[发明专利]使用光学估计的电源监控系统

说明书

描述了用于对电池的电荷状态或健康状态进行光学监控的系统和对应方法。例如，所述电池监控系统可以包括成像设备，所述成像设备捕获所述电池的单元的图像并基于观察到的随时间的尺寸变化（例如，相对于参考标记）来确定所述单元的电荷状态。也可以针对因热应变引起的尺寸变化来校正所述观察到的尺寸变化。另外，可以通过比较所述单元中的每一个随时间的所述尺寸变化来确定所述电池的各个单元的健康状态。此外，可以例如基于所述电池的预期运行持续时间和/或基于当前的电荷状态或健康状态而以各种频率捕获所述图像。

优先权

本申请要求2017年3月29日提交的名称为“Power Supply Monitoring SystemUsing Optical Estimation”的美国申请No. 15/472,639的权益，该申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

电池越来越多地用于车辆（诸如电动汽车）和飞行器（包括自主或无人驾驶飞行器）。当使用电池作为车辆的主电源时，希望了解电池的电荷状态以避免车辆意外断电并失控。用于测量电池的电荷状态的现有系统可能会给车辆增加额外的部件、重量和复杂性。因此，希望能够在部件、重量和复杂性增加最小的情况下监控电池的电荷状态。

附图简要说明

参考附图描述具体实施方式。在附图中，附图标记的最左边的数字标识首先出现附图标记的图形。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的部件或特征。

图1是根据一种实施方式的飞行器的俯视图的示意图。

图2是根据一种实施方式的电源监控系统的示意图。

图3是根据一种实施方式的另一个电源监控系统的示意图。

图4是根据一种实施方式的电池的电荷状态序列的示意图。

图5A至图5B是根据一种实施方式的示出示例性电池电荷状态监控过程的流程图。

图6A至图6B是根据一种实施方式的示出示例性电池健康状态监控过程的流程图。

图7是根据一种实施方式的示出示例性电池监控频率确定过程的流程图。

图8是根据一种实施方式的示出示例性飞行器控制系统的各种部件的框图。

虽然本文以实例的方式描述了实施方式，但本领域技术人员将认识到，这些实施方式不限于所描述的实例或附图。应当理解，附图和对其的详细描述并非旨在将实施方式限制为所公开的特定形式，相反，其意图是覆盖落入由所附权利要求限定的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。本文使用的标题仅用于组织目的，并不意味着用于限制说明书或权利要求的范围。如贯穿本申请所使用的，词语“可以”以允许的意义使用（即，意味着具有潜力），而不是以强制的意义使用（即，意味着必须）。类似地，词语“包括/包含(include/including/includes)”意味着包括但不限于。

具体实施方式

本公开描述了用于监控电源的电荷状态和/或健康状态的电源监控系统和对应方法。例如，电源（例如电池，其包括一个或多个堆叠的电化学单元）可以是飞行器的部件。电池可以定位在插座或壳体内，并且壳体可以包括一个或多个参考标记，该一个或多个参考标记各自与电池的对应的电化学单元（例如，对应的电化学单元的边缘）对齐。监控系统可以包括成像设备，该成像设备捕获堆叠的电化学单元和对应的参考标记的图像。可以使用图像识别技术来识别堆叠的电化学单元的边缘和对应的参考标记。至少部分地基于所捕获图像内的所识别的边缘和参考标记，可以使用距离估计技术来确定一个或多个电化学单元的尺寸（例如，物理大小）和/或尺寸变化（例如，物理大小的增加或减少）。可以使用所确定的尺寸和/或尺寸变化来估计电池的一个或多个电化学单元的电荷状态和/或健康状态。