CN105932183A - 一种无人机锂电池恒温保温袋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机锂电池恒温保温袋，涉及无人机技术领域，包括保温袋体、温度采集系统、加热系统和主控系统，本发明采用特制的保温袋体、高效率电热丝制成可折叠外形特征为立方体或长方体的保温结构，并用微控制器采集多个温度传感器数据，通过控制电热丝的工作状态调节装置的温度维持在常温。

Description

一种无人机锂电池恒温保温袋
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机锂电池恒温保温袋。
背景技术
目前的无人机在低温环境下无法正常执行飞行任务，其主要瓶颈在于电池在低温下放电异常。行业上急需一种装置，来改变现状。
中国专利申请号为201410006447.X公开了锂电池保温装置，包括本体与盖体，盖体盖设于本体的一端。本体包括导热层、水袋层、顶部保温层、底部保温层与外壳，导热层具有用于收容锂电池的至少一个收容腔，水袋层包覆于导热层的外围，水袋层主要有薄膜袋与充满于薄膜袋内的纯水组成，顶部保温层与底部保温层分别设置于导热层的两端，顶部保温层具有与收容腔一一对应并相连通的通道，外壳用于收容水袋层、导热层、顶部保温层与底部保温层。上述锂电池保温装置，结构简单，价格便宜，导热层的温度不会随环境的温度持续降低，使锂电池的充放电性能免受低温环境影响。水袋层能够吸收大部分热量，有效的缓解了高温环境对锂电池的冲击。虽然该种装置能够起到一定的保温隔热功能，但是其并不具有自主加热功能，该种保温装置内的温度仍然会持续下降，当达到一定程度时，容易造成锂电池运行的不稳定，且该装置的耐蚀性不足。
中国专利申请号为201210492382.5也公开了锂电池组低温保温控制装置，针对锂电池组低温(-10℃以下)放电性能变差的缺点研制。该装置由带外壳的锂电池组及外保温材料组成。带外壳的锂电池组由锂电池组、发热装置、多位拨动电池控制开关、外壳、内部连接导线及电缆等组成。外保温材料由真空棉纤维材料组成。常温及高温情况下，锂电池组正常供电，环境温度低至零下-10℃及以下时，将电池盒面板控制开关拨至“加温”位置，锂电池组通过内部发热装置负载放电，使电池盒内温度升高，并在外保温材料保温下，锂电池组低温放电特性得到改善，从而满足电子产品低温使用要求。虽然上述保温控制装置具有一定的保温加热功能，但是其加热并不均匀，加热效果较差，没有设置一个控制加热功能的控制系统，而是简单地采用控制开关开控制发热装置的启闭，不能根据外保温材料内的实际温度变化来控制加热装置，导致其内温度不能保持在一个较为合理的温度值，如25℃，锂电池的使用寿命容易受到影响而缩短，且该装置的耐蚀性不足，强度也不高，容易损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机锂电池恒温保温袋，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种无人机锂电池恒温保温袋，包括保温袋体、温度采集系统、加热系统和主控系统，所述保温袋体从外之内依次由耐热绝缘塑料布、石棉布和高导热碳纤维布粘结而成，保温袋体的外形具体为立方体或长方体结构，所述温度采集系统包括多个分布于保温袋体侧面的温度传感器，所述加热系统包括多个分布于保温袋体侧面和底面的电热丝，所述温度传感器和电热丝均布置在石棉布和高导热碳纤维布之间，保温袋体的顶面设有一开口并通过魔术贴连接有与保温袋体材料相同的盖布，所述主控系统设于盖布的底面并与温度采集系统和加热系统连接。
优选的，所述主控系统包括微控制器、电源管理模块和信号指示灯，微控制器分别与电源管理模块和信号指示灯连接，电源管理模块还与电热丝连接。
优选的，所述电源管理模块包括防短路模块、防反接电路模块和降压电路模块。
优选的，所述微控制器连接有输入电压为12-24V的供电端口。
优选的，所述微控制器还连接有无线通讯接口。
优选的，所述耐热绝缘塑料布具体为特氟龙高温布。
优选的，所述微控制器还通过电压传感器与锂电池连接。
优选的，所述保温袋体为可拆卸的六面折叠式结构。
本发明采用特制的保温袋体、高效率电热丝制成可折叠外形特征为立方体或长方体的保温结构，并用微控制器采集多个温度传感器数据，通过控制电热丝的工作状态调节装置的温度维持在常温(25℃)。相比现有的锂电池保温装置，其具有如下特点：
(1)折叠式结构，便于电池安放，也便于保温袋体的加工生产；
(2)多面加热和温度采集，确保功能稳定，故障率低；
(3)宽电压输入，满足3S-6S电池的使用，12-24V均可以；
(4)微控制器加温度传感器，温度控制精确、灵敏度高；
(5)恒温控制算法优化，安全、可靠、低功耗，保温袋体内的温度可保持在25℃左右；
(6)采用特制的保温袋体，既具有较高的抗拉、抗折的力学性能，且耐腐蚀性好，耐热性高，所述高导热碳纤维布具有很好的导热性能，能够及时将热量传导至锂电池的外壳，同时也保证了温度传感器的检测精度；
(7)具备短路保护功能和锂电池电压过低提示报警功能，信号指示灯在电池电量过低时会发出快闪的红色灯光信号，在保温袋体内温度过高时会发出慢闪的红色灯光信号，而在正常状态下时，发出绿色灯光，通过预留无线通讯接口，可实现远程无线配置内部程序和参数值。
附图说明
图1为本发明所述的一种无人机锂电池恒温保温袋的结构示意图。
图2为本发明所述的一种无人机锂电池恒温保温袋中保温袋体的部分截面剖视图。
图3为本发明所述的一种无人机锂电池恒温保温袋中阻尼装置控制原理框图。
图4为本发明所述的一种无人机锂电池恒温保温袋中电源管理模块的结构组成框图。
