电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机。本发明专利技术电池负极控制回路保护装置，包括：处理单元、驱动集成电路IC、开关单元以及保护电路；其中，开关单元的第一端用于连接电池的负极端，开关单元的第二端用于连接负载电路或充电装置，处理单元的输出端与驱动IC的输入端连接，驱动IC的第一输出端与保护电路的第一输入端连接，驱动IC的第二输出端与保护电路的第二输入端连接，保护电路的第一输出端与开关单元的第一控制端连接，保护电路的第二输出端与开关单元的第二控制端连接。本发明专利技术解决了多串高电压的电池难以控制充放电的问题，避免驱动IC需要过高的性能才能实现控制电池充放电。

Battery negative control loop protection device, battery module and UAV.

The invention provides a battery negative loop control loop protection device, a battery module and an UAV. A battery negative control loop protection device, including a processing unit, a driving integrated circuit IC, a switch unit and a protection circuit, in which the first end of the switch unit is used to connect the negative extremes of the battery, and the second end of the switch unit is used to connect the load circuit or charge charging, the output end of the processing unit and the driving IC. The input end connection, the first output end of the drive IC is connected with the first input of the protection circuit, the second output end of the driving IC is connected with the second input of the protection circuit, the first output end of the protection circuit is connected with the first control end of the switch unit, and the second output end of the protection circuit is connected with the second control end of the switch unit. The invention solves the problem of battery charging and discharging which is difficult to control in a series of high voltage batteries, and avoids the high performance of driving IC to realize the control of battery charging and discharging.

【技术实现步骤摘要】
电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机。
技术介绍
目前，无人机中的电池会采用集成的电池管理方式，电池的输入/输出电压一般通过电池的正极端进行控制，这种控制方式能够直接接通或关断对电池的充放电过程。图1为本专利技术提供的现有电池正极控制回路装置的电路示意图。如图1所示，现有电池正极控制回路装置主要包括：处理器(图1中未示出)、驱动集成电路(IntegratedCircuit，IC)、第一N型金属-氧化物-半导体-场效应晶体管(Negativechannel-Metal-Oxide-Semiconductor，NMOS)以及第二NMOS。其中，处理器与驱动IC连接，第一NMOS的漏极与电池的正极连接，第一NMOS的源极与第二NMOS的源极连接，第一NMOS的栅极和第二NMOS的栅极皆与驱动IC连接，第二NMOS的漏极与负载电路或充电装置连接。且处理器会向驱动IC发送控制信号，使得驱动IC能够向这两个NMOS输入比电池电压更大的驱动电压，使得两个NMOS导通，进而实现电池与负载电路之间的放电过程或电池与充电装置之间的充电过程。然而，随着植保无人机、巡航无人机以及测绘无人机等不断的兴起，多串高电压的电池得到了越来越多的应用。对于多串高电压的电池而言，电池电压会越来越大，那么就要求驱动IC向两个NMOS输入的驱动电压也会越来越高，会导致驱动IC输出的驱动电压不易导通两个NMOS，从而无法控制电池与负载电路之间的放电过程或电池与充电装置之间的充电过程。
