CN110588391A - 一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法，装置应用于无人机，无人机中设有电源线路、负载线路和充电线路，无人机多电池组充电电路自动切换装置包括自动换路器和充电控制器，充电控制器与自动换路器连接，用于控制自动换路器；自动换路器，用于断开电源线路与负载线路的连接，而将电源线路与充电线路连接，为无人机电源的电池组进行充电，或者，用于断开电源线路与充电线路的连接，而将电源线路与负载线路连接，以使无人机电源为无人机供电。对无人机中的负载线路和充电线路进行自动切换，电源线路与充电线路连通，而无需取出电池组，可对无人机电源的电池组进行充电。

Description

一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法

技术领域

本申请涉及机械结构设计以及电气控制领域，具体而言，涉及一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法。

背景技术

目前，中大型多旋翼无人机采用的电源一般为多个电池组合理串联、并联而成，以满足无人机需要的电压与电流供应。由于不同电池组内阻特性不同，直接通过工作电路逆向为这类电池组进行充电易于造成电流分配不均，对电池组造成损坏。而目前的无人机充电方式，需要取出电池组连接充电器以对此种类型的无人机电池组进行充电，充电过程过于繁琐。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法，以通过对负载线路和充电线路的自动切换，实现对无人机的电池组的自动充电。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请的实施例提供一种无人机多电池组充电电路自动切换装置，应用于无人机，所述无人机中设有电源线路、负载线路和充电线路，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置包括自动换路器和充电控制器，所述充电控制器与所述自动换路器连接，用于控制所述自动换路器；所述自动换路器，用于断开所述电源线路与所述负载线路的连接，而将所述电源线路与所述充电线路连接，为无人机电源的电池组进行充电，或者，用于断开所述电源线路与所述充电线路的连接，而将所述电源线路与所述负载线路连接，以使所述无人机电源为所述无人机供电。

通过充电控制器控制自动换路器对无人机中的负载线路和充电线路进行自动切换，切换供电模式或者充电模式，电源线路与充电线路连通，而无需取出电池组，即可以实现对无人机的自动充电。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置还包括电压检测器，所述电压检测器与所述充电线路连接，用于检测所述充电线路的电压信号；所述充电控制器还与所述电压检测器连接，用于基于所述电压信号控制所述自动换路器。

通过电压检测器检测充电线路的电压信号，以确定是否能够为无人机电源的电池组进行充电，可以尽可能确保无人机充电过程的安全性。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电压检测器包括模数转换单元和电压检测单元，所述电压检测单元与所述充电线路连接，用于检测所述充电线路的电压信号；所述模数转换单元与所述电压检测单元连接，用于将所述电压信号转化为数字信号；及所述模数转换单元与所述充电控制器连接，用于将所述数字信号传送给所述充电控制器。

通过电压检测单元可以检测充电线路的电压信号(为模拟信号)，而通过模数转换单元可以将电压信号转变为数字信号，以使电压检测器准确地检测出充电线路的电压，由此，可以进一步保证无人机电源的电池组充电时的安全性。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述自动换路器包括电机、传动机构和线路切换机构，所述充电控制器与所述电机连接，用于控制所述电机运行；所述电机与所述传动机构连接；所述传动机构与所述线路切换机构连接；其中，所述电机运行带动所述传动机构运动，所述传动机构带动所述线路切换机构运动以连通所述电源线路和所述充电线路，或者，所述传动机构带动所述线路切换机构运动以连通所述电源线路和所述负载线路。

通过充电控制器控制电机运行，以使电机通过传动机构带动线路切换机构运行，以连通电源线路和充电线路，实现为无人机的充电；或者连通电源线路和负载线路，实现为无人机的供电。由此，可以实现充电线路或者负载线路的机械切换，具有很强的可靠性。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述线路切换机构包括线路连接件、负载接触槽和充电接触槽，对应的，所述电源线路设有电源接触槽，所述线路连接件与所述传动机构连接；所述负载接触槽与所述负载线路连接，所述充电接触槽与所述充电线路连接；其中，所述传动机构带动所述线路连接件运动以连接所述电源接触槽和所述充电接触槽，从而连通所述电源线路和所述充电线路，或者，所述传动机构带动所述线路连接件运动以连接所述电源接触槽和所述负载接触槽，从而连通所述电源线路和所述负载线路。

