一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法制造方法及图纸

本申请提供一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法，装置应用于无人机，无人机中设有电源线路、负载线路和充电线路，无人机多电池组充电电路自动切换装置包括自动换路器和充电控制器，充电控制器与自动换路器连接，用于控制自动换路器；自动换路器，用于断开电源线路与负载线路的连接，而将电源线路与充电线路连接，为无人机电源的电池组进行充电，或者，用于断开电源线路与充电线路的连接，而将电源线路与负载线路连接，以使无人机电源为无人机供电。对无人机中的负载线路和充电线路进行自动切换，电源线路与充电线路连通，而无需取出电池组，可对无人机电源的电池组进行充电。

An automatic switching device and method for charging circuit of UAV multi battery pack

【技术实现步骤摘要】
一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法
本申请涉及机械结构设计以及电气控制领域，具体而言，涉及一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法。
技术介绍
目前，中大型多旋翼无人机采用的电源一般为多个电池组合理串联、并联而成，以满足无人机需要的电压与电流供应。由于不同电池组内阻特性不同，直接通过工作电路逆向为这类电池组进行充电易于造成电流分配不均，对电池组造成损坏。而目前的无人机充电方式，需要取出电池组连接充电器以对此种类型的无人机电池组进行充电，充电过程过于繁琐。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种无人机多电池组充电电路自动切换装置及方法，以通过对负载线路和充电线路的自动切换，实现对无人机的电池组的自动充电。为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：第一方面，本申请的实施例提供一种无人机多电池组充电电路自动切换装置，应用于无人机，所述无人机中设有电源线路、负载线路和充电线路，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置包括自动换路器和充电控制器，所述充电控制器与所述自动换路器连接，用于控制所述自动换路器；所述自动换路器，用于断开所述电源线路与所述负载线路的连接，而将所述电源线路与所述充电线路连接，为无人机电源的电池组进行充电，或者，用于断开所述电源线路与所述充电线路的连接，而将所述电源线路与所述负载线路连接，以使所述无人机电源为所述无人机供电。通过充电控制器控制自动换路器对无人机中的负载线路和充电线路进行自动切换，切换供电模式或者充电模式，电源线路与充电线路连通，而无需取出电池组，即可以实现对无人机的自动充电。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置还包括电压检测器，所述电压检测器与所述充电线路连接，用于检测所述充电线路的电压信号；所述充电控制器还与所述电压检测器连接，用于基于所述电压信号控制所述自动换路器。通过电压检测器检测充电线路的电压信号，以确定是否能够为无人机电源的电池组进行充电，可以尽可能确保无人机充电过程的安全性。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电压检测器包括模数转换单元和电压检测单元，所述电压检测单元与所述充电线路连接，用于检测所述充电线路的电压信号；所述模数转换单元与所述电压检测单元连接，用于将所述电压信号转化为数字信号；及所述模数转换单元与所述充电控制器连接，用于将所述数字信号传送给所述充电控制器。通过电压检测单元可以检测充电线路的电压信号(为模拟信号)，而通过模数转换单元可以将电压信号转变为数字信号，以使电压检测器准确地检测出充电线路的电压，由此，可以进一步保证无人机电源的电池组充电时的安全性。结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述自动换路器包括电机、传动机构和线路切换机构，所述充电控制器与所述电机连接，用于控制所述电机运行；所述电机与所述传动机构连接；所述传动机构与所述线路切换机构连接；其中，所述电机运行带动所述传动机构运动，所述传动机构带动所述线路切换机构运动以连通所述电源线路和所述充电线路，或者，所述传动机构带动所述线路切换机构运动以连通所述电源线路和所述负载线路。通过充电控制器控制电机运行，以使电机通过传动机构带动线路切换机构运行，以连通电源线路和充电线路，实现为无人机的充电；或者连通电源线路和负载线路，实现为无人机的供电。由此，可以实现充电线路或者负载线路的机械切换，具有很强的可靠性。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述线路切换机构包括线路连接件、负载接触槽和充电接触槽，对应的，所述电源线路设有电源接触槽，所述线路连接件与所述传动机构连接；所述负载接触槽与所述负载线路连接，所述充电接触槽与所述充电线路连接；其中，所述传动机构带动所述线路连接件运动以连接所述电源接触槽和所述充电接触槽，从而连通所述电源线路和所述充电线路，或者，所述传动机构带动所述线路连接件运动以连接所述电源接触槽和所述负载接触槽，从而连通所述电源线路和所述负载线路。通过设置线路连接件，作为连接电源接触槽和负载接触槽的连接件，以连通电源线路和负载线路，或者作为电源接触槽和充电接触槽的连接件，以连通电源线路和充电线路。此种方式，由于无需带动电源接触槽、负载接触槽、充电接触槽运动，因此可以尽可能避免由运动过度导致的电源接触槽或负载接触槽与充电接触槽之间接触不良的问题，以提高无人机多电池组充电电路自动切换装置运行的稳定性。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述传动机构包括扭簧舵盘和连杆，所述电机与所述扭簧舵盘连接，用于带动所述扭簧舵盘转动，其中，所述扭簧舵盘在所述电机停止作用于所述扭簧舵盘时自动复位；所述扭簧舵盘与所述连杆连接，用于带动所述连杆运动；所述连杆与所述线路连接件连接，用于带动所述线路连接件运动。通过扭簧舵盘配合连杆，以此作为将电机的动力作用于线路连接件的传导机构，可以实现线路切换的功能，而扭簧舵盘在电机未运行时可自动复位，由此，可以降低线路切换的难度。结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆具有相对的第一端和第二端，所述第二连杆具有相对的第三端和第四端，且所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端各连接一个所述线路连接件；所述第一连杆和所述第二连杆相对设置在所述扭簧舵盘上，以使所述扭簧舵盘转动时，所述第一连杆和所述第二连杆朝向相反的方向运动；对应所述第一端和所述第四端分别设置一个所述负载接触槽，对应所述第二端和所述第三端分别设置一个所述充电接触槽。通过设置第一连杆和第二连杆，并将第一连杆和第二连杆相对设置在扭簧舵盘上，第一连杆和第二连杆同时运动，可以实现对无人机电源的两个电池组的同步切换，无需针对两个电池组而设置两个线路切换机构，可以节约资源和空间，并且能够尽可能避免由于多个线路切换机构切换线路不同步而导致的隐患，从而能够保证无人机多电池组充电电路自动切换装置的安全性。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述充电控制器包括控制单元和平衡充电管理单元，所述控制单元与所述电压检测器和所述自动换路器连接，用于基于所述电压信号控制所述自动换路器；所述平衡充电管理单元与所述充电线路连接，用于对所述无人机电源进行充电电压和/或充电电流的平衡管理。通过控制单元控制自动换路器的运行，而平衡充电管理单元可以对无人机电源充电时的充电电压和/或充电电流进行平衡管理，从而能够保证无人机电源的充电电压/电流的稳定性，进一步减少无人机电源的电池组由充电引起损坏的可能性。结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述充电控制器还包括电源自动切换单元，所述电源自动切换单元与所述充电线路和所述无人机多电池组充电电路自动切换装置的供电线路连接，用于在所述充电线路接通时，通过所述充电电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，应用于无人机，所述无人机中设有电源线路、负载线路和充电线路，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置包括自动换路器和充电控制器，/n所述充电控制器与所述自动换路器连接，用于控制所述自动换路器；/n所述自动换路器，用于断开所述电源线路与所述负载线路的连接，而将所述电源线路与所述充电线路连接，为无人机电源的电池组进行充电，或者，用于断开所述电源线路与所述充电线路的连接，而将所述电源线路与所述负载线路连接，以使所述无人机电源为所述无人机供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，应用于无人机，所述无人机中设有电源线路、负载线路和充电线路，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置包括自动换路器和充电控制器，
所述充电控制器与所述自动换路器连接，用于控制所述自动换路器；
所述自动换路器，用于断开所述电源线路与所述负载线路的连接，而将所述电源线路与所述充电线路连接，为无人机电源的电池组进行充电，或者，用于断开所述电源线路与所述充电线路的连接，而将所述电源线路与所述负载线路连接，以使所述无人机电源为所述无人机供电。


