CN105501455B - 一种无人机地面综合电源集成系统及方法 - Google Patents

一种无人机地面综合电源集成系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于无人机的地面综合电源集成系统及方法,包括无人机供电模块、供电特性检测模块、蓄电池维护模块、综合管理模块,其中供电模块能够为无人机提供直流电源;供电特性检测模块实现供电模块输出特性在线检测和供电模块与飞机供电系统的适应性检测;蓄电池维护模块实现蓄电池的充电和充放电维护;综合管理模块与各功能模块通信,显示和存储各功能模块的参数、曲线。本发明有效地解决无人机机载蓄电池维护和供电系统特性在线检测的不便,可以提高无人机系统的保障性、测试性和维护性。

Description

一种无人机地面综合电源集成系统及方法
技术领域
本发明涉及一种适用于无人机地面供电、供电特性检测和蓄电池充放电维护的综合电源集成系统及方法,属于无人机供电保障领域。
背景技术
地面电源和蓄电池是无人机电源系统的重要组成部分。地面电源是无人机的保障设备,用于机载设备的通电检查,其供电品质的优劣关系着无人机的安全运行。蓄电池常用作无人机的主电源或应急电源,正确合理地使用和维护蓄电池可以有效延长蓄电池的使用寿命,防止安全性事故的发生。因此,设计一种集成飞机供电、供电特性检测和蓄电池充放电维护功能的无人机保障设备是十分必要的。
目前常用的无人机地面电源并不具备供电特性在线检测功能,无法检验地面电源与飞机供电系统的适应性。目前虽已有飞机地面电源供电品质在线检测的测试系统,但该类测试系统为独立的设备,不便于随飞机和地面电源使用,且成本较高。
目前大多无人机地面保障系统中配备了机载蓄电池专用充电器,保障了蓄电池的充电安全,但并未解决蓄电池放电和充放电维护的问题。操作人员常采用错误的方法对蓄电池进行放电处理,致使蓄电池性能下降、寿命缩短或损坏,甚至造成安全事故。
为解决目前所存在问题,从提高无人机系统的保障性、测试性和维护性考虑,研制一种性能优异、集成度高、成本低、易扩展的地面综合电源集成系统及方法是十分必要的。
发明内容
本发明的技术解决问题:为克服现有技术的不足,以提高无人机系统的保障性、测试性和维护性,提出一种地面综合电源集成系统及方法,该系统集成了地面电源、电源监测、蓄电池充电器功能,可以实现无人机地面供电、无人机蓄电池充放电维护和无人机供电系统特性在线检测,有效地解决无人机机载蓄电池维护和供电系统特性在线检测的不便。
本发明的技术解决方案:一种无人机地面综合电源集成系统,包括无人机供电模块、供电特性检测模块、蓄电池维护模块和综合管理模块,
其中综合管理模块向无人机供电模块发送电源通断控制指令,向供电特性检测模块发送采集参数设置指令和采集控制指令,向蓄电池维护模块发送工作模式选择指令和充放电参数设置指令;
用于给外界无人机提供直流电的无人机供电模块通过串行接口接收综合管理模块发出的电源通断控制指令,执行电源通、断操作,并向综合管理模块发送无人机供电模块的运行参数、故障状态信息,供综合管理模块监测运行状况;无人机供电模块将内部电压和电流信号引出给供电特性检测模块,用于供电特性检测模块采集无人机供电模块的输出信号;
供电特性检测模块从综合管理模块接收采集参数设置指令和采集控制指令,启动采集操作后,从无人机供电模块采集电压和电流信号,发送至综合管理模块,由综合管理模块实现电压和电流的数据及波形的显示、存储,用于分析无人机供电模块的供电特性以及无人机供电模块与外部无人机供电系统的匹配情况,当无人机供电模块输出超差时,综合管理模块控制切断无人机供电模块对无人机的供电,对无人机进行有效的外部保护;
蓄电池维护模块从综合管理模块接收工作模式选择指令和充放电参数设置指令,选择充电模式、放电模式或充放电维护模式,设置充放电参数,启动相应工作模式,向综合管理模块发送蓄电池维护模块内部采集的电压、电流参数,综合管理模块根据接收到的电压、电流参数,一方面实时绘制蓄电池充放电曲线,并对曲线和参数进行存储,另一方面计算蓄电池的充放电安时数,判断蓄电池性能是否良好。
