CN117471332A - 一种用于无人机启动电池的监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于无人机启动电池的监控系统，涉及启动电机监控技术领域，包括：电池数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据交互模块、数据显示模块；电池数据采集模块用于采集启动电池在充放电过程中的电池状态数据；数据处理模块用于接收电池状态数据，并对电池状态数据进行分析处理且发出控制数据，以实现电池保护；数据存储模块用于存储数据处理模块内的电池状态数据的分析处理结果和控制数据；数据交互模块用于与外部设备通信连接；显示模块用于显示电池状态数据；解决现有的无人机启动电池不具备电池管路系统，仅具备简单的充放电功能的问题。
Description
技术领域
本发明属于启动电机监控技术领域，更具体地，涉及一种用于无人机启动电池的监控系统。
背景技术
大型无人机在启动过程中，需要地面设备辅助上电，以此来保证起飞前各类机上设备的正常运转。启动电池作为无人机地面辅助设备中的重要装置，对引导发动机正常启动，保证无人机正常运行起到了至关重要的作用。
目前，众多已在无人机上使用的启动电池并不具备电池管理系统，仅具有简单的充放电功能。使用操作不便、电池性能监控程度弱、智能化信息化程度低，给无人机的飞行保障人员的使用带来了极大的困难。因此，亟需一款针对无人机启动电池的智能实时监控系统，以此来帮助无人机的飞行保障人员及时掌握电池的使用情况和充放电过程中的实时状态，从而保证无人机启动过程中各设备的正常运转。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于无人机启动电池的监控系统，解决现有的无人机启动电池不具备电池管路系统，仅具备简单的充放电功能的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于无人机启动电池的监控系统，包括：
电池数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据交互模块、数据显示模块；
所述电池数据采集模块用于采集启动电池在充放电过程中的电池状态数据；
所述数据处理模块用于接收所述电池状态数据，并对所述电池状态数据进行分析处理且发出控制数据，以实现电池保护；
所述数据存储模块用于存储所述数据处理模块内的电池状态数据的分析处理结果和控制数据；
所述数据交互模块用于与外部设备通信连接；
所述显示模块用于显示所述电池状态数据。
可选地，所述电池状态数据包括：充电状态、放电状态、电压数据、电流数据、温度数据、容量数据、电池故障保护状态的数据。
可选地，所述电池数据采集模块用于将所述电池状态数据从物理信号转换为电信号，并将所述电信号传输至所述输出处理模块。
可选地，所述数据处理模块包括多路扩展性IO模块，所述多路扩展性IO模块用于拓展DI、DO和ADC设备，以对所述启动电池的充放电进行控制。
可选地，所述数据存储模块用于通过所述数据交互模块对所述启动电池的数据日志进行获取。
可选地，所述数据交互模块包括串口、CAN口和网口，并能够用于连接上位机和手机APP。
可选地，所述数据显示模块包括LCD显示屏接口和OLED显示屏接口。
可选地，所述用于无人机启动电池的监控系统集成在控制板卡内。
可选地，所述数据存储模块包括FLASH数据存储单元。
可选地，所述数据存储模块包括串行数据通信接口，通过所述串行数据通信接口对所述数据日志进行获取，且所述数据存储模块设置有数据重置单元，用于清空所述数据日志。
本发明提供一种用于无人机启动电池的监控系统，其有益效果在于：该用于无人机启动电池的监控系统具有电池数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据交互模块、数据显示模块，可以对启动电池的电池状态数据进行实时采集、处理分析控制、存储记录，弥补了当前无人机启动电池的电池状态数据采集与控制不完善，无法获取历史存储信息的弱势；还可通过显示模块进行电池状态数据的实时显示，便于使用与维护人员实时掌握电池状态。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种用于无人机启动电池的监控系统的原理示意图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明提供一种用于无人机启动电池的监控系统，包括：
电池数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据交互模块、数据显示模块；
电池数据采集模块用于采集启动电池在充放电过程中的电池状态数据；
数据处理模块用于接收电池状态数据，并对电池状态数据进行分析处理且发出控制数据，以实现电池保护；
