[发明专利]一种高性能无人机恒温锂电池控制系统

权利要求书

1.一种高性能无人机恒温锂电池控制系统，所述电池包括多个电池单体，所述无人机包括第一恒温单元、第二恒温单元和第三恒温单元，所述第一恒温单元、第二恒温单元和第三恒温单元均能够用于制热工作模式或制冷工作模式且从内向外依次设置于电池外部，该系统包括：

电池单体检测单元，用于检测电池单体的温度信息和电气参数信息；

无人机电气检测单元，用于检测无人机电气参数信息；

无人机飞行状态监测单元，用于监测无人机飞行状态参数信息；

电池温度控制单元，用于根据电池单体的温度信息和电气参数信息、无人机电气参数信息和无人机飞行状态参数信息确定第一恒温单元、第二恒温单元和第三恒温单元的工作模式，其中第一恒温单元与第三恒温单元的工作模式相反。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池单体检测单元包括：

电池单体电流检测子单元，用于检测各电池单体的充电电流和放电电流；

电池单体电压检测子单元，用于检测各电池单体的充电电压和放电电压；

电池单体温度检测子单元，用于检测各电池单体表面温度；

接口温度检测子单元，用于检测电池的电力输出接口温度。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述无人机电气检测单元包括：

功率确定子单元，用于检测输入到无人机发动机的输入电压和输入电流；

转数检测子单元，用于检测无人机发动机的转数。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无人机飞行状态监测单元包括：

GPS子单元，用于获取飞行高度数据和获取飞行速度数据；

无人机环境温度子检测单元，用于检测无人机所处环境的环境温度。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电池温度控制单元包括：

运动状态检测子单元，用于根据飞行高度数据和飞行速度数据，确定无人机是否在运动，以及如果在运动是否处于飞行状态；

第一测试子单元，用于当处于飞行状态时，若第一恒温单元工作于制热工作模式且恒温温度被设置于T1，则在第一时刻，根据无人机发动机的输入电压和输入电流确定无人机发动机的输入功率P_输入1并据此确定输入功率P_输入1与此时刻发动机转数的比值L₁；根据各电池单体的充电电流和放电电流以及充电电压和放电电压，确定各电池单体的放电电容量与充电电容量之间的差值，将各差值除以与之对应的电池单体的温度，并据此确定得到的比值之间的均方根值E₁以及此时刻环境温度与该均方值的比值R₁；在第二时刻，根据无人机发动机的输入电压和输入电流确定无人机发动机的输入功率P_输入2并据此确定输入功率P_输入2与此时刻发动机转数的比值L₂；根据各电池单体的充电电流和放电电流以及充电电压和放电电压，确定各电池单体的放电电容量与充电电容量之间的差值，将各差值除以与之对应的电池单体的温度，并据此确定得到的比值之间的均方根值E₂以及此时刻环境温度与该均方值的比值R₂，所述第二时刻是在第一时刻之后，当飞行高度数据和飞行速度数据的变化率分别超过预设第一变化率后的某一时刻且在第二时刻无人机仍处于飞行状态；

第二测试子单元，用于当飞行高度数据和飞行速度数据的变化率分别超过预设大于第一变化率的第二变化率后的第三时刻且在该第三时刻无人机仍处于飞行状态时，根据无人机发动机的输入电压和输入电流确定无人机发动机的输入功率P_输入3并据此确定输入功率P_输入3与此时刻发动机转数的比值L₃；根据各电池单体的充电电流和放电电流以及充电电压和放电电压，确定各电池单体的放电电容量与充电电容量之间的差值，将各差值除以与之对应的电池单体的温度，并据此确定得到的比值之间的均方根值E₃以及此时刻环境温度与该均方值的比值R₃；

差值确定子单元，用于确定第二恒温单元在第一时刻、第二时刻和第三时刻的温度；确定((L₁/R₁)+(L₂/R₂))/(2×(L₃/R₃))这一比值与|(电力输出接口温度/环境温度)_第一时刻-(电力输出接口温度/环境温度)_第二时刻|这一差值之间的比值D是否高于第一阈值且小于第二阈值，其中“||”表示绝对值运算；

第二恒温单元设置子单元，用于当差值D高于第一阈值且小于第二阈值时，保持第一恒温单元的恒温温度T1并设置第二恒温单元的工作模式为制热工作模式，其中当|D|>1时设置第二恒温单元的恒温温度T2＝T1/|D|而当|D|<1时设置第二恒温单元的恒温温度T2＝T1×|D|；当差值D大于第二阈值时，则改变第一恒温单元的工作模式为制冷工作模式且恒温温度为T1；当|D|>1时设置第二恒温单元的恒温温度T2＝环境温度/|D|而当|D|<1时设置第二恒温单元的恒温温度T2＝环境温度×|D|。