CN215817645U - 一种无人机双电源切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大功率无人机双电源切换装置，包括电源供电模块、微控制器模块、电源切换模块、无线数传模块和蓝牙模块；电源供电模块分别与微控制器模块、电源切换模块、无线数传模块和蓝牙模块连接，用于提供各模块所需的电源；微控制器模块，用于接收遥控器发出的电池切换信号，控制电源切换模块；电源切换模块，用于执行微控制器模块发送的电池切换指令，利用大功率继电器将锂电池和太阳能电池间进行无缝切换；无线数传模块，用于将电池参数通过蓝牙模块传输到上位机。本实用新型技术方案能够实现无人机工作过程中锂电池和太阳能电池的无缝切换，大大减小了两种电池切换时所产生的间隙，避免产生无人机失控的现象，提高无人机的续航里程。

Description

一种无人机双电源切换装置

技术领域

本实用新型涉及大功率电源切换技术领域，具体而言，尤其涉及一种无人机双电源切换装置。

背景技术

目前，随着无人机功能和性能的提升，系统功耗的不断增加对系统续航能力也有了更高的要求，现有的延长电池寿命和续航时间的方式主要是通过电池管理系统优化电池性能或者使用性能更加优良的电池的材料等方式将电池性能进行最大限度的激发。驱动控制系统包括电源，驱动电机及调速控制装置，驱动控制系统作为无人机中最为关键的技术，其水平高低直接影响着无人机的整体性能，然而一次充电的续航里程短以及单电源供电可靠性差等缺点导致其在使用过程中仍存在较大的阻碍。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种无人机双电源切换装置。该装置用以在两种不同种类电池间进行无缝切换，增加无人机的续航里程。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种无人机双电源切换装置，包括：电源供电模块、微控制器模块、电源切换模块、无线数传模块和蓝牙模块；其中：

所述电源供电模块分别与微控制器模块、电源切换模块、无线数传模块和蓝牙模块连接，用于提供各模块所需的电源；

所述微控制器模块，用于接收遥控器发出的电池切换信号，控制所述电源切换模块；

所述电源切换模块，用于执行所述微控制器模块发送的电池切换指令，利用大功率继电器将锂电池和太阳能电池间进行无缝切换；

所述无线数传模块，用于将电池参数通过蓝牙模块传输到上位机。

进一步地，所述微控制器模块包括内核芯片、晶振电路、复位电路、滤波电路以及指示电路。

进一步地，所述内核芯片采用的型号为STM32F103C8T6。

进一步地，所述复位电路包括电容C1、电阻R1以及复位按键，按下按键，微控制器模块进入复位状态，松手后，微控制器模块恢复工作状态。

进一步地，所述电源切换模块包括第一电路和第二电路；

所述第一电路包括电性连接的第一继电器、第一限流电阻、第一三极管、第一LED指示灯以及锂电池；

所述第二电路包括电性连接的第二继电器、第二限流电阻、第二三极管、第二LED指示灯以及太阳能电池。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的无人机双电源切换装置，能够实现无人机工作过程中的锂电池和太阳能电池的无缝切换，大大减小了两种电池切换时所产生的间隙，避免产生无人机失控的现象，提高了无人机的续航里程。

2、本实用新型提供的无人机双电源切换装置，能够做到当电池电量低于阈值电压时，将锂电池供电无缝切换到太阳能电池供电，以保证能够持续供电给系统，同时无线数传模块向蓝牙模块提供读取供电状态和电池电量等命令，方便操作人员准确掌控无人机当前工作状态。

3、本实用新型提供的无人机双电源切换装置，能够实现两种不同种类电池间的无缝切换，能够避免单电源供电所产生的不可靠性，在阳光充足的情况下，太阳能不仅能够作为供电设备对无人机进行供电，还可以作为充电设备，为锂电池进行充电，大大增加了无人机的续航里程。

基于上述理由本实用新型可在大功率电源切换等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型无人机双电源切换装置整体结构框图。