通过设置线路连接件，作为连接电源接触槽和负载接触槽的连接件，以连通电源线路和负载线路，或者作为电源接触槽和充电接触槽的连接件，以连通电源线路和充电线路。此种方式，由于无需带动电源接触槽、负载接触槽、充电接触槽运动，因此可以尽可能避免由运动过度导致的电源接触槽或负载接触槽与充电接触槽之间接触不良的问题，以提高无人机多电池组充电电路自动切换装置运行的稳定性。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述传动机构包括扭簧舵盘和连杆，所述电机与所述扭簧舵盘连接，用于带动所述扭簧舵盘转动，其中，所述扭簧舵盘在所述电机停止作用于所述扭簧舵盘时自动复位；所述扭簧舵盘与所述连杆连接，用于带动所述连杆运动；所述连杆与所述线路连接件连接，用于带动所述线路连接件运动。

通过扭簧舵盘配合连杆，以此作为将电机的动力作用于线路连接件的传导机构，可以实现线路切换的功能，而扭簧舵盘在电机未运行时可自动复位，由此，可以降低线路切换的难度。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆具有相对的第一端和第二端，所述第二连杆具有相对的第三端和第四端，且所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端各连接一个所述线路连接件；所述第一连杆和所述第二连杆相对设置在所述扭簧舵盘上，以使所述扭簧舵盘转动时，所述第一连杆和所述第二连杆朝向相反的方向运动；对应所述第一端和所述第四端分别设置一个所述负载接触槽，对应所述第二端和所述第三端分别设置一个所述充电接触槽。

通过设置第一连杆和第二连杆，并将第一连杆和第二连杆相对设置在扭簧舵盘上，第一连杆和第二连杆同时运动，可以实现对无人机电源的两个电池组的同步切换，无需针对两个电池组而设置两个线路切换机构，可以节约资源和空间，并且能够尽可能避免由于多个线路切换机构切换线路不同步而导致的隐患，从而能够保证无人机多电池组充电电路自动切换装置的安全性。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述充电控制器包括控制单元和平衡充电管理单元，所述控制单元与所述电压检测器和所述自动换路器连接，用于基于所述电压信号控制所述自动换路器；所述平衡充电管理单元与所述充电线路连接，用于对所述无人机电源进行充电电压和/或充电电流的平衡管理。

通过控制单元控制自动换路器的运行，而平衡充电管理单元可以对无人机电源充电时的充电电压和/或充电电流进行平衡管理，从而能够保证无人机电源的充电电压/电流的稳定性，进一步减少无人机电源的电池组由充电引起损坏的可能性。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述充电控制器还包括电源自动切换单元，所述电源自动切换单元与所述充电线路和所述无人机多电池组充电电路自动切换装置的供电线路连接，用于在所述充电线路接通时，通过所述充电电源为所述无人机多电池组充电电路自动切换装置供电；及所述电源自动切换单元与所述负载线路和所述无人机多电池组充电电路自动切换装置的供电线路连接，用于在所述负载线路接通时，通过所述无人机电源为所述无人机多电池组充电电路自动切换装置供电。

通过将无人机多电池组充电电路自动切换装置与充电线路和负载线路连接，在充电时，无人机多电池组充电电路自动切换装置可通过充电电源供电运行；而在无人机运行时，无人机多电池组充电电路自动切换装置可通过无人机电源供电运行，可以保证无人机多电池组充电电路自动切换装置的运行的稳定性以及适用性。

第二方面，本申请的实施例提供一种无人机多电池组充电电路自动切换方法，应用于如第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一项所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，所述方法包括：所述充电控制器生成控制指令并发送给所述自动换路器；所述自动换路器根据所述控制指令，连接所述电源线路和所述充电线路，为所述无人机充电，或者，连接所述电源线路和所述负载线路，为所述无人机供电。

第三方面，本申请的实施例提供一种无人机，所述无人机中设有电源线路、负载线路和充电线路，以及，所述无人机中安装有如第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一项所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的无人机多电池组充电电路自动切换装置的连接关系图。

图2为本申请实施例提供的自动换路器的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的自动换路器的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的无人机多电池组充电电路自动切换方法的流程图。

