电池冗余电路、无人飞行器及其电池供电的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种电池冗余电路、无人飞行器及其电池供电的控制方法，该电路包括多个并联的供电支路和一电源输出端，每一所述供电支路包括：电池；控制子电路，所述控制子电路包括一场效应管、控制芯片，所述场效应管输入端和输出端分别连接所述电池输出端和所述电源输出端；所述控制芯片持续检测本供电支路电池输出端和电源输出端的压差，当压差为负压差且大于第一阈值，则断开本供电支路的场效应管，以使其它供电支路不对本供电支路的电池充电；当压差由负压差变为正压差，且所述正压差大于第二阈值，则将所述控制子电路的场效应管导通，以使本供电支路的电池与电源输出端导通。实现了供电的无缝切换，达到了电池冗余设计的效果。

【技术实现步骤摘要】
电池冗余电路、无人飞行器及其电池供电的控制方法
本专利技术涉及无人飞行器领域，特别是涉及一种电池冗余电路、无人飞行器及其电池供电的控制方法。
技术介绍
目前随着无人机在各个领域中的深入应用。人们对无人机的安全性提出了越来越高的要求。而能够为无人机提供稳定可靠的电源无疑是无人机安全最重要的保障。因此，电池的冗余设计有时候成了一种必要的手段，电池冗余传统的方式是，将多个电池并联，通过隔离、控制电路实现供电。其中一个电池失效的情况下，其它电池能立即补充进来，进而保障无人机的飞行安全。其中冗余电路最简单的办法是在每一个电池输出端串接一个肖特基二极管。然而由于肖特基的压降较大，当负载电流过大时，二极管上的热损耗较大，需要使用很大封装的二极管而且能量转换效率较低。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能量转换效率更高的电池冗余电路、无人飞行器及其电池供电的控制方法。一种电池冗余电路，所述电池冗余电路包括多个并联的供电支路和一电源输出端，每一所述供电支路包括：电池；控制子电路，所述控制子电路包括一场效应管、控制芯片，所述场效应管输入端和输出端分别连接所述电池输出端和所述电源输出端；所述控制芯片持续检测本供电支路电池输出端和电源输出端的压差，当压差为负压差且大于第一阈值，则断开本供电支路的场效应管，以使其它供电支路不对本供电支路的电池充电；当压差由负压差变为正压差，且所述正压差大于第二阈值，则将所述控制子电路的场效应管导通，以使本供电支路的电池与电源输出端导通。在其中一个实施例中，所述场效应管内包括体二极管，所述体二极管正极连接场效应管的源极，所述体二极管负极连接场效应管的漏极。在其中一个实施例中，所述控制子电路还包括：控制芯片，包括控制引脚、检测引脚，所述控制引脚连接场效应管控制端，所述检测引脚一端连接电池输出端，另一端连接电源输出端，用于根据本供电支路电池输出端和电源输出端的压差控制场效应管的通断。在其中一个实施例中，所述场效应管输出端通过串联的第一电阻和第二滤波电容接地，所述控制芯片的芯片供电引脚连接第一电阻和第二滤波电容之间。在其中一个实施例中，所述控制芯片为硬件控制芯片。在其中一个实施例中，每一所述供电支路电池输出端通过第一滤波电容接地。在其中一个实施例中，所述场效应管输出端通过第三滤波电容接地。在其中一个实施例中，每一所述供电支路电池输出端连接所述场效应管的体二极管的正极，电源输出端与场效应管的体二极管的负极相连。一种无人飞行器，包括主机系统和如上述任一所述所述的电池冗余电路，所述电池冗余电路的所述电源输出端与所述主机系统连接。一种无人飞行器电池供电的控制方法，所述无人飞行器包括主机系统和电池冗余电路，所述电池冗余电路通过电源输出端给所述主机系统供电，所述电池冗余电路包括多个并联的供电支路，每一供电支路包括一控制子电路，每一控制子电路包括一场效应管、控制芯片；所述控制方法包括：当电池插入供电支路时，将该供电支路的场效应管导通，将该供电支路的电池输出端与电源输出端导通；控制芯片持续检测本供电支路电池输出端和电源输出端的压差，当压差为负压差且大于第一阈值，则断开本供电支路的场效应管，以使其它供电支路不对本供电支路的电池充电；当压差由负压差变为正压差，且所述正压差大于第二阈值，则将所述控制子电路的场效应管导通，以使本供电支路的电池与电源输出端导通。上述电池冗余电路、无人飞行器及无人飞行器电池供电的控制方法中，电池冗余电路包括多个并联的供电支路和一电源输出端，每一供电支路都包括：电池和控制子电路，其中控制子电路包括一场效应管、控制芯片，场效应管输入端和输出端分别连接电池输出端和电源输出端；控制芯片持续检测本供电支路电池输出端和电源输出端的压差，当压差为负压差且大于第一阈值，则断开本供电支路的场效应管，以使其它供电支路不对本供电支路的电池充电。