[发明专利]无人机电池管理系统和管理方法

权利要求书

1.一种无人机电池管理系统，其特征在于，包括：至少一个充电装置和多个电池装置；所述充电装置用于为多个所述电池装置充电，所述电池装置用于装载于无人机上为所述无人机提供电源；

所述充电装置包括充电通信模块和充电电源接口；所述充电装置通过所述充电通信模块和所述充电电源接口与所述电池装置连接；

所述电池装置包括电池通信模块和电池充电接口；所述电池通信模块用于连接所述充电通信模块或上一个已连接的电池装置的所述电池通信模块；所述电池通信模块包括：第一电池总线单元、第一通信接口和NFC接收单元；所述第一电池总线单元用于连接所述充电装置；所述第一通信接口用于连接所述无人机的第二通信接口，通过所述第一通信接口读取的信息用于判断当前所述电池装置与所述无人机的连接状态；所述NFC接收单元用于读取与所述电池装置连接的所述无人机的信息；

所述充电装置通过所述充电电源接口为多个所述电池装置进行充电；所述电池充电接口还用于在当前所述电池装置的电量达到第一阈值时，停止为当前所述电池装置充电，并接通下一个待连接的所述电池装置的所述电池充电接口进行充电；

其中，所述电池充电接口包括电池电源输入接口和电池电源输出接口；所述电池电源输入接口和电池电源输出接口之间通过控制单元连接；所述控制单元用于实现为当前所述电池装置充电，或者导通级联的下一个所述电池装置并为其充电；控制单元的电源结构包括两个MOS管，其中一个电池MOS管导通时，所述电池电源输入接口与所述充电电源接口连接，为当前电池装置充电；当充电到第一阈值并且所述当前电池装置的所述电池电源输出接口连接有下一个待充电的电池装置时，则断开所述电池MOS管，将另一个级联MOS管导通，为下一个级联的电池装置充电；

所述充电通信模块包括：充电总线单元和第三通信接口；

所述充电总线单元包括第一充电总线和第二充电总线，所述第一充电总线用于多个所述充电装置之间进行通信，所述第二充电总线用于所述充电装置与所述电池装置之间进行通信；相邻两个所述充电装置之间级联；

所述第三通信接口用于所述充电装置与本地交换机之间进行通信，并且通过所述本地交换机连接的路由器，将电池管理系统的数据实时上传至云端。

2.根据权利要求1所述的无人机电池管理系统，其特征在于，所述第一电池总线单元包括：电池总线接入口和电池总线输出口；

所述电池总线接入口用于连接所述充电通信模块或上一个已连接的所述电池装置的电池总线输出口；所述电池总线输出口用于连接下一个待连接的所述电池装置的电池总线接入口。

3.根据权利要求1所述的无人机电池管理系统，其特征在于，

所述电池电源输入接口用于连接所述充电电源接口或上一个已连接的所述电池装置的电池电源输出接口；所述电池电源输出接口用于连接下一个待连接的所述电池装置的电池电源输入接口。

4.根据权利要求1所述的无人机电池管理系统，其特征在于，所述电池装置还包括：第一数据采集模块和第一温度采集模块；

所述第一数据采集模块用于获取所述电池装置的电压和电流；

所述第一温度采集模块用于采集所述电池的表面、所述电池的内部以及所述电池的控制板上的温度。

5.根据权利要求1所述的无人机电池管理系统，其特征在于，所述充电装置包括：供电模块、放电模块、第二数据采集模块和第二温度采集模块；

所述供电模块用于为所述充电装置提供电源；所述放电模块与所述充电电源接口连接，并为所述电池装置充电；

所述第二数据采集模块用于获取所述充电装置的输出电流和输出电压；

所述第二温度采集模块用于采集所述供电模块和所述放电模块的温度。

6.根据权利要求5所述的无人机电池管理系统，其特征在于，所述放电模块包括：功率电阻和风扇；

所述功率电阻用于接受所述充电装置的控制，使与所述充电装置连接的所述电池装置进行放电；

所述风扇用于当所述放电模块的温度大于第二阈值时，为所述放电模块进行散热。

7.一种无人机电池管理方法，其特征在于，应用于上述权利要求1至6任意一项所述的无人机电池管理系统，所述方法包括：

所述电池装置采集充电接口的第一电压值，并基于所述第一电压值判断是否接入所述充电装置；

所述电池装置通过所述电池通信模块判断所述充电装置与所述电池装置是否匹配，如果所述充电装置与所述电池装置匹配，则通过所述电池充电接口进行充电；

所述电池装置采集所述充电接口的第二电压值，并基于所述第二电压值判断所述电池装置是否处于满电状态；当所述电池装置处于满电状态时，则断开所述电池充电接口停止充电；

所述电池装置通过第一通信接口读取的信息判断当前所述电池装置与所述无人机的连接状态；

如果当前所述电池装置与所述无人机连接，则所述电池装置通过所述无人机的信息判断当前所述电池装置与所述无人机是否匹配；当所述电池装置与所述无人机匹配时，所述电池装置为所述无人机进行供电；

如果前所述电池装置与所述无人机断开连接，则所述电池装置通过所述无人机的信息判断当前所述电池装置与所述无人机是否脱离；当所述电池装置与所述无人机脱离时，所述电池装置关闭供电电源接口。