[发明专利]一种无人机动力电池的温度管理装置及控温方法

说明书

本发明公开了一种无人机动力电池的温度管理装置及控温方法，属于无人机应用技术领域。通过在箱体内安装温传感器和控制电路板，能够实时获知电池的充放电温度，并能够通过散热风扇和加热层对电池进行散热和加热，使锂离子电池的使用温度保持在一定的范围，可以避免极端温度对电池的充放电性能和安全性能的影响，尽可能保证电池的使用寿命和安全性，可以极大的拓展无人机的使用环境。本发明装置结构简单、设计严谨且便于携带和安装，实用性较强。

技术领域

本发明属于无人机应用技术领域，涉及一种无人机动力电池的温度管理装置及控温方法。

背景技术

动力电池是电动无人机的主要能量来源，其性能直接影响着无人机的续航时间、航程等关键技术指标。相比于其他类型电池，锂离子电池具有高能量密度、功率密度，同时在循环寿命和安全性上都有很大的优势，所以目前电动无人机动力电池主要使用锂离子电池。

当前，无人机应用场景丰富，使用环境的温度变化较大。然而，锂离子电池对温度变化比较敏感，过低或过高的温度，都会对电池的电化学性能、使用寿命和安全性有巨大影响。同时，电池模组和电池包由于电芯的差异性、环境温度的不均，导致其内部受热不一致，这也对电池的充放电性能、容量、使用寿命和安全性有一定的影响。因此，将锂离子电池的工作保持在一定的温度范围内，对于电池，乃至无人机的安全都至关重要。

当前，尽管有一些研究考虑到低温环境对电池的危害，并提出了一些保护措施，但高温环境对电池影响也比较大。大电流充放电，加之过高的环境温度，会导致锂离子电池材料的性能退化，这将大大缩短锂离子电池的循环寿命，甚至会影响锂离子电池使用的安全性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，锂离子电池的保护措施仅考虑了低温环境而未考虑高温环境对电池性能影响的缺点，提供一种无人机动力电池的温度管理装置及控温方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种无人机动力电池的温度管理装置，包括箱体，箱体的侧壁上安装有控制模块，控制模块包括控制电路板和与控制电路板电连接的温度传感器；

箱体的一侧侧壁上开设有内外相通的通孔，通孔上安装有散热风扇，散热风扇与控制电路板电连接；

箱体内部固定有电池，电池分别与控制模块和散热风扇电连接；

箱体的侧壁上设有防护层，防护层包括加热层，加热层分别与控制电路板和电池电连接。

优选地，所述防护层还包括绝缘层和保温层，所述绝缘层设有两层，加热层位于两层绝缘层之间。

优选地，所述防护层设置在箱体内侧相互平行的两个侧壁上。

优选地，所述散热风扇与控制模块分别安装在相互平行的侧壁上，且均与防护层相邻。

优选地，所述加热层由PTC陶瓷发热体或电热丝制备而成；所述控制电路板由陶瓷电路板、PCB板或铝基板制备而成。

优选地，所述保温层由海绵、玻璃纤维棉或酚醛泡沫制备而成；绝缘层由塑料或硅胶等材料制备而成。

优选地，所述箱体顶部设有能够封闭箱体的上盖；箱体的侧壁上沿设有滑轨，上盖滑动安装在滑轨上。

一种基于所述温度管理装置的控温方法，包括：将电池固定在箱体的内部，并将箱体固定在无人机上，工作时，温度传感器将感应到的箱体内部的温度值传输至控制电路板，控制电路板接收温度值，并判断接收的温度值是否在预先设定的温度阈值标准内；

当控制电路板接收的温度值大于设定的最大温度阈值时，控制散热风扇接通，开始散热，直至控制电路板接收的温度值位于温度阈值范围内，断开散热风扇的信号；