数据存储模块用于存储数据处理模块内的电池状态数据的分析处理结果和控制数据；
数据交互模块用于与外部设备通信连接；
显示模块用于显示电池状态数据。
具体的，为解决现有的无人机启动电池不具备电池管路系统，仅具备简单的充放电功能的问题；本发明提供的用于无人机启动电池的监控系统具有电池数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据交互模块、数据显示模块，可以对启动电池的电池状态数据进行实时采集、处理分析控制、存储记录，弥补了当前无人机启动电池的电池状态数据采集与控制不完善，无法获取历史存储信息的弱势；还可通过显示模块进行电池状态数据的实时显示，便于使用与维护人员实时掌握电池状态。
可选地，电池状态数据包括：充电状态、放电状态、电压数据、电流数据、温度数据、容量数据、电池故障保护状态的数据。
具体的，数据采集模块能够采集无人机启动电池的各项输出信号，主要包括电压数据、电流数据、容量数据和温度数据，并再此基础上判断电池的充放电和保护状态。
可选地，电池数据采集模块用于将电池状态数据从物理信号转换为电信号，并将电信号传输至输出处理模块。
具体的，电池数据采集模块作为输入端，与数据处理模块连接，为数据处理模块提供启动电池的实时状态信息，电池数据采集模块兼具数据采集与电池状态数据整合功能，实时提取时间信息对数据进行整合，确保数据完整性的同时为数据处理模块提供必要信息。
进一步的，数据处理模块作为启动电池监控系统的核心单元，用于处理来自其它模块的信息并与之进行数据交互。
可选地，数据处理模块包括多路扩展性IO模块，多路扩展性IO模块用于拓展DI、DO和ADC设备，以对启动电池的充放电进行控制。
具体的，数据处理模块除了进行实时控制外，还具有多路拓展性IO模块，用于拓展DI、DO和ADC等设备，使设备具有模块化功能，在不改变当前主要设备的情况下，便于设备后期的功能拓展与设备升级工作。
可选地，数据存储模块用于通过数据交互模块对启动电池的数据日志进行获取。
具体的，数据存储模块能够对数据处理模块内部实时的电池状态数据与相应的控制数据进行存储，并能通过数据通信接口对数据日志进行获取，便于后期设备维护人员针对设备的历史数据日志信息进行设备日常维修维护以及设备出现故障状态下的问题溯源、排故等操作。
可选地，数据交互模块包括串口、CAN口和网口，并能够用于连接上位机和手机APP。
具体的，数据交互模块能够通过串口、CAN口以及网口、WIFI等对设备的通讯接口进行拓展，为实现启动电池的数据的设置与显示功能，该系统还可以配备上位机和手机APP，搭载该系统的设备，可以通过串口和网络与上位机或手机APP连接，从而对启动电池的初始参数与保护功能进行设置，并获取启动电池的实时电池状态数据实现监视；除此之外，在数据交互模块中，还能够通过CAN口和网口进行多设备之间的数据交互，进而可以使用上位机或手机APP完成对多机设备的数据的设置与监控，从而使技术人员能够通过手机或电脑的方式对多机进行设置和监控，使其工作不受时间和空间的限制。
可选地，数据显示模块包括LCD显示屏接口和OLED显示屏接口。
具体的，数据显示模块主要对启动电池的充放电状态以及电压、电流等电池状态数据进行实时显示；数据显示模块提供LCD以及OLED两种显示屏接口，能够连接LCD以及OLED设备，丰富接口的拓展性，可针对不同的环境对屏幕进行选择。
可选地，用于无人机启动电池的监控系统集成在控制板卡内。
具体的，数据处理模块采用嵌入式设置，具有嵌入式实时控制器，并能够设置在控制板卡上，通过电池数据采集模块获得启动电池当前的电池状态数据信息后，将其进行数据分析处理；用于无人机启动电池的监控系统集成在一块控制板卡中，体积较小，便于与启动电池进行组合使用，成为便携式系统，适用于单人携带于各种恶劣环境中，完成对无人机的启动电池的监控工作。
可选地，数据存储模块包括FLASH数据存储单元。
具体的，通过高速大容量数据存储模块记录启动电池的数据处理的数据日志信息，便于操作和后期维护；数据存储模块采用大容量FLASH数据存储单元，配合数据处理模块进行使用，并以使用日志的方式对设备运行过程中的状态信息进行存储。
进一步的，在数据存储模块中，针对启动电池的电池状态数据、多路拓展性IO的配置和使用状态、显示与数据交互是否启用来设计数据日志格式，对每次设备上电过程中的运行状态进行记录。
可选地，数据存储模块包括串行数据通信接口，通过串行数据通信接口对数据日志进行获取，且数据存储模块设置有数据重置单元，用于清空数据日志。
具体的，在数据存储模块中具有串行数据通信接口，能够对数据日志进行获取，便于后期设备维护人员针对设备的历史日志信息进行设备日常维修维护以及设备出现故障状态下的问题溯源、排故等操作；并且在数据存储模块中具有软硬件数据重置按键，用于清空数据日志，便于操作人员对数据的管理。
