电源管理模块制造技术

本实用新型专利技术提供一种电源管理模块，包括主用电池、备用电池、主用电池电压检测电路、备用电池电压检测电路、开关切换电路、第一电压比较器、第二电压比较器、参考电压发生器以及若干个电压调理通道；其中，所述开关切换电路包括第一开关管和第二开关管。本实用新型专利技术提供的电源管理模块具有以下优点：(1)当主用电池电压低于参考值时，可自动切换到由备用电池供电，从而保证供电的连续不间断性，进而提高了飞机运行的安全性以及各机载设备的使用寿命；(2)通过设置相互隔离的多路电压调理通道，可实现向各不同机载设备提供不同的电压值，从而满足各机载设备的用电需求；还具有结构简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
电源管理模块
本技术属于电源管理
，具体涉及一种电源管理模块。
技术介绍
电力系统作为无人机的重要组成部分之一，其供电安全性及稳定性直接关系到无人机的安全及稳定。机载的航电设备、电子设备等对电源要求较为苛刻，需要一个较为持续、稳定的电源条件。在我国，民用无人机的电力供应往往通过电池来维持，由于电池受气温气压的影响较大，往往会出现供电间断问题。间断的电源供应还会加速机载航电设备及任务设备的老化损坏，为飞行任务增加了安全隐患。此外，在设备运转过程中，一旦电池出现意外而导致供电中断，不仅会造成设备无法运转导致任务失败，同时还有可能造成飞机无法正常航行，甚至存在坠毁的危险。为此，持续稳定的电力供应尤为迫切。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供一种电源管理模块，可有效解决上述问题。本技术采用的技术方案如下：本技术提供一种电源管理模块，包括主用电池、备用电池、主用电池电压检测电路、备用电池电压检测电路、开关切换电路、第一电压比较器、第二电压比较器、参考电压发生器以及若干个电压调理通道；其中，所述开关切换电路包括第一开关管和第二开关管；所述主用电池通过所述第一开关管连接到供电输出端子；所述备用电池通过所述第二开关管连接到供电输出端子；所述主用电池电压检测电路的输入端与所述主用电池连接，所述主用电池电压检测电路的输出端连接到所述第一电压比较器的正相输入端，所述第一电压比较器的反相输入端与参考电压发生器的输出端连接；所述第一电压比较器的输出端连接到所述第一开关管的控制端；所述备用电池电压检测电路的输入端与所述备用电池连接，所述备用电池电压检测电路的输出端与所述第二电压比较器的正相输入端连接，所述第二电压比较器的反相输入端与所述主用电池电压检测电路的输出端连接，所述第二电压比较器的输出端连接到所述第二开关管的控制端；所述备用电池的正常工作电压低于所述主用电池的正常工作电压；所述主用电池的参考电压和所述备用电池的正常工作电压相等；每个所述电压调理通道包括：PWM发生器、脉宽调制芯片、场效应管、稳压单元、电压供电口、输入端电流采样芯片和输出端电流采样芯片；所述PWM发生器的输出端通过所述脉宽调制芯片与所述场效应管的占空比调整端连接；所述场效应管的输入端与所述开关切换电路的输出端连接；所述场效应管的输出端通过所述稳压单元与所述电压供电口连接；所述输入端电流采样芯片的输入端与所述开关切换电路的输出端连接；所述输入端电流采样芯片的输出端与所述PWM发生器的第1输入端连接；所述输出端电流采样芯片的输入端与所述稳压单元的输出端连接；所述输出端电流采样芯片的输出端与所述PWM发生器的第2输入端连接。优选的，所述稳压单元采用的LC滤波器或三端可调正稳压器。本技术提供的电源管理模块具有以下优点：(1)当主用电池电压低于参考值时，可自动切换到由备用电池供电，从而保证供电的连续不间断性，进而提高了飞机运行的安全性以及各机载设备的使用寿命；(2)通过设置相互隔离的多路电压调理通道，可实现向各不同机载设备提供不同的电压值，从而满足各机载设备的用电需求；还具有结构简单的优点。附图说明图1为本技术提供的电源管理模块的电路原理示意图；图2为本技术提供的电源管理模块的第一角度下的立体结构示意图；图3为本技术提供的电源管理模块的第二角度下的立体结构示意图；其中，1为电力输出端，分别输出2通道6v电源，3通道12v电源。2为电力输入端，接入主用电池和备用电池。3为电源指示灯。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供一种电源管理模块，参考图1-图3，包括主用电池、备用电池、主用电池电压检测电路、备用电池电压检测电路、开关切换电路、第一电压比较器、第二电压比较器、参考电压发生器以及若干个电压调理通道；其中，所述开关切换电路包括第一开关管和第二开关管；所述主用电池通过所述第一开关管连接到供电输出端子；所述备用电池通过所述第二开关管连接到供电输出端子；所述主用电池电压检测电路的输入端与所述主用电池连接，所述主用电池电压检测电路的输出端连接到所述第一电压比较器的正相输入端，所述第一电压比较器的反相输入端与参考电压发生器的输出端连接；所述第一电压比较器的输出端连接到所述第一开关管的控制端；所述备用电池电压检测电路的输入端与所述备用电池连接，所述备用电池电压检测电路的输出端与所述第二电压比较器的正相输入端连接，所述第二电压比较器的反相输入端与所述主用电池电压检测电路的输出端连接，所述第二电压比较器的输出端连接到所述第二开关管的控制端；所述备用电池的正常工作电压低于所述主用电池的正常工作电压；所述主用电池的参考电压和所述备用电池的正常工作电压相等；每个所述电压调理通道包括：PWM发生器、脉宽调制芯片、场效应管、稳压单元、电压供电口、输入端电流采样芯片和输出端电流采样芯片；其中，稳压单元采用的LC滤波器或三端可调正稳压器。