[发明专利]具有多备份通讯主机的电池管理系统及飞行器

说明书

本发明提出一种具有多备份通讯主机的电池管理系统及飞行器，涉及无人驾驶航空器技术领域，本发明提出的电池管理系统中，具有多套独立的动力电池组件，且采用多备份通讯主机的设计，并考虑硬件失效概率和冗余裕度，在所有电池管理单元中选择部分电池管理单元作为备份储备通讯主机，提高飞行器通信上的容错率和可靠性，保障飞行器可靠获取安全飞行所需的电池数据，提高了飞行器电源管理的可靠性，保障了飞行器的飞行安全。

技术领域

本发明涉及无人驾驶航空器技术领域，特别是涉及一种具有多备份通讯主机的电池管理系统及飞行器。

背景技术

现有的电动多旋翼飞行器一般只有一个电池或者多个电池，多个电池串联或并联组成的一组电池包可作为飞行所需的电源。

当通过多个电池串联形成一组电池包时，若其中任意一个电池发生短路故障，整个电池组将停止对外提供电能，致使整个飞行器失去动力，无法正常飞行，更为严重时，可能会瞬间引发火灾，使得飞行器燃烧坠毁，而通过多个电池并联的形式可避免飞行器因某一个电池故障而失去动力，如现有技术中公开了一种多旋翼载人飞行器的电源管理系统及飞行器，通过提高电动飞行器电源的冗余度，设置多组电池单元并联进行供电，而且电池单元内也具备电路保护功能，当某组电池单元出现故障时，控制断开该组电池单元，此时其它组电池单元继续为飞行器输出动力，但这种电动多旋翼飞行器的电源管理单元往往仅有一个通信主机与飞行控制系统进行数据通信，当该电源管理单元出现故障，将使得飞行器对于电池电量、温度、电流等状态数据的丢失，极大影响飞行器的飞行安全。

发明内容

为解决当前飞行器的电池管理通信可靠性差的问题，本发明提出一种具有多备份通讯主机的电池管理系统及飞行器，提高系统通信上的容错率和可靠性，保障飞行器可靠获取安全飞行所需的电池数据。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种具有多备份通讯主机的电池管理系统，包括N套并联的动力电池组件，N套并联的动力电池组件中共N个电池管理单元，N个电池管理单元中有M个电池管理单元作为备份储备通讯主机，M﹤N，每一个备份储备通讯主机均能将N套并联的动力电池组件的数据转发至整机ALLCAN网络。

本技术方案提出的具有多备份通讯主机的电池管理系统具有多套独立的动力电池组件，采用多备份通讯主机的设计，并考虑硬件失效概率和冗余裕度，在所有电池管理单元中选择部分电池管理单元作为备份储备通讯主机，提高飞行器通信上的容错率和可靠性，保障飞行器可靠获取安全飞行所需的电池数据，提高了飞行器电源管理的可靠性，保障了飞行器的飞行安全。

优选地，每一套动力电池组件均包括一个电池管理单元、电池保护组件及动力电池包，所述电池保护组件包括熔断器FU、霍尔电流传感器H及继电器K，在每一个动力电池组件内，动力电池包的负极端连接至飞行器母线正极，动力电池包的正极端连接熔断器FU的一端，熔断器FU的另一端从霍尔电流传感器H的中间孔洞穿过、并连接至继电器K的第一触点，继电器K的第二个触点连接至飞行器母线负极，霍尔电流传感器H的信号采集线连接电池管理单元，以实现实时的电流检测；继电器K的线圈端子连接电池管理单元，电池管理单元根据接收到的CAN通讯指令，控制继电器K的线圈端子的通断，以控制其所在的动力电池组件是否参与到飞行器的充放电状态。

在此，动力电池组件中包括电池保护组件，能在动力电池组件发生短路故障时，迅速切断该套动力电池组件的回路，避免飞行器因某一电池短路故障而失去动力。

优选地，当动力电池包所在的回路发生故障或异常时，回路电流升高，当回路电流升高至熔断器FU的熔断阈值时，熔断器FU自动熔断，回路断开，起到保护电路组件的作用，避免动力电池组件因短路故障发生而遭受损坏。

优选地，每一个电池管理单元采集和管理其所在的动力电池组件的数据，并将数据进行通讯传输，所述的数据包括电压、电流、温度、SOC状态及压差。