[发明专利]系留无人机封闭式备用电池的自动切换系统

说明书

本发明公开了一种系留无人机封闭式备用电池的自动切换系统，包括外部AC/DC模块、无人机DC/DC模块、隔离切换模块、多串锂电池充电电路、多串聚合物锂电池、带门限的放电电路、大电流电源切换电路；无人机DC/DC电源输出V1分两路，一路经过限流和外部AC/DC模块输出的电压V2输入到隔离切换模块，隔离切换模块使得V1和V2互不影响；无人机DC/DC电源输出V1的另外一路和带均流的多串聚合物锂电池的输出进行大电流热切换；外部AC/DC电源模块采用固定电压、固定充电电流的2线充电器；隔离切换模块的输出驱动多串锂电池充电电路；锂电池的输出连接到带门限的放电电路。本发明提高了可靠性与可操作性。

技术领域

本发明涉及系留多旋翼无人机领域，具体为一种系留无人机封闭式备用电池的自动切换系统。其一是系留无人机采用封闭式备用电池，其二是对封闭式电池的自动切换。

背景技术

系留无人机是无人机发展史上的一个新的分支，其主要目的是采用地面电源通过电缆将电源源源不断地提供给高空无人机，从而达到全天候24小时长时间滞留。系留无人机都带有自身的备用电池，以防止地面电源或系留电缆的故障。

由于备用电池容量不大而要求释放的电流很大，因此都采用高放电倍率的聚合物锂电池或石墨烯锂电池。这类电池有一个通病，就是长时间存放电压要在3.85V左右，满电或欠电存放都会引起电池故障。而且备用电池需要采用平衡充电器来进行充放电维护。

系留无人机带有备用电池、系留缆高压电、大功率DC/DC模块，在飞行前这些系统都需要进行上电连接。由于各模块输出电流都在100A以上，很容易造成打火短路损坏无人机。

发明内容

1、发明目的。

本发明的目的是为系留无人机提供一种封闭式的备用电池，降低人为故障提高系留无人机适应性。

本发明的另一个目的采用系留无人机地面电源或外接电源来实现备用多串锂电池的平衡充电以及浮充，给系留无人机实现24小时全天候长时间工作提供有效的保障。

2、本发明所采用的技术方案。

本发明提出了一种系留无人机封闭式备用电池的自动切换系统，包括：外部AC/DC模块、无人机DC/DC模块、隔离切换模块、多串锂电池充电电路、多串聚合物锂电池、带门限的放电电路、大电流电源切换电路；

无人机DC/DC电源输出V1分两路，一路经过限流和外部AC/DC模块输出的电压V2输入到隔离切换模块，隔离切换模块使得V1和V2互不影响；

无人机DC/DC电源输出V1的另外一路和带均流的多串聚合物锂电池的输出进行大电流热切换；

外部AC/DC电源模块采用固定电压、固定充电电流的2线充电器；

隔离切换模块的输出驱动带均流的多串锂电池充电电路；

锂电池的输出连接到带门限的放电电路。

更进一步，锂电池的输出连接到带门限的放电电路。

更进一步，带均流的多串锂电池充电电路采用S-8209AC电源充电管理芯片。

更进一步，无人机DC/DC电源输出V1为50V接口。

更进一步，隔离切换电路采用两个二极管隔离切换。

更进一步，带门限的放电电路采用ALT431B稳压芯片。

3、本发明所产生的技术效果。

本发明整个系留无人机封闭式备用电池的自动切换系统只有一个主电源输入以及一个辅助充电口，系统的输出直接用于无人机的电源供给，在无人机使用完以后，操作者也不必拆下锂电池进行维护。