KR102399800B1 - Power monitoring system and monitoring method for drones - Google Patents

Power monitoring system and monitoring method for drones Download PDF

Info

Publication number
KR102399800B1
KR102399800B1 KR1020210170517A KR20210170517A KR102399800B1 KR 102399800 B1 KR102399800 B1 KR 102399800B1 KR 1020210170517 A KR1020210170517 A KR 1020210170517A KR 20210170517 A KR20210170517 A KR 20210170517A KR 102399800 B1 KR102399800 B1 KR 102399800B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
converter
gpio
input
output
Prior art date
Application number
KR1020210170517A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이일우
박지훈
안지훈
이성춘
Original Assignee
주식회사 유시스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유시스 filed Critical 주식회사 유시스
Priority to KR1020210170517A priority Critical patent/KR102399800B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102399800B1 publication Critical patent/KR102399800B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40Testing power supplies
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • B64C2201/06
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D2045/0085Devices for aircraft health monitoring, e.g. monitoring flutter or vibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2221/00Electric power distribution systems onboard aircraft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50On board measures aiming to increase energy efficiency

Abstract

The objective of the present invention is to provide a power monitoring system for a drone that can simplify wiring inside the drone and measures and monitors input voltage, input current, output voltage, output current, and temperature in real time. According to the present invention, the power monitoring system for a drone comprises a power input unit (100) connected to an external power source, an input power sensor (110) which senses the voltage, current, and temperature of the power input unit (100), first converter (200) to third converter (220) for converting the input power into 5V power, fourth converter (230) to fifth converter (240) for converting input power into 12V power, sixth converter (250) converting input power into 24V power, or the like.

Description

드론용 전원 모니터링 시스템 및 모니터링 방법{Power monitoring system and monitoring method for drones}Power monitoring system and monitoring method for drones {Power monitoring system and monitoring method for drones}

본 발명은 드론용 전원 모니터링 시스템 및 모니터링 방법에 관한것으로서, 더 상세하게는 MBEC(Multi Battery Eliminator Circuit)내부의 복수의 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)를 이용하여 최대 95%의 효율로 한 개의 전원 입력을 통해 5V, 12V, 24V, 및 5~24V의 선택 가변 전원의 다수의 전원을 이용할 수 있어 드론 내부의 배선을 간략히 할 수 있으며, 입력 전압, 입력 전류, 출력 전압, 출력 전류, 및 온도를 측정하여 실시간으로 모니터링 할 수 있는 드론용 전원 모니터링 시스템 및 모니터링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power monitoring system and monitoring method for a drone, and more particularly, by using a plurality of DC-DC step-down converters (Step Down DC-DC Converter) inside MBEC (Multi Battery Eliminator Circuit) up to 95% Efficiently, multiple power sources of 5V, 12V, 24V, and 5~24V selectable variable power can be used through one power input to simplify wiring inside the drone, and input voltage, input current, output voltage, and output It relates to a power monitoring system and monitoring method for drones capable of real-time monitoring by measuring current and temperature.

드론(drone)은 실제 조종사가 직접 탑승하지 않고, 지상에서 사전 프로그램된 경로에 따라 자동 또는 반자동으로 날아가는 비행체로 UAV 본체, 탑재임무장비, 지상통제장비(GCS), 통신장비, 지원장비 및 운용인력의 전체 시스템을 통칭하는 UAS(unmanned aircraft system)의 구성요소 중 하나이다.A drone is an aircraft that flies automatically or semi-automatically according to a pre-programmed route on the ground without the actual pilot on board. It is one of the components of the UAS (unmanned aircraft system), which collectively refers to the entire system of

종래의 드론용 전력 시스템은 LBEC(Linear Battery Eliminator Circuit)이나 SBEC(Switching Battery Eliminator Circuit)을 사용한다.A conventional power system for a drone uses a Linear Battery Eliminator Circuit (LBEC) or a Switching Battery Eliminator Circuit (SBEC).

상기 LBEC는 한 개의 전원 입력으로 한 개의 전원 출력을 하고, 전압 변환 효율이 50% 이하 이며, 입력 전압과 출력 전압 사이에 차이가 크면 발열이 심하고, 고전류 장치에 적합하지 않은 문제점이 있다.The LBEC has a problem in that one power output is output with one power input, the voltage conversion efficiency is 50% or less, and the difference between the input voltage and the output voltage is large, the heat is severe, and it is not suitable for a high current device.

또한 상기 SBEC는 한 개의 전원 입력으로 한 개의 전원 출력을 하고, 출력 전압에 떨림이 있고, 출력 전압에 노이즈가 발생하는 문제점이 있다.In addition, the SBEC has a problem in that one power output is output with one power input, there is vibration in the output voltage, and noise is generated in the output voltage.

KRKR 10-2021-0052629 10-2021-0052629 AA 2021.06.112021.06.11 KRKR 10-2021-0022261 10-2021-0022261 AA 2021.03.032021.03.03

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,The present invention has been devised to solve the above problems,

본 발명의 목적은 MBEC(Multi Battery Eliminator Circuit)내부의 복수의 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)를 이용하여 최대 95%의 효율로 한 개의 전원 입력을 통해 5V, 12V, 24V, 및 5~24V의 선택 가변 전원의 다수의 전원을 이용할 수 있어 드론 내부의 배선을 간략히 할 수 있으며, 입력 전압, 입력 전류, 출력 전압, 출력 전류, 및 온도를 측정하여 실시간으로 모니터링 하는 것을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to use a plurality of DC-DC step-down converters (Step Down DC-DC Converter) inside MBEC (Multi Battery Eliminator Circuit) to provide 5V, 12V, 24V, 5V, 12V, 24V, And multiple power sources of optional variable power of 5 to 24V can be used, so wiring inside the drone can be simplified, and it provides real-time monitoring by measuring input voltage, input current, output voltage, output current, and temperature. there is.

