无人机动力锂电池充电管理系统技术方案

本发明专利技术提供的一种无人机动力锂电池充电管理系统，包括充电柜以及用于对充电柜的进行充电管理的充电管理单元；所述充电柜包括柜体、上孔板、下孔板以及隔离托板；所述柜体的相对的两侧侧壁设置有滑槽，所述滑槽从柜体的侧壁上端延伸到柜体的侧壁中下部，所述柜体的顶板设置有通风孔，对应于通风孔处设置有散热风扇；所述充电管理单元包括用于检测柜体内环境的检测模块、中央控制电路、继电器模块、用于对锂电池进行充电的充电管理电路、用于驱动隔离托板上下运动的电控驱动机构、移动通信模块以及智能手机；能够对无人机动力锂电池的充电过程进行实时有效地监控并能够即时上传，并且能够在充电过程中发生火灾意外情况时进行自主灭火操作并即时上传火情信息。

UAV power lithium battery charging management system

The invention provides an unmanned aerial vehicle power lithium battery charging management system, which comprises a charging cabinet and a charging management unit for charging a charging cabinet; the charging cabinet comprises a cabinet body, an upper orifice plate, a lower orifice plate and an isolation bracket; the opposite sides of the cabinet body are provided with a sliding groove, and the sliding groove is from the cabinet. The upper end of the side wall of the body extends to the middle and lower part of the side wall of the cabinet, and the roof of the cabinet is provided with a ventilation hole corresponding to a cooling fan; the charging management unit comprises a detection module for detecting the environment inside the cabinet, a central control circuit, a relay module, and a charging tube for charging lithium batteries. It can monitor and upload the charging process of the UAV lithium battery in real time and effectively, and can carry out the self-extinguishing operation in case of fire accident during the charging process. Fire information is uploaded.

