CN205543133U - 一种具有数据回传功能的无人机电池组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有数据回传功能的无人机电池组，包括电池组模块、数据收集模块、2.4GHz无线通讯模块、充电平衡端子和放电端子，其中，电池组模块电连接数据收集模块、充电平衡端子和放电端子，2.4GHz无线通讯模块电连接数据收集模块，电池组模块包括至少两个聚合物锂离子电池。本实用新型提供的具有数据回传功能的无人机电池组，通过在电池组内置数据收集模块中的微处理器单元对电池电压数据进行读取并对数据进行处理回传，提早暴露因电池问题导致的安全隐患，提高无人机运行可靠性，且成本低廉、结构简单、易于普及应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机电池技术领域，具体涉及一种具有数据回传功能的无人机电池组。
背景技术
目前，一般的无人机由于自身载重量的限制，多采用高倍率的聚合物锂离子电池组，为无人机提供电能，由于电池组多采用多个电池经过串并联组合而成，尽管电池在组合之前都有继续一致性匹配，但电池长期在高倍率大电流环境下工作，导致电池组劣化加剧，各单体之间的一致性变得越来越差，使得电池组放电时容易出现个体短板现象，可能出现飞行过程中电量不足，引起无人机坠毁，昂贵的设备损坏及数据丢失等现象。针对这类现象，一般在电池组放电端加装一个电压检测报警器或通过无人机控制板对电池放电端电压进行读取并回传给地面站，以达到提前报警的功能。然而电压检测报警器置于无人机上，距离较远时无论是通过蜂鸣还是闪光的方式，其可识别性都不高，且检测误差较大；而通过无人机控制板对电池电压读取，需要通过比较复杂的软件算法来实现，且每个厂家算法及通讯方式都是作为技术核心不予公开，因而其通用性不强，无法大量普及应用，仅用于比较高端的机型上且成本高。
此外，现在有方案监控电池组总电压，无法对电池组的每组单体电池在放电过程中状况进行实时监控，不能提早对电池组的使用状态进行有效的预警，存在一定的坠机隐患。
因此，需要提供一种具有数据回传功能的无人机电池组以解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有数据回传功能的无人机电池组，通过在电池组内置数据收集模块中的微处理器单元对电池电压数据进行读取并对数据进行处理回传，解决常规无人机电池低压报警及时性问题，且该方案体积小，可以在不改变原无人机内部空间的前提下，实现电池运行状态的实时监控，提高无人机飞行的安全性。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是提供一种具有数据回传功能的无人机电池组，包括电池组模块、数据收集模块、2.4GHz无线通讯模块、充电平衡端子和放电端子，其中，电池组模块电连接数据收集模块、充电平衡端子和放电端子，2.4GHz无线通讯模块电连接数据收集模块，电池组模块包括至少两个聚合物锂离子电池。
优选电池组模块为3S电池组，数据收集模块包括电池电压比较电路、微处理器单元、基准电压电路、微处理器5V电压转换电路，2.4GHz无线通讯模块包括无线模块3.3V电压转换电路和无线数据传输模块，微处理器单元电连接电池电压比较电路、基准电压电路和无线数据传输模块，电池电压比较电路电连接3S电池组，微处理器5V电压转换电路用于为微处理器单元、基准电压电路和无线模块3.3V电压转换电路提供+5VDC工作电压，无线模块3.3V电压转换电路用于为无线数据传输模块提供+3.3VDC工作电压。
进一步优选数据收集模块进一步包括电连接微处理器单元和微处理器5V电压转换电路的工作状态指示灯，其中，微处理器5V电压转换电路用于为工作状态指示灯提供+5VDC工作电压。
优选，所述微处理器单元包括89c51/C52系列单片机或者STM32系列单片机。
优选所述电池组模块的倍率至少为5C，电压不低于7.4V
有益效果：本实用新型提供的具有数据回传功能的无人机电池组，通过在电池组内置数据收集模块中的微处理器单元对电池电压数据进行读取并对数据进行处理回传，解决常规无人机电池低压报警及时性问题，且该方案体积小，可以在不改变原无人机内部空间的前提下，实现电池运行状态的实时监控，提高无人机飞行的安全性。
附图说明
图1是本实用新型的具有数据回传功能的无人机电池组的第一优选实施例的电路结构框图；
图2是本实用新型的具有数据回传功能的无人机电池组的第一优选实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
如图1所述，本实施例的具有数据回传功能的无人机电池组，包括电池组模块1、数据收集模块2、2.4GHz无线通讯模块3、充电平衡端子4和放电端子5，其中，电池组模块1电连接数据收集模块2、充电平衡端子4和放电端子5，2.4GHz无线通讯模块3电连接数据收集模块2，电池组模块1包括至少两个聚合物锂离子电池。
