[发明专利]一种多旋翼无人值守系统无人机自动充电系统及方法

权利要求书

1.一种多旋翼无人值守系统无人机自动充电系统，其特征在于：包括功率变换模块、过充电保护模块，所述功率变换模块包括第一处理器、输入电压检测电路、电池电压检测电路、充放电电流检测电路、BUCK-BOOST电路，所述第一处理器的输入端连接输入电压检测电路、电池电压检测电路、充放电电流检测电路，输出端连接BUCK-BOOST电路，所述过充电保护模块包括第二处理器、过充电保护电路和单体电池均衡、检测电路，所述第二处理器连接单体电池均衡、检测电路，所述过充电保护电路一端通过电极与功率变换模块连接，所述单体电池均衡、检测电路的另一端、过充电保护电路的另一端均用于连接锂电池，所述功率变换模块还通过电极连接至锂电池。

2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人值守系统无人机自动充电系统，其特征在于：所述功率变换模块还包括均与第一处理器连接的铁电存储器、风扇控制电路、RS485通信电路和LED指示灯控制电路。

3.一种基于如权利要求1所述的多旋翼无人值守系统无人机自动充电系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.系统上电后第一处理器探测无人值守平台上的电极电压，通过电极电压判断电池是否存在；

如果探测到电极电压为零，则电极未接触，电池不存在，循环执行探测流程直至探测到电极电压存在；如果探测到电极电压存在，则进入50mA电流的放电探测阶段，放电探测周期20ms，放电探测50次后如果电极电压仍大于电池下限电压，则判断电压并非残余在BUCK-BOOST电路输出电容的残余电压，判断电池存在；

经过放电探测的电极电压如果仍小于电池下限电压，则进入到200mA充电探测阶段，充电探测周期20ms，充电探测50次后如果电极电压仍小于电池下限电压门限，则探测到电池存在、电池电压较低，反之则电池不存在。

B.探测到电池存在，则根据电池电压决定进入预充电模式或恒流充电模式；

C.预充电模式以2A电流对电池进行预充电，同时启动预充电计时，每执行一次预充电程序需对输入电压、电池电压、充电电流和温度进行判断，满足输入电压设定门限、电池电压设定门限、无电流检测异常、温升大于30度才能预充电，否则结束当前充电并进行报警；在预充电定时时间内当检测到电池电压高于预充电门限时进入20A恒流充电阶段；超过预充电时间电池仍未达到预充电门限电压时进行预充电超时报警；

D.在恒流充电定时时间内当检测到电池电压高于恒压充电门限时进入恒压充电阶段；超过恒流充电时间电池仍未达到预充电门限电压时进行恒流充电超时报警；

E.在恒压充电阶段，随着充电过程的进行充电电流逐渐减小，当充电电流小于设定的终止电流时停止充电。

4.根据权利要求3所述的多旋翼无人值守系统无人机自动充电方法，其特征在于，在对电池的整个充电过程中对充电起始状态、充电过程的故障状态进行数据记录，记录过程如下：

a.探测到电池后，读取目录帧；

b.帧记录地址是否为最后一帧数据记录地址；如果是，则数据地址跳转到数据记录首地址，进入步骤c；如果不是，则地址自增数据帧长字节数，进入步骤c；

c.充电参数记录；

d.判断充电过程是否有异常，如果是，则重新进入步骤a；如果不是，则判断充电是否完成，如果完成，则重新进入步骤a，如果没有完成，则重复步骤d。

5.根据权利要求3所述的多旋翼无人值守系统无人机自动充电方法，其特征在于，在对电池的整个充电过程中进行过充电保护，过充电保护模块上电后，步骤如下：

S1.系统上电后初始化；

S2.定时读取电池单体电压数据；

S3.判断电池电压是否大于均衡电压；如果是，则打开均衡控制，进入步骤S4；如果不是，则关闭均衡控制，并进入步骤S2；

S4.判断电池电压是否大于过充电电压，如果是，则打开过充电保护，进入步骤S2；如果不是，则关闭过充电保护，并进入步骤S2。