상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 드론용 전원 모니터링 시스템은 외부 전원과 연결되는 전원 입력부(100)와 입력된 전원의 전압, 전류, 및 상기 전원 입력부(100)의 온도를 센싱하는 입력 전원 센서(110)와 입력 전원을 5V의 전원으로 변환하는 제1 컨버터(200) 내지 제3 컨버터(220)와 입력 전원을 12V의 전원으로 변환하는 제4 컨버터(230) 내지 제5 컨버터(240)와 입력 전원을 24V의 전원으로 변환하는 제6 컨버터(250)와 입력 전원을 5V 내지 24V의 전원으로 선택 가변 전원으로 변환하는 컨버터인 제7 컨버터(260) 내지 제10 컨버터(290)와 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)에 연결되어 변환된 전원을 외부로 출력하는 제1 전원 출력단자(300) 내지 제10 전원 출력단자(390)와 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290) 내부에 구비되어 변환된 전원의 전압과 전류를 센싱하는 제1 출력 전원 센서(400) 내지 제10 출력 전원 센서(490)와 각각의 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)에 각각 연결되는 제1 GPIO(General-Purpose Input/Output)(130) 내지 제4 GPIO(620)와 상기 제1 GPIO(130), 상기 제2 GPIO(140), 상기 제9 컨버터(280), 및 상기 제10 컨버터(290)와 각각 연결되어 I2C 통신망(500)을 사용할 수 있게 하는 IC(Integrated Circuit, 집적회로)인 I2C(Inter-Integrated Circuit) to GPIO IC(120)와 상기 입력 전원 센서(110), 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490), 상기 I2C to GPIO IC(120), 및 마스터 디바이스(600)을 연결하는 통신망인 I2C 통신망(500)과 내부에 상기 제3 GPIO(610), 및 상기 제4 GPIO(620)를 포함하는 마스터 디바이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problems, the power monitoring system for a drone according to the present invention is a power input unit 100 connected to an external power source, voltage, current of the input power, and the temperature of the power input unit 100 The input power sensor 110 for sensing, the first converter 200 to the third converter 220 for converting the input power to 5V power, and the fourth converter 230 to the fifth converting the input power to the power of 12V The converter 240, the sixth converter 250 that converts the input power to 24V power, and the seventh converter 260 to the tenth converter 290, which are converters that convert the input power into a selective variable power source of 5V to 24V power ) and each of the first power output terminals 300 to 10 power output terminals 390 connected to the first converter 200 to the tenth converter 290 and outputting the converted power to the outside A first output power sensor 400 to a tenth output power sensor 490 provided inside the first converter 200 to the tenth converter 290 for sensing the voltage and current of the converted power and each of the First GPIO (General-Purpose Input/Output) 130 to fourth GPIO 620 and the first GPIO 130, the first GPIO 130 respectively connected to the seventh converter 260 to the tenth converter 290, respectively 2 GPIO 140 , the ninth converter 280 , and I2C (Inter-Integrated Circuit) which is an IC (Integrated Circuit) that is connected to each of the tenth converter 290 and enables the I2C communication network 500 to be used Circuit) to GPIO IC 120 and the input power sensor 110, the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490, the I2C to GPIO IC 120, and a master device ( 600), the I2C communication network 500, which is a communication network connecting the third GPIO 610, and the fourth GPIO 620 therein. ) is characterized in that it is configured to include a master device comprising a.

또한 바람직하게는 상기 전원 입력부(100)는 24V 내지 60V의 전원이 입력되고 내부에 상기 입력된 전원의 전류, 전원, 및 상기 전원 입력부(100)의 온도를 센싱하는 상기 입력 전원 센서(110)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the power input unit 100 receives 24V to 60V power, and the input power sensor 110 for sensing the current of the input power, power, and the temperature of the power input unit 100. characterized by including.

또한 바람직하게는 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제3 컨버터(220)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 5V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)인 것을 특징으로 한다.Also preferably, the first converter 200 to the third converter 220 are connected to the power input unit 100 to convert 24V to 60V power input through the power input unit 100 into 5V power. It is characterized as a DC-DC step-down converter (Step Down DC-DC Converter).

또한 바람직하게는 상기 제4 컨버터(230) 내지 상기 제5 컨버터(240)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 12V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터인 것을 특징으로 한다.Also preferably, the fourth converter 230 to the fifth converter 240 are connected to the power input unit 100 to convert the power of 24V to 60V input through the power input unit 100 into 12V power. It is characterized as a DC-DC step-down converter.

또한 바람직하게는 상기 제6 컨버터(250)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 24V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터인 것을 특징으로 한다.Also preferably, the sixth converter 250 is a DC-DC step-down converter that is connected to the power input unit 100 and converts 24V to 60V power input through the power input unit 100 into 24V power. characterized.

또한 바람직하게는 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 5V 내지 24V의 선택 가변 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터이고, 상기 마스터 디바이스(600)에서 제어 신호를 받아 작동하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the seventh converter 260 to the tenth converter 290 are connected to the power input unit 100 and select the power of 24V to 60V input through the power input unit 100 as 5V to 24V. It is a DC-DC step-down converter that converts variable power, characterized in that it operates by receiving a control signal from the master device (600).

또한 바람직하게는 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 각각 상기 제1 전원 출력단자(300) 내지 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 내부에 각각의 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490)를 구비하여 각각의 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490)가 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)에서 변환된 전원의 각각의 전압과 전류를 측정한 데이터를 상기 I2C 통신망(500)을 통해 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, each of the first converter 200 to the tenth converter 290 is the first power output terminal 300 to each of the first converter 200 to the tenth converter 290, respectively. Each of the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 is provided therein so that each of the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 is respectively of the first converter 200 to the tenth converter 290 of each of the voltages and currents of the converted power is transmitted to the master device 600 through the I2C communication network 500 do it with

또한 바람직하게는 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 각각 상기 제1 전원 출력단자(300) 내지 상기 제10 전원 출력단자(390)와 연결되어 드론 내부의 장치에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.Also, preferably, each of the first converter 200 to the tenth converter 290 is connected to the first power output terminal 300 to the tenth power output terminal 390, respectively, to provide a device inside the drone. It is characterized by supplying power.

또한 바람직하게는 상기 I2C to GPIO IC(120)는 상기 I2C 통신망(500)을 통해 상기 마스터 디바이스(600)와 연결되고, 상기 I2C to GPIO IC(120)는 상기 제1 GPIO(130), 상기 제2 GPIO(140), 상기 제9 컨버터(280), 및 상기 제10 컨버터(290)와 각각 연결되어 상기 마스터 디바이스(600)에서 발생한 상기 제어 신호를 상기 I2C 통신망(500)을 통해 수신하고, GPIO신호로 변환하여 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)를 제어하고 상기 제1 GPIO(130), 상기 제2 GPIO(140), 상기 제3 GPIO(610), 및 상기 제4 GPIO(620)의 상태 정보를 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the I2C to GPIO IC 120 is connected to the master device 600 through the I2C communication network 500, and the I2C to GPIO IC 120 is the first GPIO 130, the second 2 GPIO 140 , the ninth converter 280 , and the tenth converter 290 are respectively connected to receive the control signal generated from the master device 600 through the I2C communication network 500 , GPIO converted into a signal to control the seventh converter 260 to the tenth converter 290 , and the first GPIO 130 , the second GPIO 140 , the third GPIO 610 , and the fourth It is characterized in that the state information of the GPIO (620) is transferred to the master device (600).