图5为本申请实施例提供的自动换路器处于第一状态的示意图。

图6为本申请实施例提供的无人机电源处于负载状态的示意图。

图7为本申请实施例提供的自动换路器处于第二状态的示意图。

图8为本申请实施例提供的自动换路器处于第三状态的示意图。

图9为本申请实施例提供的无人机电源处于充电状态的示意图。

图标：100-无人机多电池组充电电路自动切换装置；110-电压检测器；120-充电控制器；121-控制单元；122-平衡充电管理单元；130-自动换路器；131-电机；132-传动机构；1321-扭簧舵盘；1322-连杆；133-线路切换机构；1331-线路连接件；1332-负载接触槽；1333-充电接触槽；200-无人机电源；210-电池组；211-电池。

具体实施方式

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描述。

中大型多旋翼无人机采用的电源一般为多个电池组合理串联、并联而成，以满足无人机需要的电压与电流供应。由于不同电池组内阻特性不同，直接通过工作电路逆向为这类电池组进行充电易于造成电流分配不均，对电池组造成损坏。而目前的无人机充电方式，需要取出电池组连接充电器以对此种类型的无人机电池组进行充电，充电过程过于繁琐。基于此，本申请的发明人提出本申请，以解决上述问题。

本申请提供一种能够实现线路自动切换功能的无人机，无人机中包括无人机多电池组充电电路自动切换装置100和无人机电源200，以及，无人机内部设有电源线路、负载线路和充电线路，其中，无人机电源200与电源线路连接，无人机的用电结构与负载线路连接，无人机的充电接口与充电线路连接。无人机多电池组充电电路自动切换装置100能够实现分别与负载线路或充电线路连接，以实现对无人机的充电状态和负载状态进行切换。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的无人机多电池组充电电路自动切换装置100的连接关系图。图1中示出了无人机电源200、充电电源、电源线路、充电线路、负载线路以及无人机多电池组充电电路自动切换装置100之间的连接关系。

在本实施例中，无人机电源200可以采用两个三并联电池组210串联(即三个电池211并联形成电池组210，两个电池组210串联)的方式，无人机电源200又与电源线路连接。而无人机的用电结构与负载线路连接，无人机的充电接口与充电线路连接，其中，无人机的用电结构可以包括电机、无人机控制主板、传感器等，此处不作限定；无人机的充电接口可以与外部的充电电源连接。

无人机多电池组充电电路自动切换装置100可以与电源线路、充电线路和负载线路连接，以实现将电源线路从与充电线路连接切换至与负载线路连接，或者，将电源线路从与负载线路连接切换至与充电线路连接。

在本实施例中，无人机多电池组充电电路自动切换装置100可以包括电压检测器110、充电控制器120和自动换路器130，电压检测器110可以与充电线路连接，充电控制器120可以与电压检测器110连接，充电控制器120还可以与自动换路器130连接。

示例性的，电压检测器110可以包括模数转换单元和电压检测单元。电压检测单元可以与充电线路连接，模数转换单元可以与电压检测单元连接，模数转换单元还可以与充电控制器120连接。由此，电压检测单元可以检测充电线路的电压信号(为模拟信号)，并将电压信号传送给模数转换单元；而模数转换单元可以将该电压信号转化为数字信号，并将数字信号发送给充电控制器120，以使充电控制器120根据数字信号控制自动换路器130运行。

通过电压检测单元检测充电线路的电压信号，而通过模数转换单元将电压信号转变为数字信号，可以使电压检测器110准确地检测出充电线路的电压，由此，有利于提高无人机电源200的电池组210充电时的安全性。

在本实施例中，充电控制器120可以包括控制单元121、平衡充电管理单元122和电源自动切换单元。

示例性的，控制单元121可以与电压检测器110(或电压检测器110中的模数转换单元)和自动换路器130连接，以基于接收的电压信号(或电压信号经模数转换单元转换后的数字信号)控制自动换路器130的运行。

