续航预估模块分析；

通过耗电分析模块对耗电速率进行分析，耗电量高出正常耗电量的30%时，通过警报模块进行警报，警报模块持续显示红色灯光；

续航预估模块对实际的续航时间进行预估，续航时间为5min时，通过警报模块进行警报，警报模块显示红色灯光闪烁，并持续响起警报声。

S4、通过警报模块对低电量和高耗电警报予以提示，显示模块显示电量和警报原因，反馈模块至模式选择模块对模式进行更换，对无人机的电池使用进行调节，从而达到降速、降温和降耗的效果，延长无人机的续航时间，从而延长无人机的工作时长。

S5、电池组电量较低时，通过启动模块启动备用电池；

S5中，电池组电量的续航时间为3min时，通过启动模块启动备用电池，并通过温度监测模块和电量监测模块监测备用电池的电量，并通过控制模块控制无人机进行返航和迫降，在无人机高空作业时，方便延长无人机的续航，从而为无人机的返航飞行预留出时间，方便在无人机低电量时进行切换供电，避免无人机飞行时遇到电量不足需要迫降的情况。

S6、最后通过充电控制模块选择充电选项，对电池组和备用电池进行充电；

S6中，充电控制模块通过显示模块显示充电选项，在充电控制模块的同时充电、电池组优先充电和备用电池优先充电选项中选择合适的充电选项进行充电，方便用户对无人机充电方式进行选择，在紧急况下选择电池组充电选项，能够快速对无人机的电池组充电，从而快速使无人机恢复航行，减少无人机飞行中断带来的损失，充电完成后充电控制模块自动切断与充电线的连接，并通过警报模块持续显示绿色灯光，方便及时提醒用户无人机的电池使用情况，方便用户根据电池的使用情况进行维护和处理，从而避免无人机再次发生过热、低电量和高耗能的情况，延长无人机的使用寿命，使无人机的使用效率更高。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。