技术实现思路
本专利技术提供一种电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机，以实现多串高电压的电池能够向负载电路放电以及充电装置能够向该电池充电。第一方面，本专利技术提供一种电池负极控制回路保护装置，包括：处理单元、驱动集成电路IC、开关单元以及保护电路；其中，所述开关单元的第一端用于连接电池的负极端，所述开关单元的第二端用于连接负载电路或充电装置，所述处理单元的输出端与所述驱动IC的输入端连接，所述驱动IC的第一输出端与所述保护电路的第一输入端连接，所述驱动IC的第二输出端与所述保护电路的第二输入端连接，所述保护电路的第一输出端与所述开关单元的第一控制端连接，所述保护电路的第二输出端与所述开关单元的第二控制端连接；所述处理单元，用于向所述驱动IC发送控制信号，以控制所述驱动IC向所述保护电路发送所述控制信号指示的驱动电压；所述保护电路，用于接收所述驱动IC发送的驱动电压，控制所述开关单元导通或关断，以使所述电池向所述负载电路放电或停止放电，或者，以使所述充电装置向所述电池充电或停止充电。可选地，所述开关单元包括：第一开关模块和第二开关模块；其中，所述第一开关模块的控制端与所述保护电路的第一输出端连接，所述第二开关模块的控制端与所述保护电路的第二输出端连接；所述保护电路，用于在接收到所述驱动IC发送的驱动电压时，导通或关断所述第一开关模块和/或所述第二开关模块。可选地，所述第一开关模块的第一端用于连接所述电池的负极端，所述第一开关模块的第二端与所述第二开关模块的第一端连接，所述第二开关模块的第二端用于连接所述负载电路或所述充电装置。可选地，所述第一开关模块的第一端和所述第二开关模块的第一端皆用于连接所述电池的负极端，所述第一开关模块的第二端用于连接所述负载电路，所述第二开关模块的第二端用于连接所述充电装置。可选地，所述第一开关模块和所述第二开关模块包括：NMOS或IGBT。可选地，所述保护电路包括：第三开关模块、第一电阻、二极管以及第二电阻；其中，所述第三开关模块的第一端与所述驱动IC的第一输出端连接，所述第三开关模块的控制端与地连接，所述第三开关模块的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极与所述第二开关模块的控制端连接；所述第二电阻的第一端与所述驱动IC的第二输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关模块的控制端连接；所述保护电路，用于接收所述驱动IC发送的驱动电压，控制所述第一开关模块或所述第二开关模块导通或关断，以使所述电池向所述负载电路放电或停止放电，或者，以使所述充电装置向所述电池充电或停止充电。可选地，所述保护电路，还用于在所述充电装置反接且所述保护电路关断时，控制所述第二开关模块关断，以保护所述电池。可选地，所述保护电路还包括：第三电阻；其中，所述第三电阻的第一端分别与所述第一电阻的第二端和所述二极管的正极连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第二开关模块的控制端和所述二极管的负极连接。可选地，所述保护电路，还用于在所述第二开关模块导通时，稳定所述保护电路向所述第二开关模块传输的电压，以保护所述第二开关模块。可选地，所述保护电路还包括：第四电阻；其中，所述第四电阻的第一端与所述二极管的负极连接，所述第四电阻的第二端与所述第二开关模块的第二端连接。可选地，所述保护电路还包括：双向稳压二极管；其中，所述双向稳压二极管的第一端与所述二极管的负极连接，所述双向稳压二极管的第二端与所述第二开关模块的第二端连接；所述保护电路，用于在所述负载电路正常连接且所述第二开关模块关断时，控制所述第二开关模块的第二端和控制端之间的电压为预设电压，以保护所述第二开关模块和所述驱动IC。可选地，所述保护电路，还用于在所述第一开关模块导通时，稳定所述保护电路向所述第一开关模块传输的电压，以保护所述第一开关模块。可选地，所述保护电路还包括：第五电阻；其中，所述第五电阻的第一端分别与所述第二电阻的第二端和所述第一开关模块的控制端连接，所述第五电阻的第二端与所述第一开关模块的第一端连接。可选地，所述第三开关模块包括：PMOS或IGBT。可选地，所述驱动IC还用于连接电池的正极，以使所述电池向所述驱动IC供电。可选地，还包括：电流检测单元；其中，所述电流检测单元的第一端用于连接所述电池的负极端，所述电流检测单元的第二端与所述开关单元连接，用于在所述电池的负极端上获取电流大小和电流方向；所述电流检测单元的第三端与所述处理单元的输入端连接，用于向所述处理单元发送所述电流大小和所述电流方向。第二方面，本专利技术提供一种电池组件，包括：电池和如第一方面所述的电池负极控制回路保护装置。第三方面，本专利技术提供一种无人机包括机身、装设于所述机身的电池，所述无人机还包括：装设于所述机身上的如第一方面所述的电池负极控制回路保护装置。