所述PWM发生器的输出端通过所述脉宽调制芯片与所述场效应管的占空比调整端连接；所述场效应管的输入端与所述开关切换电路的输出端连接；所述场效应管的输出端通过所述稳压单元与所述电压供电口连接；所述输入端电流采样芯片的输入端与所述开关切换电路的输出端连接；所述输入端电流采样芯片的输出端与所述PWM发生器的第1输入端连接；所述输出端电流采样芯片的输入端与所述稳压单元的输出端连接；所述输出端电流采样芯片的输出端与所述PWM发生器的第2输入端连接。电源管理模块的工作原理为：(1)选择备用电池的正常工作电压低于主用电池的正常工作电压；选择主用电池的参考电压和备用电池的正常工作电压相等；例如，备用电池的正常工作电压为4V，主用电池的参考电压为4V，主用电池的正常工作电压为12V。当主用电池工作正常时，第一电压比较器的正相输入端电压高于参考电压，因此，第一电压比较器输出高电平信号，进而作用于第一开关管，使第一开关管导通；此时，第一电压比较器的正相输入端电压低于反相输入端电压，因此，第二电压比较器输出低电平信号，因此，第二开关管未导通；因此，只要当主用电池工作正常，即由主用电池供电；当主用电池工作异常时，主用电池电压检测电路检测到的主用电池电压会非常低，明显低于4V，例如，为0.4V左右，因此，此时，第一电压比较器的正相输入端电压低于参考电压，因此，第一电压比较器输出低电平信号，进而作用于第一开关管，使第一开关管未导通；此时，第二电压比较器的正相输入端电压高于反相输入端电压，因此，第二电压比较器输出高电平信号，因此，第二开关管导通；因此，当主用电池工作异常时，自动切换为由备用电池供电。(2)当进行主备用电池切换时，由于主备用电池输出电压不相同，为实现供电的稳定性，每个电压调理通道可根据输入输出端电压变化，自动调整场效应管的占空比，实现恒流作用。具体的，PWM发生器根据输入端电流采样芯片和输出端电流采样芯片采集的当前实时电流值，再根据其与目标值的差，产生驱动信号，通过脉宽调制后调节场效应管的占空比，再通过稳压芯片的稳压作用后，实现恒流稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源管理模块，其特征在于，包括主用电池、备用电池、主用电池电压检测电路、备用电池电压检测电路、开关切换电路、第一电压比较器、第二电压比较器、参考电压发生器以及若干个电压调理通道；其中，所述开关切换电路包括第一开关管和第二开关管；所述主用电池通过所述第一开关管连接到供电输出端子；所述备用电池通过所述第二开关管连接到供电输出端子；所述主用电池电压检测电路的输入端与所述主用电池连接，所述主用电池电压检测电路的输出端连接到所述第一电压比较器的正相输入端，所述第一电压比较器的反相输入端与参考电压发生器的输出端连接；所述第一电压比较器的输出端连接到所述第一开关管的控制端；所述备用电池电压检测电路的输入端与所述备用电池连接，所述备用电池电压检测电路的输出端与所述第二电压比较器的正相输入端连接，所述第二电压比较器的反相输入端与所述主用电池电压检测电路的输出端连接，所述第二电压比较器的输出端连接到所述第二开关管的控制端；所述备用电池的正常工作电压低于所述主用电池的正常工作电压；所述主用电池的参考电压和所述备用电池的正常工作电压相等；每个所述电压调理通道包括：PWM发生器、脉宽调制芯片、场效应管、稳压单元、电压供电口、输入端电流采样芯片和输出端电流采样芯片；所述PWM发生器的输出端通过所述脉宽调制芯片与所述场效应管的占空比调整端连接；所述场效应管的输入端与所述开关切换电路的输出端连接；所述场效应管的输出端通过所述稳压单元与所述电压供电口连接；所述输入端电流采样芯片的输入端与所述开关切换电路的输出端连接；所述输入端电流采样芯片的输出端与所述PWM发生器的第1输入端连接；所述输出端电流采样芯片的输入端与所述稳压单元的输出端连接；所述输出端电流采样芯片的输出端与所述PWM发生器的第2输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种电源管理模块，其特征在于，包括主用电池、备用电池、主用电池电压检测电路、备用电池电压检测电路、开关切换电路、第一电压比较器、第二电压比较器、参考电压发生器以及若干个电压调理通道；其中，所述开关切换电路包括第一开关管和第二开关管；所述主用电池通过所述第一开关管连接到供电输出端子；所述备用电池通过所述第二开关管连接到供电输出端子；所述主用电池电压检测电路的输入端与所述主用电池连接，所述主用电池电压检测电路的输出端连接到所述第一电压比较器的正相输入端，所述第一电压比较器的反相输入端与参考电压发生器的输出端连接；所述第一电压比较器的输出端连接到所述第一开关管的控制端；所述备用电池电压检测电路的输入端与所述备用电池连接，所述备用电池电压检测电路的输出端与所述第二电压比较器的正相输入端连接，所述第二电压比较器的反相输入端与所述主用电池电压检测电路的输出端连接，所述第二电压比较器的输出端连接到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，
申请(专利权)人：齐齐哈尔聚龙科技有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23