2.根据权利要求1所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述无人机多电池组充电电路自动切换装置还包括电压检测器，
所述电压检测器与所述充电线路连接，用于检测所述充电线路的电压信号；
所述充电控制器还与所述电压检测器连接，用于基于所述电压信号控制所述自动换路器。


3.根据权利要求2所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述电压检测器包括模数转换单元和电压检测单元，
所述电压检测单元与所述充电线路连接，用于检测所述充电线路的电压信号；
所述模数转换单元与所述电压检测单元连接，用于将所述电压信号转化为数字信号；及
所述模数转换单元与所述充电控制器连接，用于将所述数字信号传送给所述充电控制器。


4.根据权利要求1所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述自动换路器包括电机、传动机构和线路切换机构，
所述充电控制器与所述电机连接，用于控制所述电机运行；
所述电机与所述传动机构连接；
所述传动机构与所述线路切换机构连接；
其中，所述电机运行带动所述传动机构运动，所述传动机构带动所述线路切换机构运动以连通所述电源线路和所述充电线路，或者，所述传动机构带动所述线路切换机构运动以连通所述电源线路和所述负载线路。


5.根据权利要求4所述的无人机多电池组充电电路自动切换装置，其特征在于，所述线路切换机构包括线路连接件、负载接触槽和充电接触槽，对应的，所述电源线路设有电源接触槽，
所述线路连接件与所述传动机构连接；
所述负载接触槽与所述负载线路连接，所述充电接触槽与所述充电线路连接；
其中，所述传动机构带动所述线路连接件运动以连接所述电源接触槽和所述充电接触槽，从而连通所述电源线路和所述充电线路，或者，所述传动机构带动所述线路连接件运动以连接所述电源接触槽和所述负载...

【专利技术属性】
技术研发人员：张焜怡，赵玉勇，施海峰，崔粲，俞晓良，陈其，张群艳，方鑫勇，刘闯，周池，
申请(专利权)人：海宁市金能电力实业有限公司，国网浙江海宁市供电有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33