一种无人机及其电池温度控制系统与方法技术方案

本发明专利技术属于无人机领域，具体涉及一种无人机，及其无人机电池的温度控制系统与方法。本发明专利技术实时监测无人机工作状态下电池模块温度；并且根据监测的电池模块温度值控制无人机内部散热气流的流向和气流大小，在电池模块温度值较低时利用无人机散热气流对电池模块进行加热，在电池模块温度值较高时加大散热气流以帮助其快速散热；在电池模块温度值过低或者过高时，向无人机操作者反馈温度异常警报，并在电池模块温度值过低时控制无人机返航或降落，避免发生坠机意外。

A temperature control system and method for UAV and its battery

The invention belongs to the field of UAV, in particular to a UAV and the temperature control system and method of the UAV battery. This invention can monitor the temperature of the battery module in the working state of unmanned aerial vehicle in real time, and control the flow direction and air flow of the unmanned aerial vehicle according to the temperature value of the monitored battery module, and heat the battery module with the unmanned air cooling air flow when the temperature of the battery module is low, and increases the temperature of the battery module when the temperature is high. Heat dissipation to help its fast heat dissipation; when the temperature of the battery module is too low or too high, it feedback the abnormal alarm to the UAV operator and controls the return or landing of the UAV when the temperature of the battery module is too low to avoid the accident.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机及其电池温度控制系统与方法
本专利技术属于无人机领域，具体涉及一种无人机，及其无人机电池的温度控制系统与方法。
技术介绍
电池是无人机飞行的动力来源。由于无人机飞行过程中电力消耗迅速，要求大输出功率，而且为了尽可能保持轻便电池的体积和重量都不能过大，因此，无人机普遍采用聚合物锂电池作为电源。聚合物锂电池造价昂贵，保证其可靠工作以及具有良好寿命是无人机技术当中的一项重要课题。温度对聚合物锂电池的工作性能具有显著的影响。特别是在5摄氏度以下的低温状态下，聚合物锂电池的化学成分活性明显降低，其内阻增大，导致放电能力下降，输出电压降低。这会导致无人机旋翼获得的动力不足，或者造成无人机判断锂电池过放电而自动断电，这两种情况都会使得无人机无法正常飞行，甚至发生坠机事故。另一方面，聚合物锂电池虽然可以在高达50摄氏度的温度下正常放电，但是，高温状态下长时间工作仍然会对电池的循环寿命产生不利的影响。无人机由于要在各种室外环境下作业，因此其经历的环境温度范围也比较大，低至零下十几摄氏度，高则达到零上四、五十摄氏度。为了避免无人机电池在低温或高温下工作时发生放电异常以及受到寿命损害，很有必要在无人机的工作过程中对其电池的温度状态进行必要的监测和调整，尽量使无人机电池在合适的温度区间上工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无人机，及其无人机电池的温度控制系统与方法。本专利技术实时监测无人机工作状态下电池模块温度；并且根据监测的电池模块温度值控制无人机内部散热气流的流向和气流大小，在电池模块温度值较低时利用无人机散热气流对电池模块进行加热，在电池模块温度值较高时加大散热气流以帮助其快速散热；在电池模块温度值过低或者过高时，向无人机操作者反馈温度异常警报，并在电池模块温度值过低时控制无人机返航或降落，避免发生坠机意外。本专利技术的目的是这样实现的：一种无人机电池的温度控制系统，其特征在于，包括：电池模块温度检测单元，用于检测无人机电池模块的温度，输出电池模块温度值；散热气流调节单元，根据所述电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值，设置无人机散热风扇的风扇转向参数和/或转速参数；散热风扇驱动器，根据所述散热气流调节单元设置的所述风扇转向参数和转速参数，向散热风扇输出驱动信号，控制所述散热风扇的转向和转速，从而调节散热风扇产生的散热气流的流向和气流大小。优选的是，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第一温度阈值时，所述散热气流调节单元设置无人机散热风扇的转向参数，使散热风扇产生的散热气流的流向由无人机机体的发热源流向电池仓。优选的是，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值高于第二温度阈值时，所述散热气流调节单元设置无人机散热风扇的转向参数，使散热风扇产生的散热气流的流向由电池仓经过发热源流向出风口；和/或，所述散热气流调节单元根据电池模块温度值的高低，设置无人机散热风扇的转速参数，以调节散热气流的大小。优选的是，所述温度控制系统还包括：电池温度异常警报发送单元，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第三温度阈值，所述电池温度异常警报发送单元向无人机的操作端发送电池低温异常警报；和/或，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值高于第四温度阈值，所述电池温度异常警报发送单元向无人机的操作端发送电池高温异常警报。优选的是，所述温度控制系统还包括：飞行限制单元，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第三温度阈值，所述飞行限制单元将处于未起飞状况的无人机设置为限制起飞状态，和/或，将处于飞行状态的无人机设置为降落或返航状态。本专利技术进而提供了一种具有电池温度控制功能的无人机，该无人机包括机体、电池模块、发热源、散热风扇；其中，所述电池模块插入所述机体的电池仓；所述散热风扇设置在电池仓与发热源之间，并且所述电池仓在与散热风扇相邻的位置上设有通风格栅；发热源的一侧设置所述散热风扇，且发热源另一侧的机体处设有出风口；该无人机还包括电池温度控制系统，所述电池温度控制系统用于实时监测无人机工作状态下电池模块温度，并且根据监测的电池模块温度值控制无人机内部散热气流的流向和气流大小，在电池模块温度值较低时利用无人机散热气流对电池模块进行加热，在电池模块温度值较高时加大电池仓的散热气流。优选的是，所述电池温度控制系统具体包括：电池模块温度检测单元，用于检测无人机电池模块的温度，输出电池模块温度值；散热气流调节单元，根据所述电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值，设置无人机散热风扇的风扇转向参数和/或转速参数；散热风扇驱动器，根据所述散热气流调节单元设置的所述风扇转向参数和转速参数，向散热风扇输出驱动信号，控制所述散热风扇的转向和转速，从而调节散热风扇产生的散热气流的流向和气流大小。优选的是，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第一温度阈值时，所述散热气流调节单元设置无人机散热风扇的转向参数，使散热风扇产生的散热气流的流向由无人机机体的发热源流向电池仓。优选的是，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值高于第二温度阈值时，所述散热气流调节单元设置无人机散热风扇的转向参数，使散热风扇产生的散热气流的流向由电池仓经过发热源流向出风口；和/或，所述散热气流调节单元根据电池模块温度值的高低，设置无人机散热风扇的转速参数，以调节散热气流的大小。优选的是，所述温度控制系统还包括：电池温度异常警报发送单元，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第三温度阈值，所述电池温度异常警报发送单元向无人机的操作端发送电池低温异常警报；和/或，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值高于第四温度阈值，所述电池温度异常警报发送单元向无人机的操作端发送电池高温异常警报。优选的是，所述温度控制系统还包括：飞行限制单元，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第三温度阈值，所述飞行限制单元将处于未起飞状况的无人机设置为限制起飞状态，和/或，将处于飞行状态的无人机设置为降落或返航状态。优选的是，所述发热源是无人机的图形编码芯片和/或数传芯片。本专利技术进而提供了一种无人机电池的温度控制方法，包括以下步骤：步骤1，检测无人机电池模块的温度，输出电池模块温度值；步骤2，根据检测获得的电池模块温度值，控制无人机散热风扇的转向和转速，从而调节散热风扇产生的散热气流的流向和气流大小。优选的是，当电池模块温度值低于第一温度阈值时，通过控制无人机散热风扇的转向，使散热风扇产生的散热气流的流向由无人机机体的发热源流向电池仓。优选的是，当电池模块温度值高于第二温度阈值时，通过控制无人机散热风扇的转向，使散热风扇产生的散热气流的流向由电池仓经过发热源流向出风口；和/或，根据电池模块温度值的高低，控制无人机散热风扇的转速，以调节散热气流的大小。优选的是，当电池模块温度值低于第三温度阈值，向无人机的操作端发送电池低温异常警报；和/或，当电池模块温度值高于第四温度阈值，向无人机的操作端发送电池高温异常警报。优选的是，当电池模块温度值低于第三温度阈值，将处于未起飞状况的无人机设置为限制起飞状态，和/或，将处于飞行状态的无人机设置为降落或返航状态。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种无人机电池的温度控制系统、控制方法及其无人机；本专利技术在实时监测无人机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机电池的温度控制系统，其特征在于，包括：电池模块温度检测单元，用于检测无人机电池模块的温度，输出电池模块温度值；散热气流调节单元，根据所述电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值，设置无人机散热风扇的风扇转向参数和/或转速参数；散热风扇驱动器，根据所述散热气流调节单元设置的所述风扇转向参数和转速参数，向散热风扇输出驱动信号，控制所述散热风扇的转向和转速，从而调节散热风扇产生的散热气流的流向和气流大小。