示例性的，电源自动切换单元可以与负载线路和无人机多电池组充电电路自动切换装置100的供电线路连接，以及，电源自动切换单元可以与充电线路和无人机多电池组充电电路自动切换装置100的供电线路连接。由此，在负载线路与电源线路接通时，可以通过无人机电源200为无人机多电池组充电电路自动切换装置100供电，以保证无人机多电池组充电电路自动切换装置100的正常运行；而在充电线路与电源线路接通时，可以通过充电电源为无人机多电池组充电电路自动切换装置100供电，从而保证无人机多电池组充电电路自动切换装置100的正常运行。这样，无论无人机处于负载状态还是充电状态，都可以保证无人机多电池组充电电路自动切换装置100的正常运行，从而为安装有无人机多电池组充电电路自动切换装置100的无人机的稳定运行提供可靠的保障。

示例性的，平衡充电管理单元122可以与充电线路连接，以对无人机电源200进行充电电压和/或充电电流的平衡管理。具体的，平衡充电管理单元122可以为多个，例如，无人机电源200中的每个电池都可以对应一个平衡充电管理单元122，以保证每个电池的充电电压和/或充电电流都能够尽可能与对应电池的内阻特性相适应，从而保证无人机电源200充电时的安全性。由此，也实现了对无人机电源200中的每个电池211的独立充电，能够尽可能避免电池211的损坏。

在本实施例中，为了实现负载线路与电源线路(负载状态)连接和充电线路与电源线路连接(充电状态)之间的切换，自动换路器130可以实现分别连接电源线路、负载线路、充电线路。

请参阅图2，图2示出了本申请实施例提供的自动换路器130的结构示意图。在本实施例中，自动换路器130可以包括电机131、传动机构132和线路切换机构133。

示例性的，电机131可以与充电控制器120连接，以基于充电控制器120的控制而运行，电机131可以与传动机构132连接，以带动传动机构132运行。而电机131的种类可以为伺服电机、步进电机等，此处不作限定，以实际需要为准。

为了降低实现线路切换的难度，示例性的，传动机构132可以包括扭簧舵盘1321和连杆1322，其中，扭簧舵盘1321为带有扭簧的舵盘。扭簧舵盘1321可以与电机131的转轴连接，电机131转动即可带动扭簧舵盘1321转动，在电机131停止作用于扭簧舵盘1321时，扭簧舵盘1321可在扭簧的作用下自动复位。而连杆1322可以与扭簧舵盘1321连接，以随扭簧舵盘1321的转动而运动。

连杆1322连接在扭簧舵盘1321上。示例性的，连杆1322可以包括第一连杆和第二连杆，第一连杆具有相对的第一端和第二端，第二连杆具有相对的第三端和第四端。第一连杆和第二连杆可以相对设置在扭簧舵盘1321上，例如，将第一连杆的中点位置和第二连杆的中点位置相对地可转动地设置在扭簧舵盘1321上。线路切换机构133能够对连杆1322的移动方向进行限制，使得扭簧舵盘1321转动时，第一连杆和第二连杆朝向相反的方向运动。

示例性的，线路切换机构133可以包括线路连接件1331、负载接触槽1332和充电接触槽1333，其中，负载接触槽1332与负载线路连接，充电接触槽1333与充电线路连接，对应的，电源线路可以设有电源接触槽。在本实施例中，线路连接件1331可以与传动机构132连接，负载接触槽1332和电源接触槽可以相互靠近设置，同样，充电接触槽1333和电源接触槽可以相互靠近设置，而线路连接件1331则可以以随传动机构132的运动而运动至负载接触槽1332和电源接触槽之间，以连接负载接触槽1332和电源接触槽，从而连通电源线路和负载线路；或者，线路连接件1331则可以运动至充电接触槽1333和电源接触槽之间，以连接充电接触槽1333和电源接触槽，从而连通电源线路和充电线路。

例如，以传动机构132为扭簧舵盘1321配合第一连杆和第二连杆为例，请参阅图3，第一端、第二端、第三端和第四端可以各连接一个线路连接件1331线，而在对应第一端的位置和第四端的位置分别设置一个负载接触槽1332，对应第二端的位置和第三端的位置分别设置一个充电接触槽1333。假设，外部无充电电源接入，电压检测器110未检测到满足充电标准的电压信号，充电控制器120此时未控制电机131运行，电机131处于自由状态，因此，在扭簧舵盘1321的作用下，第一端的线路连接件1331和第四端的线路连接件1331分别连接对应的负载接触槽1332，此时，负载接触槽1332和电源接触槽连接，连通了电源线路和负载线路，无人机处于负载状态。而在外部有充电电源接入，电压检测器110检测到满足充电标准的电压信号，充电控制器120基于电压信号控制电机131运行，电机131处于运行状态，因此，在电机131的作用下，带动扭簧舵盘1321转动，第二端和第三端的线路连接件1331连接充电接触槽1333，此时，充电接触槽1333和电源接触槽连接，连通了电源线路和充电线路，无人机处于充电状态。