设置充放电的参数包括充电截止电压、充电电流、放电截止电压、放电电流和充放电维护搁置时间参数,针对不同的工作模式,设置相应的充放电参数。
给外界无人机提供直流电的方法为:将220V交流电通过线路滤波器,滤除电网中的干扰后,经一次整流和一次滤波变为不稳定的直流电,经全桥软开关变换将直流电变成高频交流电,然后经二次整流和二次滤波输出稳定的直流电。
无人机供电模块还可对其自身进行内部保护,方法为:其内部CPU板通过实时采集无人机供电模块输出的电压与电流,并与程序设定值比较,当采集值和设定值之间的误差在规定范围内,无人机供电模块不对其自身进行内部保护;当采集值和设定值之间的误差超出规定范围,通过控制板控制电源关断,对无人机供电模块自身进行内部保护。
供电特性检测模块采集无人机供电模块的输出信号包括稳态电压、瞬态电压、纹波电压、稳态电流和瞬态电流信号,并通过切换不同的电压电流信号接口和电压电流采集方式,监测不同的电压或电流状态参数。
蓄电池维护模块可对无人机上的蓄电池进行保护,方法为:蓄电池维护模块内部CPU板实时采集无人机蓄电池电压和电流,并与程序设定值比较,当采集值和设定值之间的误差在规定范围内,蓄电池维护模块不执行过充电、过放电、过流保护;当采集值和设定值之间的误差超出规定范围,通过控制板控制电源关断,对无人机上的蓄电池进行保护。
蓄电池维护模块具有充放电维护模式,该模式为充电-搁置-放电,综合管理模块设置充放电参数,蓄电池维护模块启动工作后,蓄电池维护模块启动内部CPU板自动执行蓄电池充电;蓄电池充满后,蓄电池维护模块自动进入搁置状态,搁置时间达到设定值后,蓄电池维护模块自动启动蓄电池放电;放电结束即完成一次充放电维护,以提高蓄电池的维护性。
综合管理模块还可对蓄电池的每次充放电信息进行存储,实现蓄电池履历管理。
一种无人机地面综合电源集成方法,具体步骤为:
(1)由综合管理模块向无人机供电模块发送电源通断控制指令,向供电特性检测模块发送采集参数设置指令和采集控制指令,向蓄电池维护模块发送工作模式选择指令和充放电参数设置指令;
(2)无人机供电模块通过串行接口接收综合管理模块发出的电源通断控制指令,执行电源通、断操作,并向综合管理模块发送无人机供电模块的运行参数、故障状态信息,供综合管理模块监测运行状况;
(3)无人机供电模块将内部电压和电流信号引出给供电特性检测模块,用于供电特性检测模块采集无人机供电模块的输出信号;
(4)供电特性检测模块从综合管理模块接收采集参数设置指令和采集控制指令,启动采集操作后,从无人机供电模块采集电压和电流信号,发送至综合管理模块,由综合管理模块实现电压和电流的数据及波形的显示、存储;
(5)综合管理模块对接收到的电压和电流的数据及波形信息进行分析,判断无人机供电模块的供电特性以及无人机供电模块与外部无人机供电系统的匹配情况,当无人机供电模块输出超差时,综合管理模块控制切断无人机供电模块对无人机的供电,对无人机进行有效的外部保护;
(6)蓄电池维护模块从综合管理模块接收工作模式选择指令和充放电参数设置指令,选择充电模式、放电模式或充放电维护模式,设置充放电参数,启动相应工作模式;
(7)蓄电池维护模块向综合管理模块发送蓄电池维护模块内部采集的电压、电流参数,综合管理模块根据接收到的电压、电流参数,一方面实时绘制蓄电池充放电曲线,并对曲线和参数进行存储,另一方面计算蓄电池的充放电安时数,判断蓄电池性能是否良好。
综合管理模块还可对蓄电池的每次充放电信息进行存储,实现蓄电池履历管理。
本发明与现有技术相比的优点如下:
(1)与现有的飞机保障系统相比,该系统集成了无人机供电模块、供电特性检测模块、蓄电池维护模块,可以实现无人机地面供电、无人机供电系统特性在线检测和无人机蓄电池充放电维护,有效地解决无人机机载蓄电池维护和供电系统特性在线检测的不便,提高了无人机系统的保障性;