其中，2.4GHz无线通讯模块3传输距离可达2000米以上，该模块具有接收和发送数据的功能。充电平衡端子4是将电池组模块1中的每个单节电池的正负极单独引接出来的端口，用于配合平衡充电器对电池组模块1中的每个单节电池进行单独充电，平衡电池极间差异。
请参看图2所示，在本实用新型的一个优选实施例中，优选电池组模块1为3S电池组11，数据收集模块2包括电池电压比较电路22、微处理器单元23、基准电压电路24、微处理器5V电压转换电路27，2.4GHz无线通讯模块3包括无线模块3.3V电压转换电路38和无线数据传输模块35，微处理器单元23电连接电池电压比较电路22、基准电压电路24和无线数据传输模块35，电池电压比较电路22电连接3S电池组11，微处理器5V电压转换电路27用于为微处理器单元23、基准电压电路24和无线模块3.3V电压转换电路38提供+5VDC工作电压，无线模块3.3V电压转换电路38用于为无线数据传输模块35提供+3.3VDC工作电压，在本实施例中，优选微处理器单元22采用的是C52系列单片机。
当然在本实用新型的其他实施例中，微处理器单元22也可以采用89c51系列单片机或者STM32系列单片机，对此不作限制。
请进一步参看图2所示，优选数据收集模块2进一步包括电连接微处理器单元23和微处理器5V电压转换电路27的工作状态指示灯26，其中，微处理器5V电压转换电路27用于为工作状态指示灯26提供+5VDC工作电压。
以图2所示的实施例为例，本实用新型工作原理如下：微处理器单元23采用兼容的89c52系列单片机作为数据采集芯片，其芯片包括多个引脚，其中引脚1与基准电压电路24相连，通过微处理器单元23编程设定管脚1内部参考电压V标准，通过基准电压电路24产生一个基准电压V1，引脚2、3、4、5、6、7、9、17、18、19与电池电压比较电路22中相应的电池相连接，通过两电阻Rn1和Rn2分压，读取个单体电池的电压，通过读取该引脚的电压值Vn(n为相应的管脚数值)，通过与基准电压进行比较计算得出准确的电压值，其计算方法为V＝(Vn-Vn-1)/V1*Rn1/Rn2*V标准，引脚20与工作状态指示灯26相连，通过指示灯显示数据传输状态、无线数据传输模块35与地面工作站或遥控装置通讯状态以及对频状态，引脚11,12,13,14,15,16与无线数据传输模块35相连，微处理器单元23将获取的电池电压数据转换成PPM信号，通过无线数据传输模块35传送给地面工作站。使得使用者可以很直观的查看该组电池的使用状态，从而对该组电池健康状态进行有效评估，也可以通过地面工作站设置报警电压，达到电压及时预警，使无人机及时返航，避免坠机事故的发生。
在本实用新型的所有实施例中，优选电池组模块1的倍率至少为5C，电压不低于7.4V。
本实用新型提供的具有数据回传功能的无人机电池组，通过在电池组内置数据收集模块中的微处理器单元对电池电压数据进行读取并对数据进行处理回传，解决常规无人机电池低压报警及时性问题，且该方案体积小，可以在不改变原无人机内部空间的前提下，实现电池运行状态的实时监控，提高无人机飞行的安全性。该模块价格低廉，无线通讯实现方式简单，容易通过微处理器编程兼容各种通讯协议。
以上所述仅仅列出了本实用新型构思的实现形式，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种具有数据回传功能的无人机电池组，其特征在于，包括电池组模块、数据收集模块、2.4GHz无线通讯模块、充电平衡端子和放电端子，其中，电池组模块电连接数据收集模块、充电平衡端子和放电端子，2.4GHz无线通讯模块电连接数据收集模块，电池组模块包括至少两个聚合物锂离子电池。
2.根据权利要求1所述的具有数据回传功能的无人机电池组，其特征在于，电池组模块为3S电池组，数据收集模块包括电池电压比较电路、微处理器单元、基准电压电路、微处理器5V电压转换电路，2.4GHz无线通讯模块包括无线模块3.3V电压转换电路和无线数据传输模块，微处理器单元电连接电池电压比较电路、基准电压电路和无线数据传输模块，电池电压比较电路电连接3S电池组，微处理器5V电压转换电路用于为微处理器单元、基准电压电路和无线模块3.3V电压转换电路提供+5VDC工作电压，无线模块3.3V电压转换电路用于为无线数据传输模块提供+3.3VDC工作电压。
3.根据权利要求2所述的具有数据回传功能的无人机电池组，其特征在于，数据收集模块进一步包括电连接微处理器单元和微处理器5V电压转换电路的工作状态指示灯，其中，微处理器5V电压转换电路用于为工作状态指示灯提供+5VDC工作电压。
4.根据权利要求2或3所述的具有数据回传功能的无人机电池组，其特征在于，所述微处理器单元包括89c51/C52系列单片机或者STM32系列单片机。
5.根据权利要求1所述的具有数据回传功能的无人机电池组，其特征在于，所述电池组模块的倍率至少为5C，电压不低于7.4V。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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