由于这个关断时间很短，为nS级，对电池的瞬间冲击伤害可以忽略。当压差由负压差变为正压差，且正压差大于第二阈值，则将控制子电路的场效应管导通，以使本供电支路的电池与电源输出端导通。当电池输出端向电源输出端导通时无延时，确保了电源切换的安全。本专利技术的技术方案实现了供电的无缝切换，达到了电池冗余设计的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它实施例的附图。图1为一实施例中电池冗余电路的电路图；图2为另一实施例中电池冗余电路的电路图；图3为再一实施例中电池冗余电路的电路图；图4为一实施例中无人飞行器的示意图；图5为一实施例中无人飞行器电池供电的控制方法的流程图；图6为另一实施例中无人飞行器电池供电的控制方法的流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。图1为一实施例中电池冗余电路的电路图，该电池冗余电路包括2个并联的供电支路和一电源输出端，每一供电支路包括：电池和控制子电路。该控制子电路包括场效应管和控制芯片，该场效应管输入端连接电池输出端，场效应管输出端连接电源输出端；控制芯片持续检测本供电支路电池输出端和电源输出端的压差，当压差为负压差且大于第一阈值，则断开本供电支路的场效应管，以使其它供电支路不对本供电支路的电池充电；当压差由负压差变为正压差，且正压差大于第二阈值，则将控制子电路的场效应管导通，以使本供电支路的电池与电源输出端导通。具体的，以其中一个供电支路为例，该供电支路包括：电池BAT1和控制子电路。该控制子电路包括一场效应管Q1和控制芯片，该场效应管Q1源极连接电池BAT1输出端，场效应管Q1漏极连接电源输出端VOUT。控制芯片持续检测本供电支路电池BAT1输出端和电源输出端VOUT的压差。当压差为负压差，即其它供电支路电池电压高于本供电支路的电池BAT1电压，会产生流向电池BAT1的电流，当该负压差大于第一阈值，则控制子电路断开本供电支路的场效应管Q1，以使其它供电支路不对本供电支路的电池BAT1充电；由于这个关断时间很短，为nS级，对电池BAT1的瞬间冲击伤害可以忽略。当压差由负压差变为正压差，即其它供电支路电池电压低于本供电支路的电池BAT1电压，会产生从电池BAT1流到电源输出端的电流。当该正压差大于第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池冗余电路，所述电池冗余电路包括多个并联的供电支路和一电源输出端，其特征在于:每一所述供电支路包括：电池；控制子电路，所述控制子电路包括一场效应管、控制芯片，所述场效应管输入端和输出端分别连接所述电池输出端和所述电源输出端；所述控制芯片持续检测本供电支路电池输出端和电源输出端的压差，当压差为负压差且大于第一阈值，则断开本供电支路的场效应管，以使其它供电支路不对本供电支路的电池充电；当压差由负压差变为正压差，且所述正压差大于第二阈值，则将所述控制子电路的场效应管导通，以使本供电支路的电池与电源输出端导通。

【技术特征摘要】
1.一种电池冗余电路，所述电池冗余电路包括多个并联的供电支路和一电源输出端，其特征在于:每一所述供电支路包括：电池；控制子电路，所述控制子电路包括一场效应管、控制芯片，所述场效应管输入端和输出端分别连接所述电池输出端和所述电源输出端；所述控制芯片持续检测本供电支路电池输出端和电源输出端的压差，当压差为负压差且大于第一阈值，则断开本供电支路的场效应管，以使其它供电支路不对本供电支路的电池充电；当压差由负压差变为正压差，且所述正压差大于第二阈值，则将所述控制子电路的场效应管导通，以使本供电支路的电池与电源输出端导通。2.根据权利要求1所述的电池冗余电路，其特征在于，所述场效应管内包括体二极管，所述体二极管正极连接场效应管的源极，所述体二极管负极连接场效应管的漏极。3.根据权利要求1或2所述的电池冗余电路，其特征在于，所述控制子电路还包括：控制芯片，包括控制引脚、检测引脚，所述控制引脚连接场效应管控制端，所述检测引脚一端连接电池输出端，另一端连接电源输出端，用于根据本供电支路电池输出端和电源输出端的压差控制场效应管的通断。4.根据权利要求3所述的电池冗余电路，其特征在于，所述场效应管输出端通过串联的第一电阻和第二滤波电容接地，所述控制芯片的芯片供电引脚连接第一电阻和第二滤波电容之间。5.根据权利要求3所述的电池冗余电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦威，赵世兴，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44