(2)与现有的飞机地面电源供电品质在线检测系统相比,该系统的供电特性检测模块具有技术成熟、操作简单、成本低等优势。检测模块与供电模块的配合使用更便于实时监测供电模块的供电品质,并且能够检测供电模块与飞机供电系统的适应性,提高了无人机系统的测试性;
(3)与现有的飞机蓄电池充电器相比,该系统具有对电池进行自动充放电管理的功能,便于地勤人员对蓄电池的进行维护,有效地延长蓄电池寿命。该系统还能够存储蓄电池充放电数据和曲线,便于地勤人员为蓄电池建立档案,有效地对批量蓄电池进行管理,提高了无人机系统的维护性。
附图说明
图1为本发明系统组成框图;
图2为本发明无人机供电模块原理图;
图3为本发明蓄电池维护模块原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1所示,本发明所介绍的无人机地面综合电源集成系统包括无人机供电模块、供电特性检测模块、蓄电池维护模块、综合管理模块,其中供电模块能够为无人机提供直流电源;供电特性检测模块实现供电模块输出特性在线检测和供电模块与飞机供电系统的适应性检测;蓄电池维护模块实现蓄电池的充电和充放电维护;综合管理模块与各功能模块通信,显示和存储各功能模块的参数、曲线;
其中综合管理模块向无人机供电模块发送电源通断控制指令,向供电特性检测模块发送采集参数设置指令和采集控制指令,向蓄电池维护模块发送工作模式选择指令和充放电参数设置指令;综合管理模块还可对蓄电池的每次充放电信息进行存储,实现蓄电池履历管理,便于监测电池容量衰减情况,便于追踪电池寿命。
设置充放电的参数包括充电截止电压、充电电流、放电截止电压、放电电流和充放电维护搁置时间参数,针对不同的工作模式,设置相应的充放电参数。比如充电模式下,设置充电截止电压、充电电流。
用于给外界无人机提供直流电的无人机供电模块通过串行接口接收综合管理模块发出的电源通断控制指令,执行电源通、断操作,并向综合管理模块发送无人机供电模块的运行参数、故障状态信息,供综合管理模块监测运行状况,其中运行参数包括输入电压、输出电压、输出电流、无人机供电模块温度;故障状态信息包括输入过压、欠压,输出过压、欠压、过流,无人机供电模块的超温信息;无人机供电模块将内部电压和电流信号引出给供电特性检测模块,用于供电特性检测模块采集无人机供电模块的输出信号,输出信号包括稳态电压、瞬态电压、纹波电压、稳态电流和瞬态电流信号,并通过切换不同的电压电流信号接口和电压电流采集方式,监测不同的电压或电流状态参数。
给外界无人机提供直流电的方法为:将220V交流电通过线路滤波器,滤除电网中的干扰后,经一次整流和一次滤波变为不稳定的直流电,经全桥软开关变换将直流电变成高频交流电,然后经二次整流和二次滤波输出稳定的直流电。
此外,无人机供电模块还可对其自身进行内部保护,方法为:其内部CPU板通过实时采集无人机供电模块输出的电压与电流,并与程序设定值比较,当采集值和设定值之间的误差在规定范围内,无人机供电模块不对其自身进行内部保护;当采集值和设定值之间的误差超出规定范围,通过控制板控制电源关断,对无人机供电模块自身进行内部保护,以保障无人机供电的安全。
供电特性检测模块从综合管理模块接收采集参数设置指令和采集控制指令,启动采集操作后,从无人机供电模块采集电压和电流信号,发送至综合管理模块,由综合管理模块实现电压和电流的数据及波形的显示、存储,用于分析无人机供电模块的供电特性以及无人机供电模块与外部无人机供电系统的匹配情况,当无人机供电模块输出超差时,综合管理模块控制切断无人机供电模块对无人机的供电,对无人机进行有效的外部保护;
蓄电池维护模块从综合管理模块接收工作模式选择指令和充放电参数设置指令,选择充电模式、放电模式或充放电维护模式,设置充放电参数,启动相应工作模式,向综合管理模块发送蓄电池维护模块内部采集的电压、电流参数,综合管理模块根据接收到的电压、电流参数,一方面实时绘制蓄电池充放电曲线,并对曲线和参数进行存储,另一方面计算蓄电池的充放电安时数,判断蓄电池性能是否良好。