本专利技术提供的电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机，通过将开关单元设置在电池的负极端，控制单元控制驱动IC发送驱动电压，该驱动电压可以导通或关闭开关单元，能够控制多串高电压的电池向负载电路放电的过程以及充电装置向该电池充电的过程。本专利技术解决了多串高电压的电池难以控制充放电的问题，通过将开关单元放在电池的负极端，使得驱动IC无需过高的驱动电压，便可满足控制电池充放电的过程，从而有效降低了驱动IC的成本。附图说明图1为本专利技术提供的现有电池正极控制回路装置的电路示意图；图2为本专利技术提供的电池负极控制回路保护装置的结构示意图；图3为本专利技术提供的电池负极控制回路保护装置的电路示意图；图4为本专利技术提供的电池负极控制回路保护装置的电路示意图；图5为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池负极控制回路保护装置，其特征在于，包括：处理单元、驱动集成电路IC、开关单元以及保护电路；其中，所述开关单元的第一端用于连接电池的负极端，所述开关单元的第二端用于连接负载电路或充电装置，所述处理单元的输出端与所述驱动IC的输入端连接，所述驱动IC的第一输出端与所述保护电路的第一输入端连接，所述驱动IC的第二输出端与所述保护电路的第二输入端连接，所述保护电路的第一输出端与所述开关单元的第一控制端连接，所述保护电路的第二输出端与所述开关单元的第二控制端连接；所述处理单元，用于向所述驱动IC发送控制信号，以控制所述驱动IC向所述保护电路发送所述控制信号指示的驱动电压；所述保护电路，用于接收所述驱动IC发送的驱动电压，控制所述开关单元导通或关断，以使所述电池向所述负载电路放电或停止放电，或者，以使所述充电装置向所述电池充电或停止充电。

【技术特征摘要】
1.一种电池负极控制回路保护装置，其特征在于，包括：处理单元、驱动集成电路IC、开关单元以及保护电路；其中，所述开关单元的第一端用于连接电池的负极端，所述开关单元的第二端用于连接负载电路或充电装置，所述处理单元的输出端与所述驱动IC的输入端连接，所述驱动IC的第一输出端与所述保护电路的第一输入端连接，所述驱动IC的第二输出端与所述保护电路的第二输入端连接，所述保护电路的第一输出端与所述开关单元的第一控制端连接，所述保护电路的第二输出端与所述开关单元的第二控制端连接；所述处理单元，用于向所述驱动IC发送控制信号，以控制所述驱动IC向所述保护电路发送所述控制信号指示的驱动电压；所述保护电路，用于接收所述驱动IC发送的驱动电压，控制所述开关单元导通或关断，以使所述电池向所述负载电路放电或停止放电，或者，以使所述充电装置向所述电池充电或停止充电。2.根据权利要求1所述的电池负极控制回路保护装置，其特征在于，所述开关单元包括：第一开关模块和第二开关模块；其中，所述第一开关模块的控制端与所述保护电路的第一输出端连接，所述第二开关模块的控制端与所述保护电路的第二输出端连接；所述保护电路，用于在接收到所述驱动IC发送的驱动电压时，导通或关断所述第一开关模块和/或所述第二开关模块。3.根据权利要求2所述的电池负极控制回路保护装置，其特征在于，所述第一开关模块的第一端用于连接所述电池的负极端，所述第一开关模块的第二端与所述第二开关模块的第一端连接，所述第二开关模块的第二端用于连接所述负载电路或所述充电装置。4.根据权利要求2所述的电池负极控制回路保护装置，其特征在于，所述第一开关模块的第一端和所述第二开关模块的第一端皆用于连接所述电池的负极端，所述第一开关模块的第二端用于连接所述负载电路，所述第二开关模块的第二端用于连接所述充电装置。5.根据权利要求2-4任一项所述的电池负极控制回路保护装置，其特征在于，所述第一开关模块和所述第二开关模块包括：N型金属-氧化物-半导体-场效应晶体管NMOS或绝缘栅双极型晶体管IGBT。6.根据权利要求2所述的电池负极控制回路保护装置，其特征在于，所述保护电路包括：第三开关模块、第一电阻、二极管以及第二电阻；其中，所述第三开关模块的第一端与所述驱动IC的第一输出端连接，所述第三开关模块的控制端与地连接，所述第三开关模块的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极与所述第二开关模块的控制端连接；所述第二电阻的第一端与所述驱动IC的第二输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关模块的控制端连接；所述保护电路，用于接收所述驱动IC发送的驱动电压，控制所述第一开关模块或所述第二开关模块导通或关断，以使所述电池向所述负载电路放电或停止放电，或者，以使所述充电装置向所述电池充电或停止充电。7.根据权利要求6所述的电池负极...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦威，
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