또한 바람직하게는 상기 제1 GPIO(130) 내지 상기 제4 GPIO(620)는 각각 상기 I2C to GPIO IC(120)를 통해 상기 I2C 통신망(500)에 연결되어 상기 I2C 통신망(500)에 연결된 상기 마스터 디바이스(600)에서 각각의 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)를 제어하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the first GPIO 130 to the fourth GPIO 620 are connected to the I2C communication network 500 through the I2C to GPIO IC 120, respectively, and the master connected to the I2C communication network 500 It is characterized in that the device (600) controls each of the seventh converter (260) to the tenth converter (290).

또한 바람직하게는 상기 I2C 통신망(500)은 상기 입력 전원 센서(110), 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 전원 출력 센서(490), 상기 I2C to GPIO IC(120), 및 상기 마스터 디바이스(600)와 연결되어 상기 입력 전원 센서(110)에서 센싱된 데이터, 및 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490) 각각 에서 센싱된 데이터를 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하고, 상기 마스터 디바이스(600)에서 생성된 상기 제어 신호를 상기 I2C to GPIO IC(120)로 전달하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the I2C communication network 500 includes the input power sensor 110 , the first output power sensor 400 to the tenth power output sensor 490 , the I2C to GPIO IC 120 , and the The data sensed by the input power sensor 110 connected to the master device 600 and the data sensed by each of the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 are transferred to the master device ( 600), and the control signal generated by the master device 600 is transmitted to the I2C to GPIO IC 120 .

또한 바람직하게는 상기 마스터 디바이스(600)는 내부에 상기 제3 GPIO(610), 및 상기 제4 GPIO(620)가 마련되고, 상기 I2C 통신망(500)에 연결되어 상기 입력 전원 센서(110), 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490), 및 상기 I2C to GPIO IC(120)의 각각의 데이터를 수신하고, 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)의 작동을 제어하는 상기 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the master device 600 is provided with the third GPIO 610 and the fourth GPIO 620 therein, and is connected to the I2C communication network 500 to the input power sensor 110, Receive each data of the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490, and the I2C to GPIO IC 120, and the seventh converter 260 to the tenth converter ( 290) to generate the control signal for controlling the operation.

또한 바람직하게는 상기 제3 GPIO(610), 및 상기 제4 GPIO(620)는 각각 상기 제9 컨버터(280), 및 상기 제10 컨버터(290)에 연결되어 상기 마스터 디바이스(600)에서 발생된 상기 제어 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the third GPIO 610 and the fourth GPIO 620 are respectively connected to the ninth converter 280 and the tenth converter 290 to generate the generated in the master device 600 . It is characterized in that the control signal is transmitted.

한편, 본 발명에 따른 드론용 전원 시스템 모니터링 방법은, 외부에서 24V 내지 60V의 전원이 전원 입력부(100)로 입력되는 전원 입력 단계(S100)와 입력된 전원의 전압, 전류, 및 상기 전원 입력부(100)의 온도를 센싱하는 입력 전원 센싱 단계(S200)와 마스터 디바이스(500)에서 받은 상기 제어 신호를 통해 각각의 제7 컨버터(260) 내지 제10 컨버터(290)의 작동을 제어하는 ON / OFF 제어 단계(S300)와 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)가 상기 전원 입력부(100)로 입력된 전원을 드론 내부의 장치가 사용하는 전압으로 변환하는 전압 변환 단계(S400)와 상기 전압 변환 단계(S400)에서 변환된 전원을 상기 드론 내부의 장치로 출력하는 전원 출력 단계(S500)와 상기 전원 출력 단계(S500)에서 출력되는 전원의 전압과 전류를 센싱하는 출력 전원 센싱 단계(S600)와 상기 입력 전원 센싱 단계(S200)와 상기 출력 전원 센싱 단계(S600)에서 센싱한 데이터, 및 ON / OFF 제어 단계(S300)에서 발생한 제1 GPIO(130) 내지 제4 GPIO(620)의 상태 정보를 I2C 통신망(500)을 통해 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하는 센싱 데이터 전송 단계(S700)와 상기 마스터 디바이스(600)에서 상기 센싱 데이터 전송 단계(S700)를 통해 수신한 센싱 데이터를 통해 드론용 모니터링 시스템을 모니터링 하고 제어하는 모니터링 단계(S800)인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the method for monitoring a power system for a drone according to the present invention includes a power input step (S100) in which 24V to 60V power is input to the power input unit 100 from the outside, the voltage, current of the input power, and the power input unit ( ON / OFF for controlling the operation of each of the seventh converter 260 to the tenth converter 290 through the input power sensing step (S200) of sensing the temperature of 100) and the control signal received from the master device 500 A control step (S300) and a voltage conversion step in which each of the first converter 200 to the tenth converter 290 converts the power input to the power input unit 100 into a voltage used by a device inside the drone ( Output power for sensing the voltage and current of the power output in the power output step (S500) and the power output step (S500) of outputting the power converted in S400) and the voltage conversion step (S400) to the device inside the drone The data sensed in the sensing step (S600), the input power sensing step (S200), and the output power sensing step (S600), and the first GPIO 130 to the fourth GPIO ( Sensing received through the sensing data transmission step (S700) of transferring the state information of 620) to the master device 600 through the I2C communication network 500 and the sensing data transmission step (S700) from the master device 600 It is characterized in that it is a monitoring step (S800) of monitoring and controlling a monitoring system for a drone through data.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 드론용 전원 모니터링 시스템 및 모니터링 방법에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the power monitoring system and monitoring method for a drone of the present invention made as described above, the following effects can be obtained.

MBEC(Multi Battery Eliminator Circuit)내부의 복수의 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)를 이용하여 최대 95%의 효율로 한 개의 전원 입력을 통해 5V, 12V, 24V, 및 5~24V의 선택 가변 전원의 다수의 전원을 이용할 수 있어 드론 내부의 배선을 간략히 할 수 있으며, 입력 전압, 입력 전류, 출력 전압, 출력 전류, 및 온도를 측정하여 실시간으로 모니터링할 수 있다.5V, 12V, 24V, and 5~24V through one power input with up to 95% efficiency using multiple DC-DC step-down converters inside MBEC (Multi Battery Eliminator Circuit) Multiple power sources of optional variable power can be used, so wiring inside the drone can be simplified, and input voltage, input current, output voltage, output current, and temperature can be measured and monitored in real time.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템을 이용한 장치의 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템을 이용한 장치의 배면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템에서 제1 출력 전원 센서 내지 제10 출력 전원 센서 및 입력 전원 센서를 도시한 회로도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템에서 제1 컨버터 내지 제6 컨버터를 도시한 회로도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템에서 제7 컨버터 내지 제10 컨버터를 도시한 회로도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 방법을 도시한 흐름도.
1 is a block diagram showing a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view of a device using a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a rear view of a device using a power monitoring system for a drone according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating a first output power sensor to a tenth output power sensor and an input power sensor in a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating first to sixth converters in a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram illustrating a seventh converter to a tenth converter in a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a power monitoring method for a drone according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough that a person of ordinary skill in the art can easily implement the technical idea of the present invention.