另外,蓄电池维护模块也可对无人机上的蓄电池进行保护,方法为:蓄电池维护模块内部CPU板实时采集无人机蓄电池电压和电流,并与程序设定值比较,当采集值和设定值之间的误差在规定范围内,蓄电池维护模块不执行过充电、过放电、过流保护;当采集值和设定值之间的误差超出规定范围,通过控制板控制电源关断,对无人机上的蓄电池进行保护,以保障充放电过程安全。
蓄电池维护模块也具有充放电维护模式,该模式为充电-搁置-放电,综合管理模块设置充放电参数,蓄电池维护模块启动工作后,蓄电池维护模块启动内部CPU板自动执行蓄电池充电;蓄电池充满后,蓄电池维护模块自动进入搁置状态,搁置时间达到设定值后,蓄电池维护模块自动启动蓄电池放电;放电结束即完成一次充放电维护,以提高蓄电池的维护性。通常电池完成一次充放电维护耗时大概12小时以上,采用自动充放电维护模式减少了维护人员的工作量,全过程无需人为干预。
一种无人机地面综合电源集成方法,具体步骤为:
(1)由综合管理模块向无人机供电模块发送电源通断控制指令,向供电特性检测模块发送采集参数设置指令和采集控制指令,向蓄电池维护模块发送工作模式选择指令和充放电参数设置指令,综合管理模块还可对蓄电池的每次充放电信息进行存储,实现蓄电池履历管理;
(2)无人机供电模块通过串行接口接收综合管理模块发出的电源通断控制指令,执行电源通、断操作,并向综合管理模块发送无人机供电模块的运行参数、故障状态信息,供综合管理模块监测运行状况;
(3)无人机供电模块将内部电压和电流信号引出给供电特性检测模块,用于供电特性检测模块采集无人机供电模块的输出信号;
(4)供电特性检测模块从综合管理模块接收采集参数设置指令和采集控制指令,启动采集操作后,从无人机供电模块采集电压和电流信号,发送至综合管理模块,由综合管理模块实现电压和电流的数据及波形的显示、存储;
(5)综合管理模块对接收到的电压和电流的数据及波形信息进行分析,判断无人机供电模块的供电特性以及无人机供电模块与外部无人机供电系统的匹配情况,当无人机供电模块输出超差时,综合管理模块控制切断无人机供电模块对无人机的供电,对无人机进行有效的外部保护;
(6)蓄电池维护模块从综合管理模块接收工作模式选择指令和充放电参数设置指令,选择充电模式、放电模式或充放电维护模式,设置充放电参数,启动相应工作模式;
(7)蓄电池维护模块向综合管理模块发送蓄电池维护模块内部采集的电压、电流参数,综合管理模块根据接收到的电压、电流参数,一方面实时绘制蓄电池充放电曲线,并对曲线和参数进行存储,另一方面计算蓄电池的充放电安时数,判断蓄电池性能是否良好。
具体实施例
(一)无人机供电模块
无人机供电模块输入为220V交流电,输出28.5V±0.5%直流电,无人机供电模块纹波电压VP-P值小于100mV,额定输出功率为5kW。
如图2所示,220V交流电通过线路滤波器,滤除电网中的干扰后,经一次整流和一次滤波变为不稳定的直流电,全桥软开关变换电路受CPU和控制板控制,将直流电变成高频交流电,然后经高频变压器隔离、二次整流和二次滤波电路输出稳定的直流电。模块内的功率因数改善电路用于提高供电模块输入端的功率因数。
控制电路以MSP430F149的CPU板为核心,CPU板通过实时采集输出电压与输出电流,并与设定值比较,根据采集值和设定值之间的误差调节PWM信号占空比,控制电源输出,同时实现电源输出保护。CPU板还通过RS-422接口将输入电压值、输出电压和电流值传送至上位机,并接收上位机指令,实现电源通、断控制。
此外,无人机供电模块还将传感器采集、变换后的输出电压和输出电流信号引出,为供电特性检测模块提供检测接口,用于实时监测无人机供电模块的输出特性。
(二)供电特性检测模块
