CN206116547U - 智能电池及飞行器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能电池及飞行器，该智能电池包括：与外部负载相连的供电端；电池开关组件；电池内芯，其通过电池开关组件与供电端相连，电池内芯在电池开关组件闭合时通过供电端为外部负载供电，并在电池开关组件关断时停止为外部负载供电；负载检测单元，其通过供电端与外部负载相连，其用于对外部负载进行检测；控制单元，其分别与电池开关组件和负载检测单元相连，其通过控制负载检测单元开启以判断外部负载的状态，并在判断外部负载处于短路状态时控制电池开关组件关断。本实用新型的智能电池在开机时对外部负载的短路状态进行检测，并在外部负载短路时控制智能电池无法供电，从而防止外部负载短路引起电池内芯损坏，有效保护电池。

Description

智能电池及飞行器
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种智能电池和一种具有该智能电池的飞行器。
背景技术
相关技术中的智能电池通常具有控制单元，通过控制单元可控制智能电池为外部负载供电或停止为外部负载供电。但是，相关技术存在的问题是，在实际使用过程中，如果控制单元在外部负载发生短路故障时依然控制智能电池为外部负载供电，则会导致智能电池发生短路，损坏智能电池，甚至引发火灾。
因此，相关技术需要进行改进。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种智能电池，该智能电池可对外部负载的短路进行检测，防止外部负载短路引起的电池内芯损坏。
本实用新型的另一个目的在于提出一种飞行器。
为达到上述目的，本实用新型一方面提出的一种智能电池，包括：供电端，所述供电端与外部负载相连；电池开关组件；电池内芯，所述电池内芯通过所述电池开关组件与所述供电端相连，所述电池内芯在所述电池开关组件闭合时通过所述供电端为所述外部负载供电，并在所述电池开关组件关断时停止为所述外部负载供电；负载检测单元，所述负载检测单元通过所述供电端与所述外部负载相连，所述负载检测单元用于对所述外部负载进行检测；控制单元，所述控制单元分别与所述电池开关组件和所述负载检测单元相连，所述控制单元通过控制所述负载检测单元开启以判断所述外部负载的状态，并在判断所述外部负载处于短路状态时控制所述电池开关组件关断。
根据本实用新型提出的智能电池，控制单元控制负载检测单元开启以对外部负载进行检测，当判断外部负载处于短路状态时，控制单元控制电池开关组件关断，以使电池内芯停止为外部负载供电。由此，本实用新型的智能电池能够在开机时对外部负载的短路状态进行检测，并在外部负载短路时控制智能电池停止供电，从而防止外部负载短路引起的电池内芯损坏，有效保护电池。
具体地，所述供电端包括正供电端子和负供电端子，所述正供电端子与所述外部负载的一端相连，所述负供电端子与所述外部负载的另一端相连；所述电池内芯具有正极和负极，所述电池内芯的正极与所述正供电端子相连，所述电池内芯的负极与所述负供电端子相连；所述电池开关组件包括电池开关，所述电池开关设置在所述电池内芯的正极与所述正供电端子之间或所述电池内芯的负极与所述负供电端子之间。
具体地，所述负载检测单元与所述电池开关组件并联连接。
进一步地，所述负载检测单元包括依次串联连接的检测开关、第一电阻和第二电阻。
具体地，所述检测开关的控制端与所述控制单元相连，其中，所述控制单元通过控制所述检测开关闭合以控制所述负载检测单元开启。
更具体地，所述第一电阻和第二电阻之间具有节点，所述节点与所述控制单元相连，其中，所述控制单元根据所述第一电阻或所述第二电阻的电压判断所述外部负载的状态。
为达到上述目的，本实用新型另一方面提出的一种飞行器，包括所述的智能电池。
根据本实用新型提出的飞行器，通过上述智能电池，在开机时对外部负载的短路状态进行检测，并在外部负载短路时控制智能电池停止供电，从而防止外部负载短路引起的电池内芯损坏，有效保护电池。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的智能电池的方框示意图；
图2是本实用新型一个具体实施例的智能电池的方框示意图；
图3是本实用新型一个实施例的智能电池的电路原理图；以及
图4是根据本实用新型一个实施例的飞行器的方框示意图。
附图标记：