그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.However, the following examples are merely examples to help the understanding of the present invention, thereby not reducing or limiting the scope of the present invention. In addition, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템을 이용한 장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템을 이용한 장치의 배면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템에서 제1 출력 전원 센서 내지 제10 출력 전원 센서 및 입력 전원 센서를 도시한 회로도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템에서 제1 컨버터 내지 제6 컨버터를 도시한 회로도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템에서 제7 컨버터 내지 제10 컨버터를 도시한 회로도이다.1 is a block diagram showing a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of an apparatus using a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a rear view of a device using a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a first output power sensor to a tenth output in the power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention. It is a circuit diagram showing a power sensor and an input power sensor, and FIG. 5 is a circuit diagram illustrating first to sixth converters in a power monitoring system for a drone according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a preferred embodiment of the present invention. It is a circuit diagram illustrating a seventh converter to a tenth converter in a power monitoring system for a drone according to an embodiment.

도 1 내지 도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 시스템은 전원 입력부(100), 입력 전원 센서(110), 제1 컨버터(200) 내지 제10 컨버터(290), 제1 전원 출력단자(300) 내지 제10 전원출력 단자(390), 제1 출력 전원 센서(400) 내지 제10 출력 전원 센서(490), 제1 GPIO(General-Purpose Input/Output)(130) 내지 제4 GPIO(620), I2C to GPIO IC(120), I2C 통신망(500), 및 마스터 디바이스(600)를 포함할 수 있다.1 to 6 , a power monitoring system for a drone according to an embodiment of the present invention includes a power input unit 100 , an input power sensor 110 , a first converter 200 to a tenth converter 290 , A first power output terminal 300 to a tenth power output terminal 390, a first output power sensor 400 to a tenth output power sensor 490, a first GPIO (General-Purpose Input/Output) 130 to the fourth GPIO 620 , the I2C to GPIO IC 120 , the I2C communication network 500 , and the master device 600 may be included.

여기서, 상기 전원 입력부(100)는 24V 내지 60V의 전원이 입력되고 내부에 상기 입력된 전원의 전류, 전원, 및 상기 전원 입력부(100)의 온도를 센싱하는 상기 입력 전원 센서(110)를 상기 전원 입력부(100)의 내부에 포함할 수 있다.Here, the power input unit 100 receives the power of 24V to 60V and uses the input power sensor 110 for sensing the current of the input power, the power, and the temperature of the power input unit 100 to the power source. It may be included inside the input unit 100 .

또한, 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제3 컨버터(220)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 5V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)일 수 있다.In addition, the first converter 200 to the third converter 220 are connected to the power input unit 100 to convert 24V to 60V power input through the power input unit 100 into 5V power DC. - It can be a DC step-down converter (Step Down DC-DC Converter).

상기 제4 컨버터(230) 내지 상기 제5 컨버터(240)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 12V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)일 수 있다.The fourth converter 230 to the fifth converter 240 are connected to the power input unit 100 to convert the 24V to 60V power input through the power input unit 100 into 12V power DC-DC. It may be a step-down DC-DC converter.

상기 제6 컨버터(250)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 24V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)일 수 있다.The sixth converter 250 is connected to the power input unit 100 and converts 24V to 60V power input through the power input unit 100 into 24V power source (Step Down DC-DC). converter).

상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 5V 내지 24V의 선택 가변 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)이고, 상기 마스터 디바이스(600)에서 GPIO 제어 신호 또는 I2C 제어 신호를 GPIO 제어 신호로 변환시키는 상기 I2C to GPIO IC(120)를 통해 변환된 GPIO 제어 신호를 받아 작동할 수 있다.The seventh converter 260 to the tenth converter 290 are connected to the power input unit 100 to convert the power of 24V to 60V input through the power input unit 100 into a selectable variable power of 5V to 24V. It is a DC-DC step-down converter (Step Down DC-DC Converter), and the I2C to GPIO IC 120 that converts a GPIO control signal or an I2C control signal into a GPIO control signal in the master device 600 GPIO converted through It can be operated by receiving a control signal.

상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490)는 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 내부에 각각 구비되어 각각의 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490)가 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)에서 변환된 전원의 각각의 전압과 전류를 측정한 데이터를 상기 I2C 통신망(500)을 통해 상기 마스터 디바이스(600)로 전달할 수 있다.The first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 are provided in each of the first converter 200 to the tenth converter 290, respectively, so that each of the first output power The sensor 400 to the tenth output power sensor 490 transmits data obtained by measuring each voltage and current of the power converted in each of the first converter 200 to the tenth converter 290 to the I2C communication network. It may be transmitted to the master device 600 through 500 .

여기서, 각각의 상기 입력 전원 센서(110), 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490)는 고장 판별부(미도시)에 연결되고 상기 고장 판별부(미도시)는 각각의 센서에 고장 가능성이 높은 순서를 부여하고, 부여한 고장 가능성에 따라 큰 영향을 주는 장치에 대하여 우선 순위로 고장을 판별함으로써, 신속한 수리가 우선적이게 할 수 있다.Here, each of the input power sensor 110, the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 is connected to a failure determining unit (not shown) and the failure determining unit (not shown) By assigning each sensor an order with a high probability of failure, and judging failures in priority with respect to devices that have a large influence according to the assigned failure probability, prompt repair can be prioritized.

그리고, 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 각각 상기 제1 전원 출력단자(300) 내지 상기 제10 전원 출력단자(390)와 연결되어 드론 내부의 장치에 전원을 공급할 수 있다.In addition, each of the first converter 200 to the tenth converter 290 is connected to the first power output terminal 300 to the tenth power output terminal 390 to supply power to the device inside the drone, respectively. can supply

여기서, 상기 전원 입력부(100), 상기 제1 전원 출력단자(300) 내지 상기 제10 전원 출력단자(390)는 다른 장치들의 오작동을 방지하기 위해 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터가 사용 될 수 있다. Here, the power input unit 100 and the first power output terminal 300 to the tenth power output terminal 390 may use an EMI (Electro Magnetic Interference) filter to prevent malfunctions of other devices.

이때, EMI 필터는 전자기기의 전원부에서 회로 동작에 필요한 신호를 제외한 노이즈를 제거하는 역할을 할 수 있다.In this case, the EMI filter may serve to remove noise except for signals required for circuit operation in the power supply of the electronic device.