【技术实现步骤摘要】
无人机动力锂电池充电管理系统
本专利技术涉及一种电力辅助工具，尤其涉及一种无人机动力锂电池充电管理系统。
技术介绍
无人机在电力系统中已经得到广泛应用，比如利用无人机进行架空输电线路的巡线，采用无人机进行相应的电力检查，能够有效提升巡检效率、节约人力等效果，但是无人机的续航成为目前一个重要难题；为了环保以及节约能源，目前无人机广泛采用聚合物锂电池作为动力电池，现有技术中，对于无人机锂电池的充电，一般采用如下方式：将无人机的动力锂电池拆解下来，然后将动力锂电池置于专门用于充电的充电柜，但是，现有的充电柜存在如下缺陷：现有的充电柜不能实现对充电过程监控，从而在锂电池充电过程中需要工作人员进行值守，否则将导致锂电池出现过充而导致锂电池的寿命和性能受到影响，导致人力的浪费；另一方面，现有的充电柜在没有工作人员的监控下或者工作人员的疏忽，由于充电温度过高以及电流等原因，容易引起火灾，从而存在严重的安全隐患。因此，需要提出一种新的无人机动力锂电池充电管理系统，能够对无人机动力锂电池的充电过程进行实时有效地监控并能够即时上传，并且能够在充电过程中发生火灾意外情况时进行自主灭火操作并即时上传火情信息，从而无需专门的工作人员进行值守也能够确保无人机锂电池的充电安全，有效节约人力，避免由于无人机动力锂电池充电而带来安全风险。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种无人机动力锂电池充电管理系统，能够对无人机动力锂电池的充电过程进行实时有效地监控并能够即时上传，并且能够在充电过程中发生火灾意外情况时进行自主灭火操作并即时上传火情信息，从而无需专门的工作人员进行值守也能够确保无人机锂电池的充电安全，有效节约人力，避免由于无人机动力锂电池充电而带来安全风险。本专利技术提供的一种无人机动力锂电池充电管理系统，包括充电柜以及用于对充电柜的进行充电管理的充电管理单元；所述充电柜包括柜体、上孔板、下孔板以及隔离托板；所述柜体的相对的两侧侧壁设置有滑槽，所述滑槽从柜体的侧壁上端延伸到柜体的侧壁中下部，所述柜体的顶板设置有通风孔，对应于通风孔处设置有散热风扇；所述上孔板固定设置于柜体内部空间的上部且位于散热风扇的下方，所述下孔板固定设置于上孔板的下方且下孔板与上孔板的板面平行，所述下孔板上设置有灭火球，所述下孔板还设置有用于放置灭火球的安装孔，灭火球的引线穿过安装孔且延伸到下孔板的下方；所述隔离托板设置于下孔板的下方，且隔离托板设置有滑块，所述滑块嵌入于滑槽中并可沿滑槽上下运动；所述充电管理单元包括用于检测柜体内环境的检测模块、中央控制电路、继电器模块、用于对锂电池进行充电的充电管理电路、用于驱动隔离托板上下运动的电控驱动机构、移动通信模块以及智能手机；所述检测模块的输出端与中央控制电路连接，所述中央控制电路的风扇控制端与散热风扇连接，中央控制电路的驱动控制端与电动驱动机构的控制输入端连接，所述中央控制电路还与充电管理电路通信连接，所述中央控制电路通过移动通信模块与智能手机通信连接，所述充电管理电路的交流电输入端通过继电器模块的常闭开关与市电连接，继电器模块的控制输入端与中央控制电路的继电器控制输出端连接；所述充电管理电路和无人机动力电池设置于隔离托板上。进一步，所述充电管理电路包括整流滤波电路、可调输出电路、电流检测电路、电压检测电路以及充电控制电路；所述整流滤波电路的输入端通过继电器模块的常闭开关与市电连接，所述整流滤波电路的输出端与可调输出电路的电源输入端连接，所述可调输出电路的输出端与输出接口连接，所述输出接口与无人机的动力锂电池连接，所述电压检测电路用于检测可调输出电路的输出电压并输出电压检测信号至充电控制电路，所述电流检测电路用于检测可调输出电路的输出电流并输出电流检测信号至充电控制电路，所述充电控制电路的控制输出端与可调输出电路的控制输入端连接。进一步，所述可调输出电路包括稳压二极管DW1、稳压二极管DW2、电容C1、电容C2、压敏电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、可调电阻R4、MOS管Q1、电感L1以及芯片U1；所述芯片U1为LM2576芯片；芯片U1的1引脚作为可调输出电路的输入端，芯片U1的1引脚通过电容C1接地，芯片U1的1引脚还与稳压二极管DW1的负极连接，稳压二极管DW1的正极通过压敏电阻R1接地，芯片U1的2引脚与电感L1的一端连接，电感L1的另一端接地，芯片U1的2引脚与稳压二极管DW2的负极连接，稳压二极管DW2的正极接地，电感L1的另一端通过电容C2接地，电容C2和电感L1的公共连接点作为可调输出电路的输出端Vout；可调电阻R4的一端连接于电容C2和电感L1的公共连接点，可调电阻R4的另一端通过电阻R5接地，可调电阻R4和电阻R5之间的公共连接点连接于芯片U1的4引脚；芯片U1的3引脚通过电阻R2与芯片U1的1引脚连接，芯片U1的3引脚还与MOS管的Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的栅极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端作为可调输出电路的控制输入端与充电控制电路连接，芯片U1的5引脚接地。进一步，所述电控驱动机构包括驱动电机、圆形结构的驱动板，所述驱动电机设置于隔离托板的下方且驱动电机的输出轴竖直向上设置；所述驱动电机的输出轴的输出端与驱动板固定连接且输出轴的轴线与驱动板的板面垂直；驱动电机的输出轴的轴线与驱动板的圆心重合；所述驱动板固定设置于隔离托板的下表面且驱动板的圆心和隔离托板的几何中心共线，所述驱动电机的控制端与中央控制电路的驱动控制端连接。进一步，所述柜体的侧壁还设置有进气孔。进一步，所述环境检测模块包括烟雾传感器、火焰传感器以及温度传感器；所述温度传感器为至少为两个，一个用于检测柜体内的环境温度，另一个用于检测无人机动力电池的温度，所述烟雾传感器、火焰传感器以及温度传感器的输出端均与中央控制电路连接。进一步，还包括用于向中央控制电路、监测模块、充电控制电路、继电器模块以及移动通信模块供电的供电模块；所述供电模块包括整流电路以及与所述整流电路的输出端连接的DC/DC转换电路；所述DC/DC转换电路包括用于向继电器模块输出12V直流电的第一转换电路、与第一转换电路输出端连接的并输出5V直流电的第二转换电路以及与第二转换电路输出端连接的并输出3.3V直流电的第三转换电路；所述第二转换电路用于将检测模块和移动通信模块供电，第三转换电路用于向中央控制电路和充电控制电路供电。进一步，所述继电器模块包括三极管Q3、电阻R8、继电器J1以及二极管D1；所述三极管Q1的集电极连接于12V直流电源、三极管Q3的发射极与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端通过继电器J1的励磁线圈接地，所述电阻R8和继电器J1的公共连接点与二极管D1的负极连接，二极管D1的正极接地，继电器J1的常闭开关设置于整流滤波电路的输入端与市电之间，三极管Q3的基极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端连接于中央控制电路的继电器控制输出端。进一步，所述中央控制电路和充电控制电路均为单片机。本专利技术的有益效果：通过本专利技术，能够对无人机动力锂电池的充电过程进行实时有效地监控并能够即时上传，并且能够在充电过程中发生火灾意外情况时进行自主灭火操作并即时上传火情信息，从而无需专门的工作人员进行值守也能够确保无人机锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机动力锂电池充电管理系统，其特征在于：包括充电柜以及用于对充电柜的进行充电管理的充电管理单元；所述充电柜包括柜体、上孔板、下孔板以及隔离托板；所述柜体的相对的两侧侧壁设置有滑槽，所述滑槽从柜体的侧壁上端延伸到柜体的侧壁中下部，所述柜体的顶板设置有通风孔，对应于通风孔处设置有散热风扇；所述上孔板固定设置于柜体内部空间的上部且位于散热风扇的下方，所述下孔板固定设置于上孔板的下方且下孔板与上孔板的板面平行，所述下孔板上设置有灭火球，所述下孔板还设置有用于放置灭火球的安装孔，灭火球的引线穿过安装孔且延伸到下孔板的下方；所述隔离托板设置于下孔板的下方，且隔离托板设置有滑块，所述滑块嵌入于滑槽中并可沿滑槽上下运动；所述充电管理单元包括用于检测柜体内环境的检测模块、中央控制电路、继电器模块、用于对锂电池进行充电的充电管理电路、用于驱动隔离托板上下运动的电控驱动机构、移动通信模块以及智能手机；所述检测模块的输出端与中央控制电路连接，所述中央控制电路的风扇控制端与散热风扇连接，中央控制电路的驱动控制端与电动驱动机构的控制输入端连接，所述中央控制电路还与充电管理电路通信连接，所述中央控制电路通过移动通信模块与智能手机通信连接，所述充电管理电路的交流电输入端通过继电器模块的常闭开关与市电连接，继电器模块的控制输入端与中央控制电路的继电器控制输出端连接；所述充电管理电路和无人机动力电池设置于隔离托板上。...