供电特性检测模块采用成熟的USB示波器PicoScope3206B,可以对无人机供电模块输出的稳态电压、瞬态电压、纹波电压、稳态电流和瞬态电流进行测量,还能够实现对飞机供电系统的转换特性进行检测。
PicoScope3206B示波器体积小、重量轻、成本低,可以替代台式示波器。示波器具有两路模拟通道,最大带宽为200MHz,最大实时采样率为500MS/s,分辨率为8位,缓存容量达到128MS,可以满足无人机供电特性检测的要求。示波器通过上位机USB接口供电,并通过USB接口连接上位机的PicoScope6软件,实现参数设置、采集控制、波形显示、频域转换、数学运算、数据存储和打印等功能。
无人机供电模块采集的模拟量由尽可能短的同轴电缆引出,连接到示波器的BNC接口,有效地减小了外部干扰,提高了测量的准确性。
(三)蓄电池维护模块
蓄电池维护模块输入为220V交流电,充放电电压和电流值均可根据不同类型的蓄电池进行调整。模块的最高充电电压为30V,最大充电电流为15A,最大放电电流为20A。
如图3所示,MSP430F149的CPU板为模块的控制核心,主要实现参数采集、电源和负载控制、充电和放电保护、通信等功能。模块的充电电路与供电模块相似,CPU板采集蓄电池电压、充电电流,并与设定值比较,通过调节PWM信号占空比,控制电源输出,实现蓄电池的恒流和恒压充电。在放电电路中,CPU板采集蓄电池电压和负载电流,并与设定值比较,根据采集值和设定值之间的误差输出控制信号,控制信号经D/A转换后,控制场效应管的导通量,实现蓄电池的恒流放电。蓄电池的充放电截止电压、电流、容量、时间和循环次数等参数均通过上位机或触摸屏设置,充放电过程的参数、曲线均可在上位机和触摸屏上显示,并能够存储在上位机中。
模块还具备自动维护功能,即“充电-搁置-放电”的循环模式。操作人员只需设置初始参数,并选择“Cycle”,即可由程序控制自动完成蓄电池的充放电维护。
(四)综合管理模块
上位机为个人笔记本电脑。上位机通过USB接口为PicoScope3206B示波器供电,并与之通信。系统配置了可将USB接口转为RS-422串行接口的工业通信模块,实现了上位机与供电模块和蓄电池维护模块的通信。
本发明通过硬件和软件的结合,实现了无人机地面供电保障和蓄电池维护保障,具备了地面电源供电特性、地面电源与飞机供电系统适应性在线检测功能。在实际应用中,系统功能与性能均符合设计要求,与无人机系统匹配良好。
本发明未公开内容为本领域技术人员公知常识。

Claims (10)

1.一种无人机地面综合电源集成系统,包括无人机供电模块、供电特性检测模块,其特征在于,还包括蓄电池维护模块和综合管理模块,
其中综合管理模块,向无人机供电模块发送电源通断控制指令,向供电特性检测模块发送采集参数设置指令和采集控制指令,向蓄电池维护模块发送工作模式选择指令和充放电参数设置指令;
用于给外界无人机提供直流电的无人机供电模块,通过串行接口接收综合管理模块发出的电源通断控制指令,执行电源通、断操作,并向综合管理模块发送无人机供电模块的运行参数、故障状态信息,供综合管理模块监测运行状况;无人机供电模块将内部电压和电流信号引出给供电特性检测模块,用于供电特性检测模块采集无人机供电模块的输出信号;
供电特性检测模块,从综合管理模块接收采集参数设置指令和采集控制指令,启动采集操作后,从无人机供电模块采集电压和电流信号,发送至综合管理模块,由综合管理模块实现电压和电流的数据及波形的显示、存储,用于分析无人机供电模块的供电特性以及无人机供电模块与外部无人机供电系统的匹配情况,当无人机供电模块输出超差时,综合管理模块控制切断无人机供电模块对无人机的供电,对无人机进行有效的外部保护;
蓄电池维护模块,从综合管理模块接收工作模式选择指令和充放电参数设置指令,选择充电模式、放电模式或充放电维护模式,设置充放电参数,启动相应工作模式,向综合管理模块发送蓄电池维护模块内部采集的电压、电流参数,综合管理模块根据接收到的电压、电流参数,一方面实时绘制蓄电池充放电曲线,并对曲线和参数进行存储,另一方面计算蓄电池的充放电安时数,判断蓄电池性能是否良好。
