[發明專利]無人機及其電源管理系統和電源管理方法

在審

• 申請號: 201711023713.X
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107600390A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 馬克·施瓦茨巴赫;尼森·帕納羅瑟里
• 申請（專利權）人: 道通歐洲股份有限公司
• 主分類號: B64C19/00
• 分類號: B64C19/00;B64C27/08;B64C39/02
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司44372
• 代理人: 王廣濤

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體涉及一種無人機及其電源管理系統和電源管理方法。

背景技術

無人機(UAV,Unmanned Aerial Vehicle)主要應用在航拍、農業植保、測繪等領域。目前隨著無線網絡傳輸技術的發展，具有高圖像處理能力和高傳輸能力的無人機大大地拓展了無人機的應用領域。且隨著無人機功能的增加，無人機的馬達、云臺、相機以及飛控的能耗也越來越大，現有的無人機續航一般在二十分鐘至四十分鐘之間，如何為無人機提供續航支持成為當前亟待解決的課題。

無人機在飛行時無法外接電源，都是通過設于無人機機身內部的鋰電池為無人機供電。現有的無人機一般采用單個高功率鋰電池作為電源為無人機供電，且現有的無人機通常通過增設電源的方式來提高續航能力。無人機依據監測到的兩個電源的電壓作為在兩個電源之間切換的依據。這種根據檢測到的電壓，被動切換電源的方式存在效率低下的缺陷，而且只是簡單提供備份電源，并未從無人機整個操控和飛行的狀態出發提供電源管理。

因此，現有技術的無人機的供電方式還有待改進。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種無人機電源組能耗分配方案，可大大提高續航時間并能實現不同電源模組之間高效、無縫切換的電源管理系統、電源管理方法以及使用該電源管理系統和電源管理方法的無人機。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種電源管理系統，包括：

第一電源模組，用于在高功率飛行模式下給負載供電；

第二電源模組，用于在低功率飛行模式下給負載供電；

電源路徑控制器，用于根據無人機的飛行模式選擇第一電源模組或第二電源模組給負載供電；

開關模組，電連接于所述第一電源模組與所述電源路徑控制器之間，以及電連接于所述第二電源模組與所述電源路徑控制器之間；

所述電源路徑控制器根據所述無人機的飛行模式控制所述開關模組在所述第一電源模組和所述第二電源模組之間切換以接通所述第一電源模組或所述第二電源模組給所述負載供電。

在本發明的一實施例中，該電源管理系統還包括用于監測負載電流或電壓并反饋給所述電源路徑控制器的監測電路，所述監測電路一端與所述開關模組的輸出端電連接，另一端與負載電連接。

在本發明的一實施例中，所述監測電路為電流監測電路，包括依次電連接的電流檢測電阻、電流傳感器以及電流監控器，所述電流檢測電阻一端與所述開關模組的輸出端電連接，另一端與所述負載的輸入端電連接，所述電流監控器的輸出端與所述電源路徑控制器電連接。

在本發明的一實施例中，該電源管理系統還包括用于監測所述無人機的飛行模式以及接收所述電流監控器反饋的負載電流信息的選擇器，所述選擇器的輸入端與所述電流監控器電連接，所述選擇器的輸出端與所述電源路徑選擇器電連接。

在本發明的一實施例中，所述電源管理系統還包括：

支持模塊，與所述電源路徑控制器電連接，用于當沒有飛行模式信息或負載電流信息輸入所述選擇器時給負載供電并使無人機工作在低功率模式下。

在本發明的一實施例中，所述開關模組包括所述電連接于所述第一電源模組與所述電源路徑控制器之間的第一開關和電連接于所述第二電源模組與所述電源路徑控制器之間的第二開關。

在本發明的一實施例中，所述第一開關和所述第二開關均為P溝道場效應管，所述第一開關和所述第二開關的柵極與所述電源路徑控制器電連接。

在本發明的一實施例中，所述第一電源模組為高功率電池，所述第二電源模組為高密度電池。

提供一種無人機，包括機身、設于所述機身內的系統控制器以及與所述機身相連的云臺，該無人機還包括如上述所述的電源管理系統。支持模塊

提供一種無人機的電源管理方法，所述無人機包括第一電源模組和第二電源模組，所述第一電源模組和所述第二電源模組通過開關模組對無人機供電，所述方法包括：

獲取無人機的信息；

當飛行模式為高功率模式則切換所述開關模組導通所述第一電源模組為所述無人機供電，當飛行模式為低功率模式則切換所述開關模組導通所述第二電源模組為所述無人機供電。

在本發明的一實施例中，該方法還包括:

監測負載電流；

判斷負載電流值是否大于預設值；

當負載電流值大于預設值時，切換所述開關模組導通所述第一電源模組為無人機供電；當負載電流值小于預設值時，切換所述開關模組導通所述第二電源模組為無人機供電。