상기 제3 GPIO(610), 및 상기 제4 GPIO(620)는 각각의 상기 제9 컨버터(280), 및 상기 제10 컨버터(290)와 상기 마스터 디바이스(600)를 통해 연결되고 상기 제어 신호를 통해 제9 컨버터(280), 및 상기 제10 컨버터(290)를 직접 제어 할 수 있다.The third GPIO 610 and the fourth GPIO 620 are connected to each of the ninth converter 280 and the tenth converter 290 and the master device 600 through the master device 600 and receive the control signal. Through this, the ninth converter 280 and the tenth converter 290 may be directly controlled.

상기 마스터 디바이스(600)는 상기 I2C 통신망(500)을 통해 상기 입력 전원 센서(110), 제1 출력 전원 센서(400) 내지 제10 출력 전원 센서(490), 및 I2C to GPIO IC(120)와 연결되어 상기 입력 전원 센서(110)의 온도, 전압, 및 전류 데이터와 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490)의 전압, 및 전류 데이터와 I2C to GPIO IC(120)에 수집된 상기 제1 GPIO(130) 내지 상기 제4 GPIO(620) 각각의 현재 상태 정보을 수신할 수 있고, 상기 마스터 디바이스(500)의 I2C 제어 신호가 상기 I2C 통신망(500)을 통해 상기 I2C to GPIO IC(120)로 전달되고 GPIO 제어 신호로 변환되어 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)를 제어할 수 있다.The master device 600 is the input power sensor 110, the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490, and the I2C to GPIO IC 120 through the I2C communication network 500 and It is connected to the temperature, voltage, and current data of the input power sensor 110 and the voltage and current data of the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 and the I2C to GPIO IC 120 ) may receive the current state information of each of the first GPIO 130 to the fourth GPIO 620 collected in ), and the I2C control signal of the master device 500 is transmitted through the I2C communication network 500 to GPIO IC 120 and converted into a GPIO control signal to control the seventh converter 260 to the tenth converter 290 .

여기서, 상기 마스터 디바이스(600)는 수집한 상기 입력 전원 센서(110)의 온도, 전압, 및 전류 데이터와 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490) 각각의 전압, 및 전류 데이터를 이용하여 상기 제1 전원 출력단자(300) 내지 상기 제10 전원 출력단자(390)에 과전압 또는 과전류가 출력되는 경우, 해당 출력단자의 전력 출력을 정지하는 과전압 및 과전류 방지 회로를 포함할 수 있다.Here, the master device 600 collects the temperature, voltage, and current data of the input power sensor 110 and the voltage of each of the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490, And when overvoltage or overcurrent is output to the first power output terminal 300 to the tenth power output terminal 390 using current data, an overvoltage and overcurrent prevention circuit for stopping the power output of the corresponding output terminal. can do.

또한, 상기 마스터 디바이스(600)는 유선 또는 무선으로 인터넷에 연결되어 상기 입력 전원 센서(110)의 온도, 전압, 및 전류 데이터와 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490) 각각의 전압, 및 전류 데이터를 인터넷 상의 웹 페이지를 이용하여 모니터링 할 수 있다.In addition, the master device 600 is connected to the Internet by wire or wirelessly, and the temperature, voltage, and current data of the input power sensor 110 and the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor ( 490) You can monitor each voltage and current data using a web page on the Internet.

이때, 상기 마스터 디바이스(600)와 인터넷으로 연결된 서버에서 상기 입력 전원 센서(110)의 온도, 전압, 및 전류 데이터와 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490) 각각의 전압, 및 전류 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 이용하여 기계학습을 통해 최적화된 작동 상태를 계산하여 결과값을 도출하고 도출된 결과값을 상기 마스터 디바이스(600)에 전송하여 최적화된 작동 상태로 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)를 제어할 수 있다.At this time, in the server connected to the master device 600 and the Internet, the temperature, voltage, and current data of the input power sensor 110 and the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490, respectively of the voltage and current data, calculate an optimized operating state through machine learning using the collected data, derive a result value, and transmit the derived result value to the master device 600 to obtain an optimized operating state The first converter 200 to the tenth converter 290 may be controlled.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a power monitoring method for a drone according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 전원 모니터링 방법은 외부에서 24V 내지 60V의 전원이 전원 입력부(100)로 입력되는 전원 입력 단계(S100)와 입력된 전원의 전압, 전류, 및 상기 전원 입력부(100)의 온도를 센싱하는 입력 전원 센싱 단계(S200)와 마스터 디바이스(500)에서 받은 상기 제어 신호를 통해 각각의 제7 컨버터(260) 내지 제10 컨버터(290)의 작동을 제어하는 ON / OFF 제어 단계(S300)와 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)가 상기 전원 입력부(100)로 입력된 전원을 드론 내부의 장치가 사용하는 전압으로 변환하는 전압 변환 단계(S400)와 상기 전압 변환 단계(S400)에서 변환된 전원을 상기 드론 내부의 장치로 출력하는 전원 출력 단계(S500)와 상기 전원 출력 단계(S500)에서 출력되는 전원의 전압과 전류를 센싱하는 출력 전원 센싱 단계(S600)와 상기 입력 전원 센싱 단계(S200)와 상기 출력 전원 센싱 단계(S600)에서 센싱한 데이터, 및 ON / OFF 제어 단계(S300)에서 발생한 제1 GPIO(130) 내지 제4 GPIO(620)의 상태 정보를 I2C 통신망(500)을 통해 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하는 센싱 데이터 전송 단계(S700)와 상기 마스터 디바이스(600)에서 상기 센싱 데이터 전송 단계(S700)를 통해 수신한 센싱 데이터를 통해 드론용 모니터링 시스템을 모니터링 하고 제어하는 모니터링 단계(S800)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , in the method for monitoring power for a drone according to an embodiment of the present invention, the power input step S100 in which 24V to 60V power is input to the power input unit 100 from the outside, and the voltage and current of the input power , and the operation of each of the seventh converter 260 to tenth converter 290 through the input power sensing step (S200) of sensing the temperature of the power input unit 100 and the control signal received from the master device 500 The ON / OFF control step (S300) of controlling the power input from the first converter 200 to the tenth converter 290 and the power inputted to the power input unit 100 is converted to the voltage used by the device inside the drone. The voltage of the power output in the voltage conversion step (S400) of converting and the power output step (S500) of outputting the power converted in the voltage conversion step (S400) to the device inside the drone (S500) and the voltage of the power output in the power output step (S500) and The first GPIO 130 generated in the output power sensing step (S600) of sensing the current, the data sensed in the input power sensing step (S200) and the output power sensing step (S600), and the ON / OFF control step (S300) ) to the sensing data transmission step (S700) of transferring the state information of the fourth GPIO 620 to the master device 600 through the I2C communication network 500, and the sensing data transmission step (S700) from the master device 600 ) may include a monitoring step (S800) of monitoring and controlling the monitoring system for the drone through the sensing data received through the.