供电端10、电池开关组件20、电池内芯30、负载检测单元40、控制单元50和外部负载60；
电池开关S1、检测开关S2、第一电阻R1和第二电阻R2；
飞行器200和智能电池100。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考附图来描述本实用新型实施例的智能电池及飞行器。
图1是根据本实用新型实施例的智能电池的结构示意图。如图1所示，该智能电池包括：供电端10、电池开关组件20、电池内芯30、负载检测单元40和控制单元50。
其中，供电端10与外部负载60相连；电池内芯30通过电池开关组件20与供电端10相连，电池内芯30在电池开关组件20闭合时通过供电端10为外部负载60供电，并在电池开关组件20关断时停止为外部负载60供电；负载检测单元40通过供电端10与外部负载60相连，负载检测单元40用于对外部负载60进行检测；控制单元50分别与电池开关组件20和负载检测单元40相连，控制单元50通过控制负载检测单元40开启以判断外部负载60的状态，并在判断外部负载60处于短路状态时控制电池开关组件20关断。
具体来说，在智能电池的控制单元50接收到开机信号时，控制单元50首先控制负载检测单元40开启，以判断外部负载60的状态，如果控制单元50判断外部负载60未处于短路状态，例如供电端10正常连接外部负载，则控制单元50控制电池开关组件20闭合，以使电池内芯30通过供电端10为外部负载60供电；如果控制单元50判断外部负载60处于短路状态，即供电端10发生短路，则控制单元50控制电池开关组件20关断，以使电池内芯30停止为外部负载60供电。
由此，在外部负载60未处于短路状态时，智能电池能正常供电，在外部负载60处于短路状态时，智能电池无法供电，从而可以避免外部负载短路引起的电池内芯损坏，有效保护智能电池。
根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，供电端10包括正供电端子P+和负供电端子P-，正供电端子P+与外部负载60的一端相连，负供电端子P-与外部负载60的另一端相连；电池内芯30具有正极B+和负极B-，电池内芯30的正极B+与正供电端子P+相连，电池内芯30的负极B-与负供电端子P-相连；电池开关组件20包括电池开关S1，电池开关S1设置在电池内芯30的正极B+与正供电端子P+之间或电池内芯30的负极B-与负供电端子P-之间。
在本实用新型的实施例中，如图2所示，负载检测单元40与电池开关组件20并联连接。
具体来说，控制单元50接收到开机信号之后，负载检测单元40检测正供电端子P+和负供电端子P-的连接情况，如果正供电端子P+和负供电端子P-正常连接负载，控制单元50则控制电池开关S1闭合，以使电池内芯30通过供电端10为外部负载60供电；如果正供电端子P+和负供电端子P-处于短路状态，控制单元50则控制电池开关S1断开，以使电池内芯30停止为外部负载60供电。
根据本实用新型的一个具体实施例，如图3所示，负载检测单元40包括依次串联连接的检测开关S2、第一电阻R1和第二电阻R2。
在本实用新型的实施例中，如图3所示，检测开关S2的控制端与控制单元50相连，其中，控制单元50通过控制检测开关S2闭合以控制负载检测单元40开启。
在本实用新型的实施例中，如图3所示，第一电阻R1和第二电阻R2之间具有节点，该节点与控制单元50相连，其中，控制单元50根据第一电阻R1或第二电阻R2的电压判断外部负载60的状态。
具体来说，如图3所示，电池内芯30的正极B+与正供电端子P+直接相连，电池内芯30的负极B-通过电池开关S1与负供电端子P-之间，负载检测单元40通过检测开关S2、第一电阻R1和第二电阻R2对外部负载60进行短路检测，具体工作原理如下：
在智能电池关机时，电池开关S1和检测开关S2均处于断开状态，此时，电池内芯30的负极B-与负供电端子P-之间断开连接，供电端10的正供电端子P+和负供电端子P-不对外部负载60供电。
当智能电池接收到开机信号时，控制单元50首先控制检测开关S2闭合，此时，电池内芯30、第一电阻R1、第二电阻R2和外部负载60构成回路，控制单元50根据第一电阻R1或第二电阻R2的电压判断外部负载60的状态。
具体地，以第一电阻R1两端的电压为例进行说明，假设电池内芯30的电压为U，外部负载60的电阻值为RL，则第一电阻R1两端的电压U1可根据下式(1)获取：