通过设置线路连接件1331，作为连接电源接触槽和负载接触槽1332的连接件，以连通电源线路和负载线路，或者作为电源接触槽和充电接触槽1333的连接件，以连通电源线路和充电线路。由于无需带动电源接触槽、负载接触槽、充电接触槽运动，因此可以尽可能避免由运动过度导致的电源接触槽或负载接触槽与充电接触槽之间接触不良的问题，以提高无人机多电池组充电电路自动切换装置运行的稳定性。而通过扭簧舵盘1321配合连杆1322，可以实现线路切换的功能，而扭簧舵盘1321在电机131为运行时可自动复位，由此，可以降低线路切换的难度。以及，设置第一连杆和第二连杆，并将第一连杆和第二连杆相对设置在扭簧舵盘1321上，可以实现对无人机电源200的两个电池组210的同时切换，无需针对两个电池组210而设置两个线路切换机构133，可以节约资源和空间，并且能够尽可能避免由于多个线路切换机构133切换线路不同步而导致的隐患，从而能够保证无人机多电池组充电电路自动切换装置100的安全性。

需要说明的是，本实施例中以第一端的线路连接件1331和第四端的线路连接件1331分别连接对应的负载接触槽1332为初始位置，但不限定于此，初始位置也可以为中间位置，即第一端、第二端、第三端和第四端都未连接对应的负载接触槽1332或充电接触槽1333的位置。而扭簧舵盘1321配合连杆1322(或第一连杆和第二连杆)的方式，也只是多种实现方式中的一种，在其他一些可选的实现方式中，也可以是通过齿轮实现将转动转换为位移，从而实现传动机将负载接触槽1332与电源接触槽连接或者将充电接触槽1333与电源接触槽连接，进而连通负载线路与电源线路或者连通充电线路与电源线路。在一些可实现的方式中，也可以将电源接触槽设置在传动机构132上，以通过电机131带动传动机构132运行，进而实现电源接触槽与负载接触槽1332连接、电源接触槽与充电接触槽1333连接、电源接触槽与负载接触槽1332和充电接触槽1333皆断开的状态。当然，也可以是在传动机构132上设置负载接触槽1332和充电接触槽1333，而电源接触槽处于固定位置的方式，因此，此处不应视为对本申请的限定。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种无人机多电池组充电电路自动切换方法，应用于本申请实施例提供的无人机多电池组充电电路自动切换装置100中。请参阅图4，图4示出了一种无人机多电池组充电电路自动切换方法的流程图。在本实施例中，无人机多电池组充电电路自动切换可以包括步骤S10和步骤S20。

假设，采用两个三并联电池组210串联后作为无人机电源200的无人机，且该无人机内设有电源线路、负载线路和充电线路，无人机电源200与电源线路连接，无人机的用电结构与负载线路连接，无人机的充电接口与充电线路连接，其中，无人机的充电接口可以与外部的充电电源连接。以及，无人机中安装有本申请实施例中提供的无人机多电池组充电电路自动切换装置100，以实现将电源线路从与充电线路连接切换至与负载线路连接，或者，将电源线路从与负载线路连接切换至与充电线路连接。

在无人机的充电口无充电电源接入时，无人机处于负载状态(即电源线路与负载线路连通)，电压检测器110检测充电线路的电压信号(此时为零)，充电控制器120基于此电压信号，不发送电机131运行的指令，电机131处于自由状态，此时，扭簧舵盘1321处于初始位置。

请参阅图5，图5示出了自动换路器130处于第一状态的示意图。扭簧舵盘1321位于初始位置，第一连杆处于左移姿态，而第二连杆处于右移姿态。此时，第一端上的线路连接件1331连接负载接触槽1332与电源接触槽，第二端上的线路连接件1331未与充电接触槽1333接触，从而使得充电接触槽1333与电源接触槽断开；第三端上的线路连接件1331亦未与充电接触槽1333接触，充电接触槽1333与电源接触槽断开，第四端上的线路连接件1331则连接负载接触槽1332与电源接触槽。