이상과 같이 본 발명은 드론용 전원 모니터링 시스템 및 모니터링 방법을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시예는 단지 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허 청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시예에도 미친다 할 것이다.As described above, the present invention has a power monitoring system and monitoring method for drones as a major technical idea, and the embodiment described above with reference to the drawings is only one embodiment, and the true scope of the present invention is defined in the claims. However, it will be said that it extends to equivalent embodiments that may exist in various ways.

100: 전원 입력부 110: 입력 전원 센서
120: I2C to GPIO IC 130: 제1 GPIO
140: 제2 GPIO 200: 제1 컨버터
210: 제2 컨버터 220: 제3 컨버터
230: 제4 컨버터 240: 제5 컨버터
250: 제6 컨버터 260: 제7 컨버터
270: 제8 컨버터 280: 제9 컨버터
290: 제10 컨버터 300: 제1 전원 출력단자
310: 제2 전원 출력단자 320: 제3 전원 출력단자
330: 제4 전원 출력단자 340: 제5 전원 출력단자
350: 제6 전원 출력단자 360: 제7 전원 출력단자
370: 제8 전원 출력단자 380: 제9 전원 출력 단자
390: 제10 전원 출력단자 400: 제1 출력 전원 센서
410: 제2 출력 전원 센서 420: 제3 출력 전원 센서
430: 제4 출력 전원 센서 440: 제5 출력 전원 센서
450: 제6 출력 전원 센서 460: 제7 출력 전원 센서
470: 제8 출력 전원 센서 480: 제9 출력 전원 센서
490: 제10 출력 전원 센서 500: I2C 통신망
600: 마스터 디바이스 610: 제3 GPIO
620: 제4 GPIO
100: power input unit 110: input power sensor
120: I2C to GPIO IC 130: first GPIO
140: second GPIO 200: first converter
210: second converter 220: third converter
230: fourth converter 240: fifth converter
250: sixth converter 260: seventh converter
270: eighth converter 280: ninth converter
290: tenth converter 300: first power output terminal
310: second power output terminal 320: third power output terminal
330: fourth power output terminal 340: fifth power output terminal
350: sixth power output terminal 360: seventh power output terminal
370: eighth power output terminal 380: ninth power output terminal
390: tenth power output terminal 400: first output power sensor
410: second output power sensor 420: third output power sensor
430: fourth output power sensor 440: fifth output power sensor
450: sixth output power sensor 460: seventh output power sensor
470: eighth output power sensor 480: ninth output power sensor
490: the tenth output power sensor 500: I2C communication network
600: master device 610: third GPIO
620: fourth GPIO

Claims (14)

