[發明專利]一種無人飛行器電池溫度檢測系統及方法

在審

• 申請號: 201811560227.6
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN111351593A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 曹薇薇;毛飛;田曉威;張妍
• 申請（專利權）人: 海鷹航空通用裝備有限責任公司
• 主分類號: G01K7/22
• 分類號: G01K7/22;G01K1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種無人飛行器電池溫度檢測系統及方法，包括內嵌在電池組上的熱敏電阻器、電壓數據采集模塊、數據處理模塊，電壓數據采集模塊的電路包括參考電阻、分壓電阻、RC濾波電路、運算放大器、A/D轉換器，熱敏電阻器與參考電阻、分壓電阻串聯，將分壓電阻接入采集電路來處理熱敏電阻與溫度非線性化問題，提高測溫系統精度。本發明設計的低成本、低功耗、可擴展的熱敏電阻測溫系統，可應用于無人飛行器對電池高精度的測溫應用。

技術領域

本發明屬于測溫電路設計技術領域，具體涉及一種無人飛行器電池管理系統溫度檢測系統及方法。

背景技術

電池溫度是無人機系統中重要的放飛指標之一，對電池溫度的采集是無人機系統中經常遇到的問題。熱敏電阻具有靈敏度高、穩定性好、熱慣性小、體積小和價格便宜等優點，被廣泛應用于測溫領域。

傳統使用熱敏電阻作為溫度傳感器的測溫電路大多采用單片機加模數轉化器的方式進行，該類型電路具有以下缺點：

1、傳統測溫系統使用模數轉化器直接對參考電阻兩端電壓進行采集，導致測試系統抗干擾能力差。

2、熱敏電阻與溫度的線性對應關系差，導致傳統測溫系統精度低。

3、傳統的測溫電路單片機與模數轉化器之間為串口通信，串口通信傳輸率低，導致傳統測溫系統采樣率低。

4、傳統的測溫電路將參考電壓設置為固定值，直接使用查表的阻值-溫度轉換方法，導致測溫系統誤差較大。

發明內容

本發明針對現有技術中熱敏電阻測溫電路具有抗干擾能力差、精度低、采樣率低、誤差大等問題，根據無人飛行器電池所選用的熱敏電阻，提供了一種引入分壓電路、RC濾波電路和FPGA的溫度采集處理方法，解決電池管理系統中溫度檢測問題。

為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種無人飛行器電池溫度檢測系統，包括內嵌在電池組上的熱敏電阻器、電壓數據采集模塊、數據處理模塊，所述熱敏電阻器的一端與無人機供電電壓連接，另一端與電壓數據采集模塊連接；所述電壓數據采集模塊用于采集無人機供電電壓、電池組溫度信號的模擬量及采集電路內部三次電源電壓，轉換成數字量發送至數據處理模塊；所述數據處理模塊用于接收電壓數據采集模塊輸出的數字量并進行正確性判斷，計算輸出電池組溫度。

進一步的，所述電壓數據采集模塊的電路包括參考電阻、分壓電阻、RC濾波電路、運算放大器、A/D轉換器，所述熱敏電阻器與參考電阻、分壓電阻串聯，所述無人機供電電壓、參考電阻兩端的供電電壓以及采集電路內部三次電源電壓分別依次連接RC濾波電路、運算放大器、RC濾波電路、A/D轉換器，所述運算放大器反向輸入與輸出相連，所述電池組溫度信號的模擬量為參考電阻兩端的供電電壓。

進一步的，所述電壓數據采集模塊的電路還包括隔離器，所述隔離器隔離參考電阻兩端的供電電壓、采集電路內部三次電源電壓。

進一步的，所述電壓數據采集模塊的電路還包括電壓調整器，用于為A/D轉換器供電。

進一步的，所述分壓電阻的電阻值為參考電阻電阻值的8至10倍。

進一步的，所述數據處理模塊為FPGA。

進一步的，所述熱敏電阻器置于電池組的中心位置，以灌膠的方式固定熱敏電阻器兩端引腳。

本發明還提供了一種無人飛行器電池溫度檢測方法，包括如下步驟：

S1、加電后，電壓數據采集模塊檢測參考電阻兩端的供電電壓信號后，進行轉換工作，獲得電壓數字量，結果傳給數據處理模塊；