【技术特征摘要】
1.一种无人机动力锂电池充电管理系统，其特征在于：包括充电柜以及用于对充电柜的进行充电管理的充电管理单元；所述充电柜包括柜体、上孔板、下孔板以及隔离托板；所述柜体的相对的两侧侧壁设置有滑槽，所述滑槽从柜体的侧壁上端延伸到柜体的侧壁中下部，所述柜体的顶板设置有通风孔，对应于通风孔处设置有散热风扇；所述上孔板固定设置于柜体内部空间的上部且位于散热风扇的下方，所述下孔板固定设置于上孔板的下方且下孔板与上孔板的板面平行，所述下孔板上设置有灭火球，所述下孔板还设置有用于放置灭火球的安装孔，灭火球的引线穿过安装孔且延伸到下孔板的下方；所述隔离托板设置于下孔板的下方，且隔离托板设置有滑块，所述滑块嵌入于滑槽中并可沿滑槽上下运动；所述充电管理单元包括用于检测柜体内环境的检测模块、中央控制电路、继电器模块、用于对锂电池进行充电的充电管理电路、用于驱动隔离托板上下运动的电控驱动机构、移动通信模块以及智能手机；所述检测模块的输出端与中央控制电路连接，所述中央控制电路的风扇控制端与散热风扇连接，中央控制电路的驱动控制端与电动驱动机构的控制输入端连接，所述中央控制电路还与充电管理电路通信连接，所述中央控制电路通过移动通信模块与智能手机通信连接，所述充电管理电路的交流电输入端通过继电器模块的常闭开关与市电连接，继电器模块的控制输入端与中央控制电路的继电器控制输出端连接；所述充电管理电路和无人机动力电池设置于隔离托板上。2.根据权利要求1所述无人机动力锂电池充电管理系统，其特征在于：所述充电管理电路包括整流滤波电路、可调输出电路、电流检测电路、电压检测电路以及充电控制电路；所述整流滤波电路的输入端通过继电器模块的常闭开关与市电连接，所述整流滤波电路的输出端与可调输出电路的电源输入端连接，所述可调输出电路的输出端与输出接口连接，所述输出接口与无人机的动力锂电池连接，所述电压检测电路用于检测可调输出电路的输出电压并输出电压检测信号至充电控制电路，所述电流检测电路用于检测可调输出电路的输出电流并输出电流检测信号至充电控制电路，所述充电控制电路的控制输出端与可调输出电路的控制输入端连接。3.根据权利要求2所述无人机动力锂电池充电管理系统，其特征在于：所述可调输出电路包括稳压二极管DW1、稳压二极管DW2、电容C1、电容C2、压敏电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、可调电阻R4、MOS管Q1、电感L1以及芯片U1；所述芯片U1为LM2576芯片；芯片U1的1引脚作为可调输出电路的输入端，芯片U1的1引脚通过电容C1接地，芯片U1的1引脚还与稳压二极管DW1的负极连接，稳压二极管DW1的正极通过压敏电阻R1接地，芯片U1的2引脚与电感L1的一端连接，电感L1的另一端接地，芯片U1的2引脚与稳压二极管DW2的负极连接，稳压二极管DW2的正极接地，电感L1的另一端通过电容C2接地，电容C2...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴佳利，李汶江，曾湘隆，文承家，程昆，武剑，罗乐，李冬，雷正，唐娟，夏远灿，张进，胡御宇，田捷，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11