[发明专利]一种无人机用电源管理模块及方法

说明书

本发明涉及一种无人机用电源管理模块及方法，包括电源输入端、机械开关、电子开关模块、辅源模块、辅助模块、载荷配电模块和电源输出端，所述机械开关设置于所述电源输入端，所述辅源模块包括辅源电压转换模块，所述辅助模块包括滤波电路、三极管和光耦，当机械开关闭合时，机械开关后端电压连接到辅源输入正端，给辅源模块供电，当辅源模块上电时，其输出电压加载到电子开关栅极、源极间，使电子开关闭合，输入输出接通，实现配电。其有益效果为：采用机械开关和电子开关相结合的方式实现配电功能，在待机存储状态下，可实现极低的放电率，滤波电路可消除机械开关上电瞬间的高频抖动，光耦和三极管可实现电源输入输出的快速切断。

技术领域

本发明属于无人飞行器技术领域，具体涉及一种无人机用电源管理模块及方法。

背景技术

无人机作为一种武器装备具有长时滞空、智能可控、无人员伤亡威胁等优点，受到各方青睐，各方正在加紧投入。考虑使用维修性能，武器装备均需具备一定存储能力，通常5年以上。然而，以锂电池为能源的无人机在长期存储方面面临着两大难题：一个是锂电池自放电，另一个是外放电。随着锂电池技术的发展，锂电池的自放电率已经能做到较低，以锂氟化碳一次电池为例，电量损失一般可控制在每年2％以内。外放电是指完成配电功能的电源管理模块在存储状态下存在低功耗放电现象，现有电源管理模块一般采用电子开关加控制器的方式，存储时控制器运行在低功耗模式，工作时控制器打开电子开关，电源模块负载工作，整个模块一直处于低功耗工作状态，其放电率难以满足长期存储要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，针对现有电源管理模块在待机状态下低功耗工作难以满足长期存储低放电率需求的问题，本发明目的在于提供一种无人机用电源管理模块及方法，采用外部机械开关加电子开关的方式实现配电功能，在待机存储状态下，外部机械开关断开，基于MOS管的电子开关断开，整个模块仅有MOS管的漏电流，放电率可控制在每年1％以内，解决无人机长期存储问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无人机用电源管理模块，包括电源输入端、机械开关、电子开关模块、辅源模块、辅助模块、载荷配电模块和电源输出端，

所述电源输入端包括电源输入正极VIbus和电源输入负极VIgnd；

所述电源输出端包括电源输出正极VObus和电源输出负极VOgnd；

所述机械开关设置于所述电源输入端，一端与所述电源输入正极VIbus相连，另一端与所述辅源模块的输入端正极相连；

所述辅源模块包括辅源电压转换模块，所述辅源模块的电源由所述电源输入端供给；

所述辅助模块包括滤波电路、三极管和光耦，所述滤波电路的输入端分别与所述电源输入负极VIgnd和所述机械开关的后端相连，所述滤波电路的输出端分别与所述三极管的基极和发射级相连，所述三极管的集电极与所述光耦的输出端相连，所述光耦的输入电压取自所述电源输入端的电压；

所述电子开关模块包括多个并联连接的MOS管，所述MOS管的漏极与电源输入正极VIbus相连，所述MOS管的源级与电源输出正极VObus相连，所述MOS管的栅极与所述光耦相连；

所述载荷配电模块包括电压转换模块，为无人机上各载荷供电。

进一步地，还包括电压检测单元，所述电压检测单元包括输入滤波电路、电压检测模块、输出滤波电路，所述输入滤波电路的输入连接于所述电源输入正极VIbus和所述电源输入负极VIgnd，所述输入滤波电路的输出端连接于所述电压检测模块的输入端，所述电压检测模块的输出端连接于所述输出滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接于电压检测正端和电压检测负端。

进一步地，MOS管在满足工作电流和电压要求的情况下，选择单个漏电流不大于2uA的MOS管，可把漏电电流控制在uA级。