외부 전원과 연결되는 전원 입력부(100);
입력된 전원의 전압, 전류, 및 상기 전원 입력부(100)의 온도를 센싱하는 입력 전원 센서(110);
입력 전원을 5V의 전원으로 변환하는 제1 컨버터(200) 내지 제3 컨버터(220);
입력 전원을 12V의 전원으로 변환하는 제4 컨버터(230) 내지 제5 컨버터(240);
입력 전원을 24V의 전원으로 변환하는 제6 컨버터(250);
입력 전원을 5V 내지 24V의 전원으로 선택 가변 전원으로 변환하는 컨버터인 제7 컨버터(260) 내지 제10 컨버터(290);
각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)에 연결되어 변환된 전원을 외부로 출력하는 제1 전원 출력단자(300) 내지 제10 전원 출력단자(390);
각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290) 내부에 구비되어 변환된 전원의 전압과 전류를 센싱하는 제1 출력 전원 센서(400) 내지 제10 출력 전원 센서(490);
각각의 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)에 각각 연결되는 제1 GPIO(General-Purpose Input/Output)(130) 내지 제4 GPIO(620);
상기 제1 GPIO(130), 상기 제2 GPIO(140), 상기 제9 컨버터(280), 및 상기 제10 컨버터(290)와 각각 연결되어 I2C 통신망(500)을 사용할 수 있게 하는 IC(Integrated Circuit, 집적회로)인 I2C(Inter-Integrated Circuit) to GPIO IC(120);
상기 입력 전원 센서(110), 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490), 상기 I2C to GPIO IC(120), 및 마스터 디바이스(600)을 연결하는 통신망인 I2C 통신망(500); 및
내부에 상기 제3 GPIO(610), 및 상기 제4 GPIO(620)를 포함하는 마스터 디바이스를 포함하여 구성되는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
a power input unit 100 connected to an external power source;
an input power sensor 110 for sensing the voltage of the input power, the current, and the temperature of the power input unit 100;
The first converter 200 to the third converter 220 for converting the input power to the power of 5V;
a fourth converter 230 to a fifth converter 240 for converting input power into 12V power;
a sixth converter 250 for converting input power into power of 24V;
The seventh converter 260 to the tenth converter 290 which is a converter that converts the input power to a power of 5V to 24V to select variable power;
a first power output terminal 300 to a tenth power output terminal 390 connected to each of the first converter 200 to the tenth converter 290 and outputting the converted power to the outside;
a first output power sensor 400 to a tenth output power sensor 490 provided inside each of the first converter 200 to the tenth converter 290 to sense the voltage and current of the converted power;
a first GPIO (General-Purpose Input/Output) 130 to a fourth GPIO 620 respectively connected to the seventh converter 260 to the tenth converter 290, respectively;
The first GPIO 130 , the second GPIO 140 , the ninth converter 280 , and the tenth converter 290 are respectively connected to an IC (Integrated Circuit) for using the I2C communication network 500 . , integrated circuit), I2C (Inter-Integrated Circuit) to GPIO IC (120);
I2C communication network which is a communication network connecting the input power sensor 110 , the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 , the I2C to GPIO IC 120 , and the master device 600 . (500); and
What is configured to include a master device including the third GPIO (610), and the fourth GPIO (620) therein
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항에 있어서,
상기 전원 입력부(100)는 24V 내지 60V의 전원이 입력되고 내부에 상기 입력된 전원의 전류, 전원, 및 상기 전원 입력부(100)의 온도를 센싱하는 상기 입력 전원 센서(110)를 포함하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The power input unit 100 is 24V to 60V power is input and the input power sensor 110 for sensing the current of the input power, power, and the temperature of the power input unit 100 therein.
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항에 있어서,
상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제3 컨버터(220)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 5V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터(Step Down DC-DC Converter)인 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The first converter 200 to the third converter 220 are connected to the power input unit 100 to convert 24V to 60V power input through the power input unit 100 into 5V power DC-DC Step-Down DC-DC Converter
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항에 있어서,
상기 제4 컨버터(230) 내지 상기 제5 컨버터(240)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 12V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터인 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The fourth converter 230 to the fifth converter 240 are connected to the power input unit 100 to convert the 24V to 60V power input through the power input unit 100 into 12V power DC-DC. a step-down converter
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항에 있어서.
상기 제6 컨버터(250)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 24V의 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터인 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
The method of claim 1 .
The sixth converter 250 is a DC-DC step-down converter that is connected to the power input unit 100 and converts 24V to 60V power input through the power input unit 100 into 24V power.
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항에 있어서,
상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 상기 전원 입력부(100)와 연결되어 상기 전원 입력부(100)를 통해 입력된 24V 내지 60V의 전원을 5V 내지 24V의 선택 가변 전원으로 변환하는 DC-DC 강압 컨버터이고, 상기 마스터 디바이스(600)에서 제어 신호를 받아 작동하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The seventh converter 260 to the tenth converter 290 are connected to the power input unit 100 to convert the power of 24V to 60V input through the power input unit 100 into a selectable variable power of 5V to 24V. It is a DC-DC step-down converter that operates by receiving a control signal from the master device 600
A power monitoring system for drones featuring.
제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 내부에 각각의 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490)를 구비하여 각각의 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490)가 각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)에서 변환된 전원의 각각의 전압과 전류를 측정한 데이터를 상기 I2C 통신망(500)을 통해 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
7. The method according to any one of claims 3 to 6,
Each of the first converter 200 to the tenth converter 290 includes each of the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 therein, so that each of the first output The power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 transmits the data obtained by measuring each voltage and current of the power converted in each of the first converter 200 to the tenth converter 290 in the I2C Transmission to the master device 600 through the communication network 500
A power monitoring system for drones featuring.
제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 제1 컨버터(200) 내지 상기 제10 컨버터(290)는 각각 상기 제1 전원 출력단자(300) 내지 상기 제10 전원 출력단자(390)와 연결되어 드론 내부의 장치에 전원을 공급하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
7. The method according to any one of claims 3 to 6,
Each of the first converter 200 to the tenth converter 290 is connected to the first power output terminal 300 to the tenth power output terminal 390, respectively, to supply power to a device inside the drone Thing
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항에 있어서,
상기 I2C to GPIO IC(120)는 상기 I2C 통신망(500)을 통해 상기 마스터 디바이스(600)와 연결되고, 상기 I2C to GPIO IC(120)는 상기 제1 GPIO(130), 상기 제2 GPIO(140), 상기 제9 컨버터(280), 및 상기 제10 컨버터(290)와 각각 연결되어 상기 마스터 디바이스(600)에서 발생한 제어 신호를 상기 I2C 통신망(500)을 통해 수신하고, GPIO신호로 변환하여 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)를 제어하고 상기 제1 GPIO(130) 내지 상기 제4 GPIO(620)의 상태 정보를 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The I2C to GPIO IC 120 is connected to the master device 600 through the I2C communication network 500 , and the I2C to GPIO IC 120 includes the first GPIO 130 and the second GPIO 140 . ), the ninth converter 280, and the tenth converter 290 are respectively connected to receive a control signal generated from the master device 600 through the I2C communication network 500, and convert it into a GPIO signal Controlling the seventh converter 260 to the tenth converter 290 and transferring the state information of the first GPIO 130 to the fourth GPIO 620 to the master device 600
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항 또는 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 GPIO(130), 및 상기 제2 GPIO(140)는 각각 상기 I2C to GPIO IC(120)를 통해 상기 I2C 통신망(500)에 연결되어 상기 I2C 통신망(500)에 연결된 상기 마스터 디바이스(600)에서 각각의 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)를 제어하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
10. The method of any one of claims 1 or 9,
The first GPIO 130 and the second GPIO 140 are respectively connected to the I2C communication network 500 through the I2C to GPIO IC 120 and the master device 600 connected to the I2C communication network 500 ) to control each of the seventh converter 260 to the tenth converter 290
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항 또는 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 I2C 통신망(500)은 상기 입력 전원 센서(110), 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 전원 출력 센서(490), 상기 I2C to GPIO IC(120), 및 상기 마스터 디바이스(600)와 연결되어 상기 입력 전원 센서(110)에서 센싱된 데이터, 및 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490) 각각 에서 센싱된 데이터를 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하고, 상기 마스터 디바이스(600)에서 생성된 제어 신호를 상기 I2C to GPIO IC(120)로 전달하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
10. The method of any one of claims 1 or 9,
The I2C communication network 500 includes the input power sensor 110 , the first output power sensor 400 to the tenth power output sensor 490 , the I2C to GPIO IC 120 , and the master device 600 . ) and the data sensed by the input power sensor 110 and the data sensed by each of the first output power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 are transferred to the master device 600 and transferring the control signal generated by the master device 600 to the I2C to GPIO IC 120
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항에 있어서,
상기 마스터 디바이스(600)는 내부에 상기 제3 GPIO(610), 및 상기 제4 GPIO(620)가 마련되고, 상기 I2C 통신망(500)에 연결되어 상기 입력 전원 센서(110), 상기 제1 출력 전원 센서(400) 내지 상기 제10 출력 전원 센서(490), 및 상기 I2C to GPIO IC(120)의 각각의 데이터를 수신하고, 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)의 작동을 제어하는 제어 신호를 발생하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The master device 600 is provided with the third GPIO 610 and the fourth GPIO 620 therein, and is connected to the I2C communication network 500 to the input power sensor 110 and the first output Receive each data of the power sensor 400 to the tenth output power sensor 490 and the I2C to GPIO IC 120 , and operate the seventh converter 260 to the tenth converter 290 . to generate a control signal to control
A power monitoring system for drones featuring.
제 1항 또는 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 GPIO(610), 및 상기 제4 GPIO(620)는 각각 상기 제9 컨버터(280), 및 상기 제10 컨버터(290)에 연결되어 상기 마스터 디바이스(600)에서 발생된 제어 신호를 전달하는 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 시스템.
13. The method of any one of claims 1 or 12,
The third GPIO 610 and the fourth GPIO 620 are respectively connected to the ninth converter 280 and the tenth converter 290 to transmit a control signal generated by the master device 600 . to do
A power monitoring system for drones featuring.
드론용 전원 시스템 모니터링 방법에 있어서,
외부에서 24V 내지 60V의 전원이 전원 입력부(100)로 입력되는 전원 입력 단계(S100);
입력된 전원의 전압, 전류, 및 상기 전원 입력부(100)의 온도를 센싱하는 입력 전원 센싱 단계(S200);
마스터 디바이스(600)에서 받은 제어 신호를 통해 각각의 제7 컨버터(260) 내지 제10 컨버터(290)의 작동을 제어하는 ON / OFF 제어 단계(S300);
각각의 제1 컨버터(200) 내지 제6 컨버터(250)와 상기 제7 컨버터(260) 내지 상기 제10 컨버터(290)가 상기 전원 입력부(100)로 입력된 전원을 드론 내부의 장치가 사용하는 전압으로 변환하는 전압 변환 단계(S400);
상기 전압 변환 단계(S400)에서 변환된 전원을 상기 드론 내부의 장치로 출력하는 전원 출력 단계(S500);
상기 전원 출력 단계(S500)에서 출력되는 전원의 전압과 전류를 센싱하는 출력 전원 센싱 단계(S600);
상기 입력 전원 센싱 단계(S200)와 상기 출력 전원 센싱 단계(S600)에서 센싱한 데이터, 및 ON / OFF 제어 단계(S300)에서 발생한 제1 GPIO(130) 내지 제4 GPIO(620)의 상태 정보를 I2C 통신망(500)을 통해 상기 마스터 디바이스(600)로 전달하는 센싱 데이터 전송 단계(S700); 및
상기 마스터 디바이스(600)에서 상기 센싱 데이터 전송 단계(S700)를 통해 수신한 센싱 데이터를 통해 드론용 모니터링 시스템을 모니터링 하고 제어하는 모니터링 단계(S800)인 것을
특징으로 하는 드론용 전원 모니터링 방법.
In the drone power system monitoring method,
a power input step (S100) in which 24V to 60V power is input to the power input unit 100 from the outside;
an input power sensing step (S200) of sensing the voltage, current, and temperature of the power input unit 100 of the input power;
ON / OFF control step of controlling the operation of each of the seventh converter 260 to the tenth converter 290 through the control signal received from the master device 600 (S300);
Each of the first converter 200 to the sixth converter 250 and the seventh converter 260 to the tenth converter 290 uses the power input to the power input unit 100 by the device inside the drone. A voltage conversion step of converting to a voltage (S400);
a power output step (S500) of outputting the power converted in the voltage conversion step (S400) to a device inside the drone;
an output power sensing step (S600) of sensing the voltage and current of the power output in the power output step (S500);
Data sensed in the input power sensing step (S200) and the output power sensing step (S600), and the state information of the first GPIO 130 to the fourth GPIO 620 generated in the ON / OFF control step (S300) Sensing data transmission step of transmitting to the master device 600 through the I2C communication network 500 (S700); and
That it is a monitoring step (S800) of monitoring and controlling a monitoring system for a drone through the sensing data received through the sensing data transmission step (S700) in the master device 600
A power monitoring method for drones, characterized.
KR1020210170517A 2021-12-02 2021-12-02 Power monitoring system and monitoring method for drones KR102399800B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210170517A KR102399800B1 (en) 2021-12-02 2021-12-02 Power monitoring system and monitoring method for drones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210170517A KR102399800B1 (en) 2021-12-02 2021-12-02 Power monitoring system and monitoring method for drones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102399800B1 true KR102399800B1 (en) 2022-05-19

