CN115566763A - 无人机机巢快速充电控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机机巢快速充电控制方法及系统，通过调整机巢内环境使空调内环境达到电池适宜充电环境，实时获取充电器自身的温度、充电电压、充电电流信息以及电池反馈的单芯电压、电池温度等信息，分析充电SOC曲线，根据充电器及电池状况，实时控制充电电压及充电电流，增加了过温、短路、过压过流保护功能，并将异常信息及时通过无人机机巢反馈至后台报警，当无人机将进入长期存储状态时，低电电池将充电至存储电压或满电电池将放电至存储电压后断电存储；本发明实现了机巢内环境温度的实时感知，保证了在设定温度范围内的充放电，降低了安全隐患，避免了电池满电存储带来的电池寿命降低问题。

Description

无人机机巢快速充电控制方法及系统

技术领域

本发明涉及无人机机巢技术领域，特别涉及一种无人机机巢快速充电控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着无人机技术的成熟，无人机作业场景多元化，无人机机巢应运而生，机巢内电池自动充电性能成为无人机机巢性能的关键技术指标之一。

发明人发现，目前无人机电池充电主要采用快充，而且不管是否具有巡检任务都会将电池充满，其存在如下问题：(1)在无人值守的无人机机巢内，外界环境温度存在不符合充电温度的情况，而且快充发热会对电池寿命以及机巢安全带来较大安全隐患；(2)定期巡检情况下，如果电池长时间不用，快速充电导致的满电存储将会降低电池的寿命。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种无人机机巢快速充电控制方法及系统，实现了机巢内环境温度的实时感知，保证了在设定温度范围内的充放电，降低了安全隐患，通过合理选择充放电模式，避免了电池满电存储带来的电池寿命降低问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种无人机机巢快速充电控制方法。

一种无人机机巢快速充电控制方法，应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是否，则向充电器发送充电器断电指令并延时重启；如果超过第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令。

本发明第二方面提供了一种无人机机巢快速充电控制方法。

一种无人机机巢快速充电控制方法，应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向后台终端发送温度信息以使得后台终端向充电器发送断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令并发送断电信息给后台终端。

本发明第三方面提供了一种无人机机巢快速充电控制系统。

一种无人机机巢快速充电控制系统，应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

数据获取模块，被配置为：当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

温度调节模块，被配置为：当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

充电模型选择模块，被配置为：获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

温度异常判断模块，被配置为：判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向充电器发送充电器断电指令并延时重启；如大于第二阈值，向充电器发送充电器断电指令。

本发明第四方面提供了一种无人机机巢快速充电控制系统。

一种无人机机巢快速充电控制系统，应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

数据获取模块，被配置为：当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

温度调节模块，被配置为：当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

充电模型选择模块，被配置为：获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

温度异常判断模块，被配置为：判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向后台终端发送温度信息以使得后台终端向充电器发送断电指令并延时重启；如大于第二阈值，向充电器发送充电器断电指令并发送断电信息给后台终端。

本发明第五方面提供了一种无人机机巢快速充电控制方法。

一种无人机机巢快速充电控制方法，应用于充电器控制终端；

包括以下过程：

接收充电指令；

判断充电模式，如果是任务充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

作为可选的一种实现方式，如果是存储充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

本发明第六方面提供了一种无人机机巢快速充电控制方法。

一种无人机机巢快速充电控制方法，应用于充电器控制终端；

包括以下过程：

接收充电指令；

判断充电模式，如果是存储充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

本发明第七方面提供了一种无人机机巢快速充电控制系统。

一种无人机机巢快速充电控制系统，应用于充电器控制终端；

包括：

指令接收模块，被配置为：接收充电指令；

充电模式判断模块，被配置为：判断充电模式，如果是任务充电模式，则：

温度判断模块，被配置为：获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

充电控制模块，被配置为：根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回温度判断模块的工作过程；否则，判断是否进入第二充电阶段；当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

充电截止判断模块，被配置为：如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回温度判断模块的工作过程。

本发明第八方面提供了一种无人机机巢快速充电控制系统。

一种无人机机巢快速充电控制系统，应用于充电器控制终端；

包括：

充电模式判断模块，被配置为：判断充电模式，如果是存储充电模式，则：

温度判断模块，被配置为：获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

放电判断模块，被配置为：如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

充电控制模块，被配置为：如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回温度判断模块的工作过程；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

充电截止判断模块，被配置为：如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回温度判断模块的工作过程。