其中：1—保温袋体，101—耐热绝缘塑料布，102—石棉布，103—高导热碳纤维布，2—主控系统，201—微控制器，202—电源管理模块，2021—防短路模块，2022—防反接电路模块，2023—降压电路模块，203—信号指示灯，3—温度传感器，4—电热丝，5—开口，6—魔术贴，7—盖布，8—无线通讯接口，9—电压传感器，10—供电端口，11—锂电池。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，一种无人机锂电池恒温保温袋，包括保温袋体1、温度采集系统、加热系统和主控系统2，所述保温袋体1从外之内依次由耐热绝缘塑料布101、石棉布102和高导热碳纤维布103粘结而成，保温袋体1的外形具体为立方体或长方体结构，所述温度采集系统包括多个分布于保温袋体1侧面的温度传感器3，所述加热系统包括多个分布于保温袋体1侧面和底面的电热丝4，所述温度传感器3和电热丝4均布置在石棉布402和高导热碳纤维布103之间，保温袋体1的顶面设有一开口5并通过魔术贴6连接有与保温袋体1材料相同的盖布7，所述主控系统2所述主控系统2集成在电路板上并设于盖布7的底面，主控系统2与温度采集系统和加热系统连接，该种装置采用特制的保温袋体1、高效率电热丝4制成可折叠外形特征为立方体或长方体的保温结构，并可采集多个温度传感器3的数据，通过控制电热丝4的工作状态调节装置的温度维持在常温(25℃)。
在本实施例中，所述主控系统2包括微控制器201、电源管理模块202和信号指示灯203，微控制器201分别与电源管理模块202和信号指示灯203连接，电源管理模块203还与电热丝4连接，所述电源管理模块202包括防短路模块2021、防反接电路模块2022和降压电路模块2023，通过电源管理模块202可对电热丝4的输出电流进行控制，所述防短路模块2021和防反接电路模块2022可在电热丝4发生短路时、电路发生反接错误时及时切断供电电路，防止造成更大危害，所述降压电路模块2023可降低电热丝4的输入电压，避免工作人员发生触电危险。
在本实施例中，所述微控制器201连接有输入电压为12-24V的供电端口10，宽电压输入，满足3S-6S电池的使用。
在本实施例中，所述微控制器201还连接有无线通讯接口8，通过预留无线通讯接口8，可实现远程无线配置内部程序和参数值。
在本实施例中，所述耐热绝缘塑料布101具体为特氟龙高温布，强度高，抗拉、抗折、抗腐蚀性觉较高，是一种良好的外保护材料。
在本实施例中，所述微控制器201还通过电压传感器9与锂电池11连接，在电池电量过低时，发出快闪的红色灯光信号。
在本实施例中，所述保温袋体1为可拆卸的六面折叠式结构。
本发明的工作原理为：当保温袋体1内的温度低于设定值(25℃)时，微控制器控制电热丝4运行，并开始对保温袋体1内部加热，当达到设定温度后，电热丝4停止运行，保温袋体1内的温度采集均通过温度传感器3来进行，信号指示灯主要有三种工作状态：1.在电池电量过低时，发出快闪的红色灯光信号；2.在保温袋体1内温度过高时，发出慢闪的红色灯光信号；3.正常状态下时，发出绿色灯光。
基于上述，本发明采用特制的保温袋体1、高效率电热丝4制成可折叠外形特征为立方体或长方体的保温结构，并用微控制器采集多个温度传感器3数据，通过控制电热丝4的工作状态调节装置的温度维持在常温(25℃)。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种无人机锂电池恒温保温袋，其特征在于，包括保温袋体、温度采集系统、加热系统和主控系统，所述保温袋体从外之内依次由耐热绝缘塑料布、石棉布和高导热碳纤维布粘结而成，保温袋体的外形具体为立方体或长方体结构，所述温度采集系统包括多个分布于保温袋体侧面的温度传感器，所述加热系统包括多个分布于保温袋体侧面和底面的电热丝，所述温度传感器和电热丝均布置在石棉布和高导热碳纤维布之间，保温袋体的顶面设有一开口并通过魔术贴连接有与保温袋体材料相同的盖布，所述主控系统设于盖布的底面并与温度采集系统和加热系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种无人机锂电池恒温保温袋，其特征在于：所述主控系统包括微控制器、电源管理模块和信号指示灯，微控制器分别与电源管理模块和信号指示灯连接，电源管理模块还与电热丝连接。
3.根据权利要求2所述的一种无人机锂电池恒温保温袋，其特征在于：所述电源管理模块包括防短路模块、防反接电路模块和降压电路模块。
4.根据权利要求2或3所述的一种无人机锂电池恒温保温袋，其特征在于：所述微控制器连接有输入电压为12-24V的供电端口。
5.根据权利要求4所述的一种无人机锂电池恒温保温袋，其特征在于：所述微控制器还连接有无线通讯接口。
6.根据权利要求1所述的一种无人机锂电池恒温保温袋，其特征在于：所述耐热绝缘塑料布具体为特氟龙高温布。
7.根据权利要求2所述的一种无人机锂电池恒温保温袋，其特征在于：所述微控制器还通过电压传感器与锂电池连接。
8.根据权利要求1所述的一种无人机锂电池恒温保温袋，其特征在于：所述保温袋体为可拆卸的六面折叠式结构。
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Denomination of invention: A constant temperature insulation bag for unmanned aerial vehicle lithium batteries

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