综上，在本实施例中，用于无人机启动电池的监控系统设置了一组拓展性IO模块，主要包括6路DO模块、6路DI模块，5路ADC模块和10路预留的普通IO接口。数据处理模块可以对设备的输出状态模式进行设计，并使用DO模块直接输出固定的状态信息和报警信息，便于操作人员直接获取设备状态。数据处理模块还可以对设备的输入状态模式进行设计，并使用DI模块直接获取固定的输入状态控制信息，便于操作人员直接对设备状态控制。在拓展性IO模块中还预留有5路的ADC模块，连接外部传感器，可以用于获取温度、湿度等影响无人机启动电池的性能的参数，参与启动电池数据处理模块的运算过程。除此之外，还具有10路预留的普通IO接口，可通过数据处理模块灵活控制，进而提升启动电池的智能控制能力。为了保障启动电池在高温、高寒冷、阴暗潮湿等恶劣环境下的使用要求，数据显示模块配置了LCD和OLED两种显示屏接口，并在数据处理模块对两种接口的输出数据进行同步处理，可以实现不同环境下两种接口之间的原位替代，增强了启动电池的环境适应能力。为了提升设备的智能化水平，本用于无人机启动电池的监控系统设置有两路可配置型串口模块，通过软件或者拨码开关的形式可将其配置为232/485/422这三种串口类型，提升对不同串口外设类型的适应能力。两路串口模块可以用于程序下载并配合上位机等进行设备功能设定和状态的输出，便于操作人员对启动电池设备的控制。为了增强电池设备在不同环境下的状态反馈能力，还设有一路网口和一路WIFI接口，并配置有相应的上位机和手机APP。搭载该系统的设备，可以通过串口和网络与上位机或手机APP连接，从而对启动电池的初始值与保护功能进行设置，并获取启动电池设备的实时状态并进行监视。除了一路网口之外，设备还搭载一路CAN接口，便于将启动电源加入无人机的设备的整个多机互联系统中，统一对多种设备的系统状态进行设定；多个设备共享信息流，使技术人员能够通过手机或电脑的方式同时对多机进行设定与监控，简化操作流程，使整个无人机启动电池的实时监控系统更加智能化，极大拓展了无人机的使用环境和范围。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，包括：
电池数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据交互模块、数据显示模块；
所述电池数据采集模块用于采集启动电池在充放电过程中的电池状态数据；
所述数据处理模块用于接收所述电池状态数据，并对所述电池状态数据进行分析处理且发出控制数据，以实现电池保护；
所述数据存储模块用于存储所述数据处理模块内的电池状态数据的分析处理结果和控制数据；
所述数据交互模块用于与外部设备通信连接；
所述显示模块用于显示所述电池状态数据。
2.根据权利要求1所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述电池状态数据包括：充电状态、放电状态、电压数据、电流数据、温度数据、容量数据、电池故障保护状态的数据。
3.根据权利要求1所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述电池数据采集模块用于将所述电池状态数据从物理信号转换为电信号，并将所述电信号传输至所述输出处理模块。
4.根据权利要求1所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述数据处理模块包括多路扩展性IO模块，所述多路扩展性IO模块用于拓展DI、DO和ADC设备，以对所述启动电池的充放电进行控制。
5.根据权利要求1所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述数据存储模块用于通过所述数据交互模块对所述启动电池的数据日志进行获取。
6.根据权利要求1所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述数据交互模块包括串口、CAN口和网口，并能够用于连接上位机和手机APP。
7.根据权利要求1所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述数据显示模块包括LCD显示屏接口和OLED显示屏接口。
8.根据权利要求1所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述用于无人机启动电池的监控系统集成在控制板卡内。
9.根据权利要求1所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述数据存储模块包括FLASH数据存储单元。
10.根据权利要求5所述的用于无人机启动电池的监控系统，其特征在于，所述数据存储模块包括串行数据通信接口，通过所述串行数据通信接口对所述数据日志进行获取，且所述数据存储模块设置有数据重置单元，用于清空所述数据日志。
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