Family

ID=81805126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210170517A KR102399800B1 (en) 2021-12-02 2021-12-02 Power monitoring system and monitoring method for drones

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102399800B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101988560B1 (en) * 2017-07-20 2019-06-12 현대오트론 주식회사 Battery management system and operating method thereof
JP2019516611A (en) * 2016-05-13 2019-06-20 トップ フライト テクノロジーズ, インコーポレイテッド Passenger Transport Unmanned Aerial Vehicle Powered by Hybrid Generator System
KR102054119B1 (en) * 2015-05-29 2019-12-11 베리티 스튜디오스 아게 Aircraft
US20200339259A1 (en) * 2016-02-22 2020-10-29 WiBotic Inc. Systems and methods of electrically powering devices
KR20210022261A (en) 2019-08-20 2021-03-03 주식회사 만물공작소 Tethered Drone System Using tether Power Supply
KR20210052629A (en) 2019-10-29 2021-05-11 윈디텍 주식회사 Drone Continuous Power Supply System and Method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102054119B1 (en) * 2015-05-29 2019-12-11 베리티 스튜디오스 아게 Aircraft
JP6795197B2 (en) * 2015-05-29 2020-12-02 ベリティ ストゥディオス アーゲー aircraft
US20200339259A1 (en) * 2016-02-22 2020-10-29 WiBotic Inc. Systems and methods of electrically powering devices
JP2019516611A (en) * 2016-05-13 2019-06-20 トップ フライト テクノロジーズ, インコーポレイテッド Passenger Transport Unmanned Aerial Vehicle Powered by Hybrid Generator System
KR101988560B1 (en) * 2017-07-20 2019-06-12 현대오트론 주식회사 Battery management system and operating method thereof
KR20210022261A (en) 2019-08-20 2021-03-03 주식회사 만물공작소 Tethered Drone System Using tether Power Supply
KR20210052629A (en) 2019-10-29 2021-05-11 윈디텍 주식회사 Drone Continuous Power Supply System and Method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1612911B1 (en) On-board performance monitor and power control system
KR101830248B1 (en) Apparatus for controlling LED lighting and LED lighting control system using thereof
EP1612910B1 (en) On-board power supply monitor and power control system
CN104597800A (en) I/o module
US20130049670A1 (en) Integrated servo system
US8110940B2 (en) Single input and dual-output power supply with integral coupling feature
US9684322B2 (en) Voltage limiting device for use in a distributed control system
US9525347B2 (en) Programmable voltage converter
US20160134332A1 (en) Using a power over ethernet device to supply multiple dc power to connected devices and application thereof
KR102399800B1 (en) Power monitoring system and monitoring method for drones
KR101932025B1 (en) PoE switching hub device and operation method thereof
EP3656512A1 (en) Device, system and method for plug-and-play integration of components in robotic systems
US8558550B2 (en) Monitoring of power switching modules
KR20110054199A (en) Power supply management poe hub
CN106961223B (en) Current sharing control method and device of switching rectifier
CN1940782A (en) Method and arrangement for monitoring a transmission medium
WO2012141446A2 (en) Controller of an ac-dc converter for led lighting
CN108965116B (en) Wireless gateway system and communication method thereof
US20220317666A1 (en) Field Device Energy Management Unit
TWI750092B (en) Control circuit for lifting platform and method of control the same
CN214544340U (en) Direct current power supply device and wireless communication module system
TWI670951B (en) Power backbone device and power backbone system based on power over ethernet
US20220329449A1 (en) Filtering-Based Power Supply Apparatus, Power Sourcing Equipment, and Power Supply System
US20230273661A1 (en) Automatic circuit allocation of remote devices in a multi-power supply system
WO2015020317A1 (en) Power device driving module and power conversion system using same

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant