[实用新型]一种无人机通用型锂电池组全寿命管理装置

说明书

本实用新型提供了一种无人机通用型锂电池组全寿命管理装置。其中，所述管理装置包括电池槽，无人机电池管理模块，所述电池槽可拆卸安装于所述无人机电池管理模块，所述电池槽内安装由若干节卡扣式安装的单体锂电池构成的锂电池组，所述锂电池组通过控制开关连接电池槽正负极并实现各单体锂电池之间的串并联连接，解决了现有无人机电池兼容性差、电池管理模块与电池一体化的问题，能够实现电池、管理模块的独立拆装、换装。通过通信接口预设电池参数，提高管理模块的通用性，通过设置的存储芯片与时钟芯片，实现电池的完整寿命周期内的状态信息记录与保存。能够较好地预测电池SOC及SOH状态，提高飞行期间电池工作可靠性。

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，主要用于基于锂电池组作为动力的微小型多旋翼无人机系统，该实用新型装置用于管理无人机锂电池组工作。

背景技术

现有技术中的无人机锂电池及其电池管理模块存在如下问题：

1.由于无人机产业，尤其是基于锂电池动力的微小型无人机(以下简称无人机)产业还处于发展初期，各厂家无人机的锂电池组动力系统类型千差万别，导致不同锂电池模组之间的兼容性较差，影响了无人机动力系统的进一步发展；以网上可以搜索到的多款品牌无人机电池组为例，如大疆、小米等品牌，其电池模块无法实现兼容使用；相对来说，车用锂电池组已经开始开展通用模块化模组应用；

2.当前对于无人机用锂电池组的电池管理模块通常采用与电池一体，不同厂家的电池管理模块接口不一致，且只能管理特定型号电池；从可以获得的多种型号无人机锂电池模块的结构组成分析，其电池管理模块与电池为一体化设计，无法在正常使用期间单独更换电池或者管理模块。

3.由于无人机电池管理模块与电池一体设计，在电池使用寿命到限报废时，电池管理模块也要一起报废，造成了成本及资源浪费；

4.目前，无人机电池管理模块对电池性能的监护、预测等主要是基于运行状态下的电池组电压、电流、温度等实时参数进行计算和分析；从已知信息中，没有发现无人机电池管理系统能够对非运行状态下信息进行记录，形成较完整的历史使用信息数据，并进行基于电池完整使用寿命周期的状态分析。由于没有历史使用状态完整记录，电池状态预测存在一定不足，无人机电池性能评估存在较大偏差，甚至造成飞行期间电池突然失效等现象。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种无人机通用型锂电池组全寿命管理装置，可解决如下技术问题：

1.本实用新型提供一种无人机通用型锂电池组全寿命管理装置，该装置能够管理符合规定型号的锂电池，如18650型；该装置能够支持3-6节电池的串并联接入；该装置可以根据需要自行换装锂电池，并选择连接模式；该装置解决了无人机电池管理模块与电池一体化的问题，能够实现电池、管理模块电路板的独立拆装、换装；

2.本实用新型的无人机通用型锂电池组全寿命管理装置包括通信接口，用作电池参数输入接口，可根据管理电池型号类型预设对应的电参量，如电压、电流限额、电池循环使用次数、使用寿命、静置状态参数等；有效实现电池管理模块的通用性；

3.本实用新型的无人机通用型锂电池组全寿命管理装置包括大容量片上掉电存储和时钟装置，通过该装置可以实现对所管理电池的完整寿命周期内的状态信息记录与保存；本实用新型的电池管理方法提供基于实时状态和历史状态两种方式的电池状态分析与管理方法；

4.本实用新型的电池管理方法包括对数据记录格式、数据记录方式、数据处理方法的改进，按照电池的不同运行状态实现对于电池状态的准确记录；

5.本实用新型提供的电池管理方法是一种基于历史状态信息的电池管理方法；该方法结合实时状态参数，能够较好地预测电池SOC及SOH状态。尤其是较好解决了无人机电池长时间静置情况下的电池状态分析问题，进而提高飞行期间电池工作可靠性。

(二)技术方案