图2为本实用新型实施例提供的微控制器模块电路图。

图3为本实用新型实施例提供的电源切换模块电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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实用新型的示例性实施方式。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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，本实用新型提供了一种无人机双电源切换装置，包括：电源供电模块、微控制器模块、电源切换模块、无线数传模块和蓝牙模块；其中：

所述电源供电模块分别与微控制器模块、电源切换模块、无线数传模块和蓝牙模块连接，用于提供各模块所需的电源；

所述微控制器模块，用于接收遥控器发出的电池切换信号，控制所述电源切换模块；使得当锂电池供电不足时切换到太阳能电池为无人机提供动力；

所述电源切换模块，用于执行所述微控制器模块发送的电池切换指令，利用大功率继电器将锂电池和太阳能电池间进行无缝切换；从而减少单电源供电的不可靠性；

所述无线数传模块，用于将电池参数通过蓝牙模块传输到上位机。将无线数传模块传输的电池电压，电流、场景温度等电池参数显示出来，方便操作人员掌控电池切换的时机。

具体实施时，作为本实用新型优选的实施方式，所述微控制器模块包括内核芯片、晶振电路、复位电路、滤波电路以及指示电路。如图2所示，采用ARM内核STM32F103C8T6芯片，最小系统单元主要由内核芯片、晶振电路和复位单元组成。这几部分电路构成了系统内核的最小系统。在本实用新型中，最小系统单元的主要功能是接收蓝牙模块传来的电池切换命令，并实现锂电池和太阳能电池间的无缝切换。其中，复位电路包括电容C1、电阻 R1以及复位按键，按下按键，微控制器模块进入复位状态，松手后，微控制器模块恢复工作状态。

具体实施时，作为本实用新型优选的实施方式，电源切换模块包括第一电路和第二电路；

所述第一电路包括电性连接的第一继电器、第一限流电阻、第一三极管、第一LED指示灯以及锂电池；

所述第二电路包括电性连接的第二继电器、第二限流电阻、第二三极管、第二LED指示灯以及太阳能电池。

如图3所示，此部分主要由两部分构成，其中一路电路输出信号与电源 A相连；另一路输出信号与电源B相连。R18和R20为限流电阻，保证三极管的正常工作，两个LED灯的目的是为了区分对无人机进行供电的是电池A 还是电池B。本实施例中，电池A和电池B分别为锂电池和太阳能电池。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种无人机双电源切换装置，其特征在于，包括：电源供电模块、微控制器模块、电源切换模块、无线数传模块和蓝牙模块；其中：

所述电源供电模块分别与微控制器模块、电源切换模块、无线数传模块和蓝牙模块连接，用于提供各模块所需的电源；

所述微控制器模块，用于接收遥控器发出的电池切换信号，控制所述电源切换模块；

所述电源切换模块，用于执行所述微控制器模块发送的电池切换指令，利用继电器将锂电池和太阳能电池间进行无缝切换；

所述无线数传模块，用于将电池参数通过蓝牙模块传输到上位机。

2.根据权利要求1所述的无人机双电源切换装置，其特征在于，所述微控制器模块包括内核芯片、晶振电路、复位电路、滤波电路以及指示电路。

3.根据权利要求2所述的无人机双电源切换装置，其特征在于，所述内核芯片采用的型号为STM32F103C8T6。

4.根据权利要求2所述的无人机双电源切换装置，其特征在于，所述复位电路包括电容C1、电阻R1以及复位按键，按下按键，微控制器模块进入复位状态，松手后，微控制器模块恢复工作状态。

5.根据权利要求1所述的无人机双电源切换装置，其特征在于，所述电源切换模块包括第一电路和第二电路；

所述第一电路包括电性连接的第一继电器、第一限流电阻、第一三极管、第一LED指示灯以及锂电池；

所述第二电路包括电性连接的第二继电器、第二限流电阻、第二三极管、第二LED指示灯以及太阳能电池。

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