2.如权利要求1所述的一种无人机地面综合电源集成系统,其特征在于,所述充放电的参数包括充电截止电压、充电电流、放电截止电压、放电电流和充放电维护搁置时间参数,针对不同的工作模式,设置相应的充放电参数。
3.如权利要求1所述的一种无人机地面综合电源集成系统,其特征在于,给外界无人机提供直流电的方法为:将220V交流电通过线路滤波器,滤除电网中的干扰后,经一次整流和一次滤波变为不稳定的直流电,经全桥软开关变换将直流电变成高频交流电,然后经二次整流和二次滤波输出稳定的直流电。
4.如权利要求1所述的一种无人机地面综合电源集成系统,其特征在于,无人机供电模块还可对其自身进行内部保护,方法为:其内部CPU板通过实时采集无人机供电模块输出的电压与电流,并与程序设定值比较,当采集值和设定值之间的误差在规定范围内,不对其自身进行内部保护;当采集值和设定值之间的误差超出规定范围,通过控制板控制电源关断,对自身进行内部保护。
5.如权利要求1所述的一种无人机地面综合电源集成系统,其特征在于,供电特性检测模块采集无人机供电模块的输出信号包括稳态电压、瞬态电压、纹波电压、稳态电流和瞬态电流信号,并通过切换不同的电压电流信号接口和电压电流采集方式,监测不同的电压或电流状态参数。
6.如权利要求1所述的一种无人机地面综合电源集成系统,其特征在于,蓄电池维护模块可对无人机上的蓄电池进行保护,方法为:蓄电池维护模块内部CPU板实时采集无人机蓄电池电压和电流,并与程序设定值比较,当采集值和设定值之间的误差在规定范围内,蓄电池维护模块不执行过充电、过放电、过流保护;当采集值和设定值之间的误差超出规定范围,通过控制板控制电源关断,对无人机上的蓄电池进行保护。
7.如权利要求1所述的一种无人机地面综合电源集成系统,其特征在于,蓄电池维护模块具有充放电维护模式,该模式为充电-搁置-放电,综合管理模块设置充放电参数,蓄电池维护模块启动工作后,蓄电池维护模块启动内部CPU板自动执行蓄电池充电;蓄电池充满后,蓄电池维护模块自动进入搁置状态,搁置时间达到设定值后,蓄电池维护模块自动启动蓄电池放电;放电结束即完成一次充放电维护,以提高蓄电池的维护性。
8.如权利要求1所述的一种无人机地面综合电源集成系统,其特征在于,综合管理模块还可对蓄电池的每次充放电信息进行存储,实现蓄电池履历管理。
9.一种无人机地面综合电源集成方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)由综合管理模块向无人机供电模块发送电源通断控制指令,向供电特性检测模块发送采集参数设置指令和采集控制指令,向蓄电池维护模块发送工作模式选择指令和充放电参数设置指令;
(2)无人机供电模块通过串行接口接收综合管理模块发出的电源通断控制指令,执行电源通、断操作,并向综合管理模块发送无人机供电模块的运行参数、故障状态信息,供综合管理模块监测运行状况;
(3)无人机供电模块将内部电压和电流信号引出给供电特性检测模块,用于供电特性检测模块采集无人机供电模块的输出信号;
(4)供电特性检测模块从综合管理模块接收采集参数设置指令和采集控制指令,启动采集操作后,从无人机供电模块采集电压和电流信号,发送至综合管理模块,由综合管理模块实现电压和电流的数据及波形的显示、存储;
(5)综合管理模块对接收到的电压和电流的数据及波形信息进行分析,判断无人机供电模块的供电特性以及无人机供电模块与外部无人机供电系统的匹配情况,当无人机供电模块输出超差时,综合管理模块控制切断无人机供电模块对无人机的供电,对无人机进行有效的外部保护;
(6)蓄电池维护模块从综合管理模块接收工作模式选择指令和充放电参数设置指令,选择充电模式、放电模式或充放电维护模式,设置充放电参数,启动相应工作模式;
