本發明涉及無人機,尤其涉及一種基于無人機的電池保護板。
背景技術:
1、隨著無人機技術快速發展,應用領域持續拓寬。目前主流的無人機電池保護板主要依托基礎電池管理系統(bms),通過電壓傳感器實時監測單體電池電壓。然而,這種數據采集的方式較為單一,在具體控制時,容易存在預估不準確的情況,導致使用體驗感較差。
技術實現思路
1、本發明提供了一種基于無人機的電池保護板,電量計組件根據電壓信息、溫度信息以及電池信息,確定電池模組的電池健康狀態,并將電池健康狀態發送至飛行控制器。如此,飛行控制器能夠根據電池健康狀態,為無人機提供更精準的電池狀態感知與決策支持。
2、第一方面,本發明提供了一種基于無人機的電池保護板,所述電池保護板包括電量計組件和電池模組;
3、所述電池模組包括多個串聯的電池電芯;
4、所述電量計組件包括第一電壓檢測電路和溫度檢測電路,所述第一電壓檢測電路與所述電池模組電連接,用于采集所述電池模組中每個電池電芯的電壓信息;所述溫度檢測電路設置于所述電池模組上,用于檢測所述電池模組的溫度信息;
5、所述電量計組件與飛行控制器連接,用于根據所述第一電壓檢測電路以及所述溫度檢測電路分別獲取所述電池模組的電壓信息和溫度信息,以及獲取所述電池模組的電池信息,并根據所述電壓信息、所述溫度信息以及所述電池信息,確定所述電池模組的電池健康狀態,將所述電池健康狀態發送至所述飛行控制器。
6、可選的,所述根據所述電壓信息、所述溫度信息以及所述電池信息,確定所述電池模組的電池健康狀態包括:根據所述電壓信息提取所述電池模組的電壓波動率,根據所述溫度信息提取所述電池模組的溫升斜率,以及根據所述電池信息提取所述電池模組的歷史循環次數;
7、確定所述電池模組的滿放電容量,根據所述歷史循環次數以及所述滿放電容量計算所述電池模組的容量衰減系數;
8、確定所述電池模組的電流信息,根據所述溫升斜率以及所述電流信息確定所述電池模組的內阻增長系數;
9、根據所述電壓波動率確定所述電池模組的電壓一致性偏差系數;
10、確定所述容量衰減系數的第一權重、所述內阻增長系數的第二權重,所述電壓一致性偏差系數的第三權重,并根據所述容量衰減系數、所述第一權重、所述內阻增長系數、所述第二權重、所述電壓一致性偏差系數以及所述第三權重確定所述電池模組的電池健康狀態。
11、可選的,所述電池健康狀態為soh,所述容量衰減系數為α,所述內阻增長系數為β,所述電壓一致性偏差系數為γ,所述第一權重為ω?1,所述第二權重為ω?2,所述第三權重為ω?3;
12、所述電池模組的電池健康狀態的計算公式為:soh=ω?1×α+ω?2×β+ω?3×γ。
13、可選的,所述電池保護板還包括主控組件、過放控制電路以及過充控制電路;
14、所述主控組件分別與所述電量計組件、所述過充控制電路以及所述過放控制電路連接,用于獲取所述電池模組的電池健康狀態,并在判斷所述電池健康狀態小于第一預設值時,調節所述過充控制電路的充電電壓的最大值,或調節所述過放控制電路的放電電壓的最大值。
15、可選的,所述電池保護板還包括主控組件和第一放電電路;
16、所述主控組件包括第二電壓檢測電路;
17、所述第二電壓檢測電路用于檢測電池模組中每個電池電芯的電壓信息;
18、所述主控組件與所述第一放電電路連接,用于在檢測到存在兩個電池電芯的電壓信息的差值大于第二預設值時,對電壓信息較大的電池電芯進行放電處理,以減小兩個電池電芯的電壓信息的差值。
19、可選的,所述電池模組包括第一電池電芯和第二電池電芯;
20、所述第一放電電路包括第一npn型三極管、第一pnp型三極管、第二npn型三極管和第二pnp型三極管;
21、所述第一npn型三極管的控制極與主控組件的第一控制端電連接,所述第一npn型三極管的第一極與第一接地端電連接,所述第一npn型三極管的第二極與第一pnp型三極管的控制極電連接,所述第一pnp型三極管的第一極與電池模組的正極電連接,所述第一pnp型三極管的第二極與第一電池模組的負極電連接;
22、所述第二npn型三極管的控制極與主控組件的第二控制端電連接,所述第二npn型三極管的第一極與第一接地端電連接,所述第二npn型三極管的第二極與第二pnp型三極管的控制極電連接,所述第二pnp型三極管的第一極與第一電池電芯的負極電連接,所述第二pnp型三極管的第二極與第一接地端電連接。
23、可選的,所述主控組件用于在檢測到存在第一電池電芯的電壓信息大于第二電池電芯的電壓信息,且兩者的差值第二預設值時,控制所述第二控制端發送導通信號以使所述第二npn型三極管導通,以對所述第一電池電芯進行放電處理,同時控制第一pnp型三極管導通,以形成閉環放電路徑。
24、可選的,所述主控組件還用于獲取所述電池模組的電池健康狀態以及溫度信息,并根據所述電池健康狀態以及所述溫度信息計算電池電芯的交流內阻;
25、并根據所述交流內阻計算所述電池電芯的內阻壓降補償量,根據所述內阻壓降補償量對所述第二預設值進行補償。
26、可選的,所述電池保護板還包括主控組件和第二放電電路;
27、所述主控組件還用于在預設時間后獲取所述電池模組的電池健康狀態,在所述電池健康信息大于第三預設值時,控制第二放電電路將所述電池模組的電壓降低到安全閾值。
28、可選的,所述第二放電電路包括第三npn型三極管和第三pnp型三極管;
29、所述第三npn型三極管的控制極與所述主控組件電連接,所述第三npn型三極管的第一極與第一接地端電連接,所述第三npn型三極管的第二極與所述第三pnp型三極管的控制極電連接,所述第三pnp型三極管的第一極與電池模組的正極電連接,所述第三pnp型三極管的第二極與所述第一接地端電連接。
30、本發明實施例電池保護板中電池模組包括多個串聯的電池電芯。電量計組件包括第一電壓檢測電路和溫度檢測電路,第一電壓檢測電路與電池模組電連接,用于采集每個電池電芯的電壓信息。溫度檢測電路設置于電池模組上,用于檢測電池模組的溫度信息。電量計組件與飛行控制器連接,用于根據第一電壓檢測電路以及溫度檢測電路分別獲取電池模組的電壓信息和溫度信息,以及獲取電池模組的電池信息,并根據電壓信息、溫度信息以及電池信息,確定電池模組的電池健康狀態,將電池健康狀態發送至飛行控制器。如此,飛行控制器能夠根據電池健康狀態,為無人機提供更精準的電池狀態感知與決策支持。
1.一種基于無人機的電池保護板,其特征在于,所述電池保護板包括電量計組件和電池模組;
2.根據權利要求1所述的電池保護板,其特征在于,
3.根據權利要求2所述的電池保護板,其特征在于,
4.根據權利要求1所述的電池保護板,其特征在于,
5.根據權利要求1所述的電池保護板,其特征在于,
6.根據權利要求5所述的電池保護板,其特征在于,
7.根據權利要求6所述的電池保護板,其特征在于,
8.根據權利要求5所述的電池保護板,其特征在于,
9.根據權利要求1所述的電池保護板,其特征在于,
10.根據權利要求9所述的電池保護板,其特征在于,