本发明第九方面提供了一种无人机机巢快速充电控制系统。

一种无人机机巢快速充电控制系统，至少包括：机巢控制终端以及分别与机巢控制终端通信的充电器控制终端、环境温度调节终端和电池控制终端；

机巢控制终端，被配置为：执行本发明第一方面或第二方面所述的无人机机巢快速充电控制方法；

充电器控制终端，被配置为：执行本发明第五方面或第六方面所述的无人机机巢快速充电控制方法；

环境温度调节终端，被配置为：根据机巢控制终端的指令进行环境温度调节以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

电池控制终端，被配置为：读取电池电压、单芯电压以及电池温度并发送给机巢控制终端和/或充电器控制终端，依次进行过压检测、过流检测和短路检测；当发生过压时，进行过压保护并停止充电或者放电，当发生过流时，进行过流保护并停止充电或者放电，当发生短路时，进行短路保护并停止充电或者放电，当过压、过流和短路均未发生时，判断是否充电或者放电完成，如是则结束，否则，返回继续读取电池电压、单芯电压以及电池温度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明创新性的提出了一种用于机巢控制终端的无人机机巢快速充电控制方法，实时监控并能调整机巢温度，当接收到充电指令或者开始充电流程时，监测到温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则调整环境温度达到电池充电允许工作范围时再开启充电，提高了充电高效安全性。

2、本发明创新性的提出了一种用于充电器控制终端的无人机机巢快速充电控制方法，将充电模式划分为任务和存储两种模式，通过获取下次任务时间，根据飞机存储时长，选择充电模式，任务模式下进行满电充电，存储模式下进行定量充电或放电操作，提高了电池寿命，避免了电量浪费；划分充电阶段并实时监控电池、充电器工作状态，进一步提高了充电及电池的安全性。

3、本发明创新性的提出了一种无人机机巢快速充电控制系统，至少包括：机巢控制终端以及分别与机巢控制终端通信的充电器控制终端、环境温度调节终端和电池控制终端，机巢控制终端和充电器控制终端各自执行对应的控制策略，电池控制终端进行电池异常处理，电池状态参数监测一方面实时获取电池状态信息，智能分析电池SOC，根据电池状态进行充电调节，另一方面可监测电池异常情况，及时通过保护电路产生动作，保护电池及整个机巢不发生安全事故，根据飞机接下来的工作状态进行充电模式选择，利于电池存储，能有效延长电池寿命。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1提供的无人机机巢快速充电控制方法的流程示意图。

图2为本发明实施例5提供的无人机机巢快速充电控制方法的流程示意图。

图3为本发明实施例9提供的无人机机巢快速充电控制系统的结构示意图。

图4为本发明实施例9提供的电池充放电流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例1提供了一种无人机机巢快速充电控制方法，应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向后台终端发送温度信息以使得后台终端向充电器发送断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令并发送断电信息给后台终端。

实施例2：

本发明实施例2提供了一种无人机机巢快速充电控制方法，应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向充电器发送充电器断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令。

实施例3：

本发明实施例3提供了一种无人机机巢快速充电控制系统，应用于机巢控制终端；

包括：

数据获取模块，被配置为：当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

温度调节模块，被配置为：当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

充电模型选择模块，被配置为：获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

温度异常判断模块，被配置为：判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向充电器发送充电器断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令。

实施例4：

本发明实施例4提供了一种无人机机巢快速充电控制系统，应用于机巢控制终端；

包括：

数据获取模块，被配置为：当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

温度调节模块，被配置为：当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

充电模型选择模块，被配置为：获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

温度异常判断模块，被配置为：判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向后台终端发送温度信息以使得后台终端向充电器发送断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令并发送断电信息给后台终端。

实施例5：

如图2所示，本发明实施例5提供了一种无人机机巢快速充电控制方法，应用于充电器控制终端；

包括以下过程：

接收充电指令；

判断充电模式，如果是任务充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

如果是存储充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

实施例6：

本发明实施例6提供了一种无人机机巢快速充电控制方法，应用于充电器控制终端；

包括以下过程：

接收充电指令；

判断充电模式，如果是存储充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

实施例7：

本发明实施例7提供了一种无人机机巢快速充电控制系统，应用于充电器控制终端；

包括：

指令接收模块，被配置为：接收充电指令；

充电模式判断模块，被配置为：判断充电模式，如果是任务充电模式，则：

温度判断模块，被配置为：获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

充电控制模块，被配置为：根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回温度判断模块的工作过程；否则，判断是否进入第二充电阶段；当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

充电截止判断模块，被配置为：如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回温度判断模块的工作过程。

实施例8：

本发明实施例8提供了一种无人机机巢快速充电控制系统，应用于充电器控制终端；

包括：

充电模式判断模块，被配置为：判断充电模式，如果是存储充电模式，则：

温度判断模块，被配置为：获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

放电判断模块，被配置为：如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

充电控制模块，被配置为：如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回温度判断模块的工作过程；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

充电截止判断模块，被配置为：如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回温度判断模块的工作过程。

实施例9：

本发明实施例9提供了一种无人机机巢快速充电控制系统，至少包括：机巢控制终端以及分别与机巢控制终端通信的充电器控制终端、环境温度调节终端和电池控制终端；

机巢控制终端，被配置为：执行本发明第一方面或第二方面所述的无人机机巢快速充电控制方法；

充电器控制终端，被配置为：执行本发明第五方面或第六方面所述的无人机机巢快速充电控制方法；

环境温度调节终端，被配置为：根据机巢控制终端的指令进行环境温度调节以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

电池控制终端，被配置为：读取电池电压、单芯电压以及电池温度并发送给机巢控制终端和/或充电器控制终端，依次进行过压检测、过流检测和短路检测；当发生过压时，进行过压保护并停止充电或者放电，当发生过流时，进行过流保护并停止充电或者放电，当发生短路时，进行短路保护并停止充电或者放电，当过压、过流和短路均未发生时，判断是否充电或者放电完成，如是则结束，否则，返回继续读取电池电压、单芯电压以及电池温度。

具体的，如图3和图4所示，机巢控制终端及环境调控设备，机巢控制终端通过继电器控制电池充电器，并与环境温度调节终端通信；环境温度调节终端如空调受机巢控制终端控制。

无人机电池充电器不包括充电器控制终端、充电模块及温度测量单元，充电器控制终端能够读取当前充电器温度，与电池通信获得电池参数信息，与机巢控制终端通信并将温度信息传递至机巢控制终端，充电器控制终端通过继电器与机巢控制终端连接，可实现充电控制；

无人机电池主要包括电池控制终端、模拟前端采集模块、电池保护模块和均衡电路模块；电池控制终端主要实现信号处理、控制以及通信等功能；模拟前端采集模块主要实现电池电压、充电电流、放电电流、单芯电压、电池温度等参数进行采集；电池保护电路模块通过信号控制继电器来允许或禁止充放电，均衡电路主要实现单体点芯电压采集，并对各电芯均衡充电使各电芯达到均衡的状态。

本实施例通过控制空调调整机巢内环境使机巢内环境达到电池适宜充电环境，再实时获取充电器自身的温度、充电电压、充电电流信息以及电池反馈的单芯电压、电池温度等信息，智能分析充电SOC曲线，并根据充电器及电池状况，实时控制充电电压及充电电流，同时该方法通过设置温度检测、短路检测、过压过流检测增加了过温、短路、过压过流保护功能，并将异常信息及时通过无人机机巢反馈至后台报警，当无人机将进入长期存储状态时，低电电池将充电至存储电压或满电电池将放电至存储电压后断电存储。

具体的充电控制流程如下：

步骤1)进入充电指令前，机巢检测环境温度是否满足充电器工作温度范围；

步骤2)不满足工作温度范围，开启环境调节设备，使机巢环境满足充电器工作温度范围；否则直接进入步骤3)；

步骤3)开启充电器，充电器自检并选择充电模式，自检包含与机巢控制单元通信自检以及自身温度读取并根据任务情况判断充电状态，选择充电模式；

步骤4)实时读取电池电压、充电电流、单芯电压、电池温度等参数，并进行SOC分析；

步骤5)进行电池温度监测，当充电器温度或电池温度超过设定阈值不超过异常温度上限时，暂停充电过程，延时等待一段时间后重新进入步骤1)，超过异常温度上限时停止充电并将异常情况反馈至后台；

步骤6)进行过压、过流、短路监测，出现异常则禁止或断开充电；

步骤7)根据电池剩余电压判断是否进入电池进入第一充电阶段：预充电；

步骤8)根据电池剩余电压判断是否进入第二充电阶段：恒流充电，重复步骤5)至步骤7)；

步骤9)根据电池剩余电量判断是否进入第三充电阶段：恒压充电，重复步骤5)至步骤7)；

步骤10)根据电池剩余电量以及充电状态判断是否进入第三充电阶段：充电截止；

步骤11)当检测到电池剩余电量高于存储电压时，充电器进入电池放电状态，直至电池电压放电至最佳存储电压停止工作。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (10)

1.一种无人机机巢快速充电控制方法，其特征在于：应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向充电器发送充电器断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令。

2.一种无人机机巢快速充电控制方法，其特征在于：应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向后台终端发送温度信息以使得后台终端向充电器发送断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令并发送断电信息给后台终端。

3.一种无人机机巢快速充电控制系统，其特征在于：应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

数据获取模块，被配置为：当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

温度调节模块，被配置为：当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

充电模型选择模块，被配置为：获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

温度异常判断模块，被配置为：判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向充电器发送充电器断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令。

4.一种无人机机巢快速充电控制系统，其特征在于：应用于机巢控制终端；

包括以下过程：

数据获取模块，被配置为：当接收到充电指令或者开始充电流程时，获取无人机机巢内的环境温度；

温度调节模块，被配置为：当无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内时，生成开启充电指令，否则，生成温度调节控制指令以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

充电模型选择模块，被配置为：获取下次充电任务时间，根据下次充电任务时间得到存储时长，判断是否进行电量长期存储，如是，则进入存储充电模式，否则，进入任务充电模式；

温度异常判断模块，被配置为：判断充电器或者电池温度是否大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，如是，则向后台终端发送温度信息以使得后台终端向充电器发送断电指令并延时重启；如果大于第二设定阈值，向充电器发送充电器断电指令并发送断电信息给后台终端。

5.一种无人机机巢快速充电控制方法，其特征在于：应用于充电器控制终端；

包括以下过程：

接收充电指令；

判断充电模式，如果是任务充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

6.如权利要求5所述的无人机机巢快速充电控制方法，其特征在于：

如果是存储充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

7.一种无人机机巢快速充电控制方法，其特征在于：应用于充电器控制终端；

包括以下过程：

接收充电指令；

判断充电模式，如果是存储充电模式，则：

获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；

当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回获取充电器温度的步骤。

8.一种无人机机巢快速充电控制系统，其特征在于：应用于充电器控制终端；

包括：

指令接收模块，被配置为：接收充电指令；

充电模式判断模块，被配置为：判断充电模式，如果是任务充电模式，则：

温度判断模块，被配置为：获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

充电控制模块，被配置为：根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回温度判断模块的工作过程；否则，判断是否进入第二充电阶段；当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

充电截止判断模块，被配置为：如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回温度判断模块的工作过程。

9.一种无人机机巢快速充电控制系统，其特征在于：应用于充电器控制终端；

包括：

充电模式判断模块，被配置为：判断充电模式，如果是存储充电模式，则：

温度判断模块，被配置为：获取充电器温度，当充电器温度异常时，向机巢控制终端发送温度异常信息以使得充电器断电，当充电器温度正常时，获取电池电压、单芯电压、电池温度、充电电压和充电电流以进行SOC分析；

放电判断模块，被配置为：如果进入放电阶段，则执行电池放电，并放电至存储电压，放电结束；

充电控制模块，被配置为：如果不进入放电阶段，根据电池剩余电压判断是否进入第一充电阶段，如是，则调整充电电压和充电电流，返回获取充电器温度的步骤；否则，判断是否进入第二充电阶段；当进入第二充电阶段时，则调整充电电压和充电电流，返回温度判断模块的工作过程；当不进入第二充电阶段时，判断是否进入第三充电阶段，当进入第三充电阶段时，返回获取充电器温度的步骤，否则，判断是否进行充电截止；

充电截止判断模块，被配置为：如果进行充电截止，则充电结束，否则，返回温度判断模块的工作过程。

10.一种无人机机巢快速充电控制系统，其特征在于：

至少包括：机巢控制终端以及分别与机巢控制终端通信的充电器控制终端、环境温度调节终端和电池控制终端；

机巢控制终端，被配置为：执行权利要求1或2所述的无人机机巢快速充电控制方法；

充电器控制终端，被配置为：执行权利要求5-7任一项所述的无人机机巢快速充电控制方法；

环境温度调节终端，被配置为：根据机巢控制终端的指令进行环境温度调节以使得无人机机巢内的环境温度在设定工作范围内；

电池控制终端，被配置为：读取电池电压、单芯电压以及电池温度并发送给机巢控制终端和/或充电器控制终端，依次进行过压检测、过流检测和短路检测；当发生过压时，进行过压保护并停止充电或者放电，当发生过流时，进行过流保护并停止充电或者放电，当发生短路时，进行短路保护并停止充电或者放电，当过压、过流和短路均未发生时，判断是否充电或者放电完成，如是则结束，否则，返回继续读取电池电压、单芯电压以及电池温度。

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