由此，无人机处于负载状态，电源线路与负载线路连通，如图6所示。

而在外部有充电电源接入时，电压检测器110检测到满足充电标准的电压信号，电压检测器110将电压信号发送给充电控制器120，可以执行步骤S10。

步骤S10：所述充电控制器生成控制指令并发送给所述自动换路器。

充电控制器120基于此电压信号，生成控制指令并发送给自动换路器130，此时，可以执行步骤S20。

步骤S20：所述自动换路器根据所述控制指令，连接所述电源线路和所述充电线路，为所述无人机充电，或者，连接所述电源线路和所述负载线路，为所述无人机供电。

自动换路器130根据控制指令向电机131发送运行指令，电机131处于运行状态，将带动扭簧舵盘1321顺时针旋转，使得第一连杆向右移动，第二连杆向左移动。

请参阅图7，图7示出了自动换路器130处于第二状态的示意图。扭簧舵盘1321位于中间位置，第一连杆和第二连杆皆居中。此时，第一端上的线路连接件1331连接未与负载接触槽1332接触，从而使得负载接触槽1332与电源接触槽断开，且第二端上的线路连接件1331未与充电接触槽1333接触，从而使得充电接触槽1333与电源接触槽断开；同样的，第三端上的线路连接件1331亦未与充电接触槽1333接触，充电接触槽1333与电源接触槽断开，第四端上的线路连接件1331未与负载接触槽1332接触，从而使得充电接触槽1333与电源接触槽断开。由此，电源线路既不与负载线路连通，也不与充电线路连通。自动换路器130处于此状态，可以避免线路自动切换过程中出现短路现象，能够保证电路切换的安全性。

请参阅图8，图8示出了自动换路器130处于第三状态的示意图。电机131继续运行，使得扭簧舵盘1321位于最终位置，第一连杆处于右移姿态，而第二连杆处于左移姿态。此时，第一端上的线路连接件1331连接未与负载接触槽1332接触，从而使得负载接触槽1332与电源接触槽断开，第二端上的线路连接件1331连接充电接触槽1333与电源接触槽；第三端上的线路连接件1331亦连接充电接触槽1333与电源接触槽，第四端上的线路连接件1331未与负载接触槽1332接触，从而使得负载接触槽1332与电源接触槽断开。

需要说明的是，此处自动换路器130的第二状态属于过程中的状态，而非最终状态，即电机131不运行时，自动换路器130持续处于第一状态；而电机131运行时，自动换路器130会从第一状态向第三状态转变，而第二状态只是其中的一个中间状态，最终自动换路器130将持续处于第三状态。

由此，无人机处于充电状态，电源线路与充电线路连通，如图9所示。无人机电源200进行充电时，平衡充电管理单元122可以对无人机电源200进行充电电压和/或充电电流的平衡管理。例如，6个平衡充电管理单元122可以分别对无人机电源200中的6个电池211进行充电电压和/或充电电流的平衡，以保证每个电池211的充电电压和/或充电电流都能够尽可能与对应电池211的内阻特性相适应，从而保证无人机电源200充电时的安全性。

在无人机电源200充电完成后，或者外部电源中断(例如突然停电，或者无人机收到停止充电的指令)后，充电控制器120可以控制扭簧舵盘1321回到初始位置，使得无人机处于负载状态。需要说明的是，扭簧舵盘1321回到初始位置可以是充电控制器120主动控制电机131运行，使得扭簧舵盘1321回到初始位置，也可以是电机131处于自由状态而扭簧复原带动扭簧舵盘1321回到初始位置，此处不作限定。

综上所述，本申请的实施例提供一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法，通过充电控制器控制自动换路器对无人机中的负载线路和充电线路进行自动切换，切换供电模式或者充电模式，电源线路与充电线路连通，而无需取出电池组，即可以实现对无人机的自动充电。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，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通信接口，装置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。

另外，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。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，应用于无人机，所述无人机中设有电源线路、负载线路和充电线路，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置包括自动换路器和充电控制器，

所述充电控制器与所述自动换路器连接，用于控制所述自动换路器；

所述自动换路器，用于断开所述电源线路与所述负载线路的连接，而将所述电源线路与所述充电线路连接，为无人机电源的电池组进行充电，或者，用于断开所述电源线路与所述充电线路的连接，而将所述电源线路与所述负载线路连接，以使所述无人机电源为所述无人机供电。

2.根据权利要求1所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置还包括电压检测器，

所述电压检测器与所述充电线路连接，用于检测所述充电线路的电压信号；

所述充电控制器还与所述电压检测器连接，用于基于所述电压信号控制所述自动换路器。

3.根据权利要求2所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述电压检测器包括模数转换单元和电压检测单元，

所述电压检测单元与所述充电线路连接，用于检测所述充电线路的电压信号；

所述模数转换单元与所述电压检测单元连接，用于将所述电压信号转化为数字信号；及

所述模数转换单元与所述充电控制器连接，用于将所述数字信号传送给所述充电控制器。

4.根据权利要求1所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述自动换路器包括电机、传动机构和线路切换机构，

所述充电控制器与所述电机连接，用于控制所述电机运行；

所述电机与所述传动机构连接；

所述传动机构与所述线路切换机构连接；

其中，所述电机运行带动所述传动机构运动，所述传动机构带动所述线路切换机构运动以连通所述电源线路和所述充电线路，或者，所述传动机构带动所述线路切换机构运动以连通所述电源线路和所述负载线路。

5.根据权利要求4所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述线路切换机构包括线路连接件、负载接触槽和充电接触槽，对应的，所述电源线路设有电源接触槽，

所述线路连接件与所述传动机构连接；

所述负载接触槽与所述负载线路连接，所述充电接触槽与所述充电线路连接；

其中，所述传动机构带动所述线路连接件运动以连接所述电源接触槽和所述充电接触槽，从而连通所述电源线路和所述充电线路，或者，所述传动机构带动所述线路连接件运动以连接所述电源接触槽和所述负载接触槽，从而连通所述电源线路和所述负载线路。

6.根据权利要求5所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述传动机构包括扭簧舵盘和连杆，

所述电机与所述扭簧舵盘连接，用于带动所述扭簧舵盘转动，其中，所述扭簧舵盘在所述电机停止作用于所述扭簧舵盘时自动复位；

所述扭簧舵盘与所述连杆连接，用于带动所述连杆运动；

所述连杆与所述线路连接件连接，用于带动所述线路连接件运动。

7.根据权利要求6所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，

所述第一连杆具有相对的第一端和第二端，所述第二连杆具有相对的第三端和第四端，且所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端各连接一个所述线路连接件；

所述第一连杆和所述第二连杆相对设置在所述扭簧舵盘上，以使所述扭簧舵盘转动时，所述第一连杆和所述第二连杆朝向相反的方向运动；

对应所述第一端和所述第四端分别设置一个所述负载接触槽，对应所述第二端和所述第三端分别设置一个所述充电接触槽。

8.根据权利要求2所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述充电控制器包括控制单元和平衡充电管理单元，

所述控制单元与所述电压检测器和所述自动换路器连接，用于基于所述电压信号控制所述自动换路器；

所述平衡充电管理单元与所述充电线路连接，用于对所述无人机电源进行充电电压和/或充电电流的平衡管理。

9.根据权利要求8所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述充电控制器还包括电源自动切换单元，

所述电源自动切换单元与所述充电线路和所述无人机多电池组充电电路自动切换装置的供电线路连接，用于在所述充电线路接通时，通过所述充电电源为所述无人机多电池组充电电路自动切换装置供电；及

所述电源自动切换单元与所述负载线路和所述无人机多电池组充电电路自动切换装置的供电线路连接，用于在所述负载线路接通时，通过所述无人机电源为所述无人机多电池组充电电路自动切换装置供电。

10.一种无人机多电池组充电电路自动切换方法，其特征在于，应用于权利要求1至9中任一项所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，所述方法包括：

所述充电控制器生成控制指令并发送给所述自动换路器；

所述自动换路器根据所述控制指令，连接所述电源线路和所述充电线路，为所述无人机充电，或者，连接所述电源线路和所述负载线路，为所述无人机供电。