(7)蓄电池维护模块向综合管理模块发送蓄电池维护模块内部采集的电压、电流参数,综合管理模块根据接收到的电压、电流参数,一方面实时绘制蓄电池充放电曲线,并对曲线和参数进行存储,另一方面计算蓄电池的充放电安时数,判断蓄电池性能是否良好。
10.如权利要求9所述的一种无人机地面综合电源集成方法,其特征在于,所述步骤(1)中综合管理模块还可对蓄电池的每次充放电信息进行存储,实现蓄电池履历管理。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109565180B (zh) * 2016-07-12 2023-03-17 深圳市大疆创新科技有限公司 用于电池管理的系统和方法
CN106065730A (zh) * 2016-07-22 2016-11-02 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 无人机智能库房
CN109959831A (zh) * 2019-04-17 2019-07-02 成都航空职业技术学院 一种实验室模拟无人机电源系统
CN117228021B (zh) * 2023-11-14 2024-01-19 贵州航天智慧农业有限公司 用于高粱害虫类别识别的无人机充放电调节方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102923293A (zh) * 2012-09-19 2013-02-13 天津全华时代航天科技发展有限公司 电力系留观察平台系统
CN103754373A (zh) * 2014-01-10 2014-04-30 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 有线电源多旋翼无人飞行器
CN104184195A (zh) * 2014-09-09 2014-12-03 北京航空航天大学 一种提升无人直升机可靠性和维护性的供电系统
CN104659900A (zh) * 2013-11-25 2015-05-27 中国直升机设计研究所 无人直升机电源系统
CN204776063U (zh) * 2015-06-26 2015-11-18 南京信息工程大学 一种多旋翼无人机有线供电系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020153865A1 (en) * 2001-04-19 2002-10-24 Nelson James E. Uninterruptible power supply system having an NiMH or Li-ion battery
KR101097259B1 (ko) * 2009-12-11 2011-12-21 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장을 위한 장치 및 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102923293A (zh) * 2012-09-19 2013-02-13 天津全华时代航天科技发展有限公司 电力系留观察平台系统
CN104659900A (zh) * 2013-11-25 2015-05-27 中国直升机设计研究所 无人直升机电源系统
CN103754373A (zh) * 2014-01-10 2014-04-30 江苏艾锐泰克无人飞行器科技有限公司 有线电源多旋翼无人飞行器
CN104184195A (zh) * 2014-09-09 2014-12-03 北京航空航天大学 一种提升无人直升机可靠性和维护性的供电系统
CN204776063U (zh) * 2015-06-26 2015-11-18 南京信息工程大学 一种多旋翼无人机有线供电系统

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