[发明专利]一种后备电池切入及浮充控制装置

权利要求书

1.一种后备电池切入及浮充控制装置，安装在系留无人机上，其特征在于，包括一后备电池盒及一机载电源，所述后备电池盒中安装有后备电池及后备电池切换盒，所述后备电池切换盒中安装有一后备电池切换板，该后备电池切换板上设置有一后备电池切换电路及一后备电池浮充控制电路。

2.如权利要求1所述的后备电池切入及浮充控制装置，其特征在于，所述后备电池切换电路为双电源输出，其包括理想二极管控制器U1、理想二极管控制器U2、N沟道MOS管Q1和N沟道MOS管Q2；

所述理想二极管控制器U1用于控制MOS管Q1实现机载电源DC25V的输出，理想二极管控制器U1的输入级IN连到MOS管Q1的源极并和机载电源输入正极相连，输出级OUT连到MOS管Q1的漏极并和系留无人机负载输入正极相连，控制极GATE连到MOS管Q1的栅极；

所述理想二极管控制器U2用于控制MOS管Q2实现后备电池电源的输出，理想二极管控制器U2的输入级IN连到MOS管Q2的源极并和后备电池的电源输入正极相连，输出级OUT连到MOS管Q2的漏极并和系留无人机负载输入正极相连，控制极GATE连到MOS管Q2的栅极；

其中系留无人机负载通过DC25V直流电源供电，当直流电源出现异常导致供电异常时，理想二极管控制器U1将MOS管Q1驱动至完全关断状态，理想二极管控制器U2迅速驱动MOS管Q2导通，系留无人机负载在小于500nS的时间内切换为后备电池供电，以实现电源无震荡的平滑切换。

3.如权利要求2所述的后备电池切入及浮充控制装置，其特征在于，当系留无人机负载通过DC25V直流电源供电上电时，电流流经MOS管Q1及理想二极管控制器U1，此时在理想二极管控制器U1的IN和OUT引脚上检测到正向电压降，理想二极管控制器U1则驱动GATE引脚使正向压降维持在25mV；当系留无人机负载电流增大，使正向压降大于25mV时，MOS管Q1栅极驱动至完全导通，使正向压降下降到25mV；当系留无人机负载电流减小，导致正向压降低于25m时，MOS管Q1栅极被驱动为低电平，以维持正向压降为25mV；当系留无人机负载电流反向，且理想二极管控制器U1的IN到OUT的电压比-25mV更负，则理想二极管控制器U1将MOS管栅极拉低，在小于500nS的时间里关断MOS管Q1。

4.如权利要求3所述的后备电池切入及浮充控制装置，其特征在于，所述理想二极管控制器U1和U2均为LTC4357芯片；N沟道MOS管Q1和Q2均为BSC014N06S芯片。

5.如权利要求4所述的后备电池切入及浮充控制装置，其特征在于，所述后备电池浮充控制电路连接在后备电池与机载电源之间，用于对后备电池进行浮充控制，以保持充电电流保持在2A以内，该浮充控制电路包括升压降压稳压器U3，功率电感L1，输入电容C1，输出电容C2，电阻R1、R2、R2、R3、R4、R5；其中，升压降压稳压器U3的输入端VIN通过十个并联的4.7UF/100V电容与机载电源DC25V的输出端连接；输出端VOUT通过十个并联的10UF/50V的电容及采样电阻R1与后备电池的充电端连接，引脚ISP、ISN分别与采样电阻R1的两端连接，IMON、LGH与采样电阻R4、R5连接，通过调节采样电阻R1、R4、R5可控制对后备电池的充电电流；EAIN引脚通过采样电阻R2、R3接到输出端VOUT，通过调节采样电阻R2和R3的阻值可设置对后备电池的充电电压。

6.如权利要求5所述的后备电池切入及浮充控制装置，其特征在于，所述升压降压稳压器U3采用输入电压为8-60V，输出电压为10-50V，输出功率为50-140W的PI3740-00-LGIZ芯片。

7.如权利要求6所述的后备电池切入及浮充控制装置，其特征在于，所述升压降压稳压器U3的VS1和VS2脚之间连接有功率电感L1。

8.如权利要求7所述的后备电池切入及浮充控制装置，其特征在于，所述后备电池切换盒上设置有一电源输出接口，所述后备电池切换板通过该电源输出接口连接系留无人机的控制板。