[发明专利]用于四旋翼飞行器多块电池组供电的防互充电路及方法

说明书

本发明公开了一种用于四旋翼飞行器多块电池组供电的防互充电路及方法，所述防互充保护电路设置在电池组和四旋翼飞行器航电设备之间，且电池组位于所述防互充保护电路的前端，四旋翼飞行器航电设备设置在所述防互充保护电路的后端，电池组通过防互充电路整流汇流后输出给用电设备进行供电。本发明的有益效果是：采用模块化的设计思路，电路简单可靠，有利于提高四旋翼飞行器的安全性和实现电路的小型化；防互充保护电路电压工作范围宽。当N块电池组电压不一致时，低电压电池组对应的防互充保护电路自动关断Q1，达到保护电池组和用电设备的目的；综合考虑耐压值、内阻和过电流能力，减小能量损耗，提高驱动电流能力。

技术领域

本发明涉及一种可广泛应用于四旋翼飞行器多块电池组供电的 用于四旋翼飞行器多块电池组供电的防互充电路及方法。

背景技术

目前，四旋翼飞行器选用直流电源进行供电，为了提高飞行器的 续航时间，一般选用多块电池组并联。当使用多块电池组并联进行供 电时，如果电池组间存在电压差，高电压电池组模块就会向低电压电 池组进行充电，这种充电具有以下缺点：

1.影响电池组正常向四旋翼用电设备进行供电，四旋翼飞行器工 作时，四路电机旋转所需的功率很高，如果有电池组不能正常供电， 会造成四路电机无法输出正常功率，导致四旋翼飞行器无法正常工作；

2.电池组间互相充电，充电电流一般会达到电池的最大放电电流， 容器造成电池与机载用电设备间的电连接器烧毁，产生危险，同时电 池长时间大电流放电会降低电池的工作寿命。

为了防止电池组间产生互充现象，常用的设计是在电池组的后端 加入肖特基二极管，以四旋翼飞行器三块电池组并联供电为例，如图 1所示，VBAT1、VBAT2和VBAT3分别是三块电池组的输出端，D1、D2 和D3是三个肖特基二极管，VIN是三路电池汇流后为用电设备供电 的输出端。

以上方法在多块电池组并联同时供电时被广泛应用，但是该种设 计方法有以下缺点：

1.肖特基二极管的过流能力有限，不能满足高电流的使用要求；

2.肖特基二极管的能量损耗较高，对于四旋翼飞行器的续航存在 影响。

3.多块电池组供电情况下，四旋翼飞行器续航一般可达四十分钟 以上，因此，长时间工作肖特基二级管容易发热，器件容易损坏，威 胁飞行安全。

发明内容

本发明公开了一种用于四旋翼飞行器多块电池组供电的防互充 电路及方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种用于四旋翼飞行 器多块电池组供电的防互充电路，所述防互充保护电路设置在电池组 和四旋翼飞行器航电设备之间，且所述防互充保护电路位于每个电池 组的前端，四旋翼飞行器航电设备设置在所述防互充保护电路的后端， 每个电池组均通过防互充电路整流汇流后输出给用电设备进行供电。

进一步，所述防互充电路包括输入保护和通断控制电路、汇流和 滤波电路；

其中，所述输入保护和通断控制电路，用于调整电源的输出，增 加供电系统的可靠性，确保电流从一条路径稳定地传输到另一条路径， 不产生振荡；如果电源故障或短路，将快速关断将反向电流瞬态降至 最低，保护电池组及用电设备不被损伤；

所述汇流和滤波电路，用于对输入输出电压进行滤波，防止电压 振荡，纹波过大对后端用电设备造成影响。

进一步，所述输入保护和通断控制电路包括：接线端子VBAT+、 接线端子VBAT-、U1和Q1；