【技术特征摘要】
1.一种无人机电池的温度控制系统，其特征在于，包括：电池模块温度检测单元，用于检测无人机电池模块的温度，输出电池模块温度值；散热气流调节单元，根据所述电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值，设置无人机散热风扇的风扇转向参数和/或转速参数；散热风扇驱动器，根据所述散热气流调节单元设置的所述风扇转向参数和转速参数，向散热风扇输出驱动信号，控制所述散热风扇的转向和转速，从而调节散热风扇产生的散热气流的流向和气流大小。2.根据权利要求1所述的无人机电池的温度控制系统，其特征在于，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第一温度阈值时，所述散热气流调节单元设置无人机散热风扇的转向参数，使散热风扇产生的散热气流的流向由无人机机体的发热源流向电池仓。3.根据权利要求1所述的无人机电池的温度控制系统，其特征在于，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值高于第二温度阈值时，所述散热气流调节单元设置无人机散热风扇的转向参数，使散热风扇产生的散热气流的流向由电池仓经过发热源流向出风口；和/或，所述散热气流调节单元根据电池模块温度值的高低，设置无人机散热风扇的转速参数，以调节散热气流的大小。4.根据权利要求1所述的无人机电池的温度控制系统，其特征在于，所述温度控制系统还包括：电池温度异常警报发送单元，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第三温度阈值，所述电池温度异常警报发送单元向无人机的操作端发送电池低温异常警报；和/或，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值高于第四温度阈值，所述电池温度异常警报发送单元向无人机的操作端发送电池高温异常警报。5.根据权利要求1所述的无人机电池的温度控制系统，其特征在于，所述温度控制系统还包括：飞行限制单元，当电池模块温度检测单元输出的电池模块温度值低于第三温度阈值，所述飞行限制单元将处于未起飞状况的无人机设置为限制起飞状态，和/或，将处于飞行状态的无人机设置为降落或返航状态。6.一种具有电池温度控制功能的无人机，该无人机包括机体、电池模块、发热源、散热风扇；其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛鹏，唐哲君，张宏，刘剑，
申请(专利权)人：广州亿航智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44