在本实用新型的实施例中，外部负载60的电阻值RL处于预设范围内，如果外部负载60未处于短路状态，则第一电阻R1两端的电压U1如式(1)所示；如果外部负载60处于短路状态，则相当于外部负载60的电阻值RL为0，此时，第一电阻R1两端的电压U1＇如下式(2)所示：
此外，如果供电端10的正供电端子P+和负供电端子P-之间没有连接外部负载60，则电池内芯30、第一电阻R1的第二电阻R2不构成回路，此时，第一电阻R1两端的电压为0。
这样，控制单元50在获取第一电阻R1两端的电压之后控制检测开关S2断开，并根据获取到的第一电阻R1两端的电压判断外部负载60的状态，如果控制单元50获取到的第一电阻R1两端的电压为U1或0，控制单元50则判断外部负载60未处于短路状态，并控制电池开关S1闭合，以使电池内芯30通过供电端10为外部负载60供电；如果控制单元50获取到的第一电阻R1两端的电压为U1＇，控制单元50则判断外部负载60处于短路状态，并控制电池开关S1断开，以使电池内芯30停止为外部负载60供电。
由此，本实用新型实施例的智能电池在开机时首先判断外部负载的状态，在外部负载未处于短路状态时，智能电池能正常供电，在外部负载处于短路状态时，智能电池无法供电，从而可以避免外部负载短路引起的电池内芯损坏，有效保护智能电池。
综上，根据本实用新型实施例提出的智能电池，控制单元控制负载检测单元开启以对外部负载进行检测，当判断外部负载处于短路状态时，控制单元控制电池开关组件关断，以使电池内芯停止为外部负载供电。由此，本实用新型的智能电池能够在开机时对外部负载的短路状态进行检测，并在外部负载短路时控制智能电池无法供电，从而防止外部负载短路引起的电池内芯损坏，有效保护智能电池。
图4是根据本实用新型实施例的飞行器的方框示意图。如图4所示，该飞行器200包括智能电池100。
综上，根据本实用新型实施例提出的飞行器，通过上述智能电池，在开机时对外部负载的短路状态进行检测，并在外部负载短路时控制智能电池无法供电，从而防止外部负载短路引起的电池内芯损坏，有效保护电池。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种智能电池，其特征在于，包括：
供电端，所述供电端与外部负载相连；
电池开关组件；
电池内芯，所述电池内芯通过所述电池开关组件与所述供电端相连，所述电池内芯在所述电池开关组件闭合时通过所述供电端为所述外部负载供电，并在所述电池开关组件关断时停止为所述外部负载供电；
负载检测单元，所述负载检测单元通过所述供电端与所述外部负载相连，所述负载检测单元用于对所述外部负载进行检测；
控制单元，所述控制单元分别与所述电池开关组件和所述负载检测单元相连，所述控制单元通过控制所述负载检测单元开启以判断所述外部负载的状态，并在判断所述外部负载处于短路状态时控制所述电池开关组件关断。
2.如权利要求1所述的智能电池，其特征在于，
所述供电端包括正供电端子和负供电端子，所述正供电端子与所述外部负载的一端相连，所述负供电端子与所述外部负载的另一端相连；
所述电池内芯具有正极和负极，所述电池内芯的正极与所述正供电端子相连，所述电池内芯的负极与所述负供电端子相连；
所述电池开关组件包括电池开关，所述电池开关设置在所述电池内芯的正极与所述正供电端子之间或所述电池内芯的负极与所述负供电端子之间。
3.如权利要求1或2所述的智能电池，其特征在于，所述负载检测单元与所述电池开关组件并联连接。
4.如权利要求3所述的智能电池，其特征在于，所述负载检测单元包括依次串联连接的检测开关、第一电阻和第二电阻。
5.如权利要求4所述的智能电池，其特征在于，所述检测开关的控制端与所述控制单元相连，其中，所述控制单元通过控制所述检测开关闭合以控制所述负载检测单元开启。
6.如权利要求4所述的智能电池，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻之间具有节点，所述节点与所述控制单元相连，其中，所述控制单元根据所述第一电阻或所述第二电阻的电压判断所述外部负载的状态。
7.一种飞行器，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的智能电池。
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