本實(shí)用新型涉及能源管理領(lǐng)域，具體涉及農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)動(dòng)力蓄電池組均衡控制裝置。

背景技術(shù)：

農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)作為一個(gè)新興的農(nóng)用設(shè)備產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過(guò)近些年的快速發(fā)展，逐漸發(fā)展出油動(dòng)單旋翼和電動(dòng)多旋翼兩種類別。由于電動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)操作方便，對(duì)操作人員的操作技能要求不高，飛行穩(wěn)定性好，故障率及生產(chǎn)成本較低，目前占據(jù)了較大份額的市場(chǎng)范圍。但噴藥無(wú)人機(jī)動(dòng)力鋰電池的使用成本較高的問(wèn)題，制約了噴藥無(wú)人機(jī)大規(guī)模應(yīng)用。

由于鋰離子電池相比鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池、鎳氫電池具有體積小、重量輕、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率低、無(wú)記憶效應(yīng)、比能量大、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，常作為動(dòng)力鋰電池，農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)也不例外。目前農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)所使用的動(dòng)力電池主要是一組或幾組磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰電池單節(jié)電池電壓較低，只有3.2V。為了獲取大能量、高電壓，蓄電池通常將單體鋰電池以串聯(lián)及并聯(lián)的方式組成大的鋰電池組應(yīng)用，由于各單體電池性能存在差別，同時(shí)噴藥無(wú)人機(jī)工作的工況比較復(fù)雜，包括起飛、爬升、巡航、噴灑、降落等，而且這些工況之間需要不規(guī)則的頻繁切換，造成了不同工況下充放電狀態(tài)的不規(guī)則以及工作的溫度環(huán)境等方面的變化，使得各單體電池在內(nèi)阻、容量和電壓等方面產(chǎn)生了一定的差異。而且隨著充放電次數(shù)的增加，這種差異逐步加大。無(wú)均衡的電池組系統(tǒng)，單體電池性能差異將削弱整組電池輸出能力，有時(shí)因一節(jié)電池不能正常工作使整組電池失效。同時(shí)，因電池間性能差異必將產(chǎn)生過(guò)充與過(guò)放現(xiàn)象，將對(duì)電池組造成重大的傷害，嚴(yán)重影響電池組的使用壽命，甚至?xí)p壞整個(gè)系統(tǒng)，為噴藥無(wú)人機(jī)帶來(lái)巨大安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種采用電阻均衡控制裝置，該均衡控制裝置通過(guò)提高鋰電池組內(nèi)單體電池的一致性，從而提高噴藥無(wú)人機(jī)動(dòng)力鋰電池組的使用容量和使用壽命，降低噴藥無(wú)人機(jī)的使用成本，同時(shí)對(duì)鋰電池組的保護(hù)控制，可有效提高噴藥無(wú)人機(jī)的飛行安全性的。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型所述的一種農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)鋰電池組均衡控制裝置，包括電池組、電池組信息采集模塊、主控制器、均衡控制模塊、電池組保護(hù)模塊、顯示模塊及通信模塊，所述電池組信息采集模塊的輸入端與電池組中的各單體電池電連接，所述電池組信息采集模塊的輸出端與所述主控制器的輸入端連接，所述主控制器還連接有均衡控制模塊、電池組保護(hù)模塊、顯示模塊及通信模塊，所述均衡控制模塊、電池組保護(hù)模塊還分別與所述電池組中的各單體電池電連接；所述均衡控制模塊采用被動(dòng)電阻能耗均衡控制模式，以鋰電池組內(nèi)的單體鋰電池端電壓為均衡依據(jù)，所述均衡控制模塊根據(jù)電池組信息采集模塊實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)對(duì)某節(jié)或者某幾節(jié)單體電池做均衡處理。

進(jìn)一步的，所述電池組信息采集模塊包括電壓采集模塊、溫度采集模塊、電流采集模塊，實(shí)時(shí)讀取電池組各單體電池的電壓、溫度、電池組充放電電流信息。

進(jìn)一步的，所述電壓采集模塊采用電池管理芯片MAX14921，溫度采集模塊采用DS18B20溫度傳感器。

進(jìn)一步的，所述主控制器采用STM32F103RCT6微控制器。

進(jìn)一步的，所述均衡控制模塊包括均衡控制電路，所述均衡控制電路與每節(jié)單體鋰電池并聯(lián)連接的電阻和開關(guān)MOS功率管。

進(jìn)一步的，所述電池組保護(hù)模塊電池過(guò)充電電路、過(guò)放電電路，過(guò)流電路，短路電路，以及溫度過(guò)高或者過(guò)低時(shí)進(jìn)行對(duì)電池組保護(hù)的電路。

進(jìn)一步的，所述顯示模塊用于顯示機(jī)載剩余電量。

進(jìn)一步的，所述通信模塊與無(wú)人機(jī)操控終端無(wú)線通訊連接，將噴藥無(wú)人機(jī)鋰電池組相關(guān)信息傳輸至操控終端。

有益效果：本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)鋰電池組，通過(guò)采用被動(dòng)電阻能耗均衡控制模式，以鋰電池組內(nèi)的單體鋰電池端電壓為均衡依據(jù)，所述均衡控制模塊根據(jù)電池組信息采集模塊實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)對(duì)某節(jié)或者某幾節(jié)單體電池做均衡處理。提高了鋰電池組內(nèi)單體電池的一致性，從而提高噴藥無(wú)人機(jī)動(dòng)力鋰電池組的使用容量和使用壽命，降低噴藥無(wú)人機(jī)的使用成本。同時(shí)系統(tǒng)對(duì)鋰電池組的保護(hù)控制，可有效提高噴藥無(wú)人機(jī)的飛行安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型的均衡控制電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)鋰電池組均衡控制裝置，包括電池組、電池組信息采集模塊、主控制器、均衡控制模塊、電池組保護(hù)模塊、顯示模塊及通信模塊，所述電池組信息采集模塊的輸入端與電池組中的各單體電池電連接，所述電池組信息采集模塊的輸出端與所述主控制器的輸入端連接，所述主控制器還連接有均衡控制模塊、電池組保護(hù)模塊、顯示模塊及通信模塊，所述均衡控制模塊、電池組保護(hù)模塊還分別與所述電池組中的各單體電池電連接；所述均衡控制模塊采用被動(dòng)電阻能耗均衡控制模式，以鋰電池組內(nèi)的單體鋰電池端電壓為均衡依據(jù)，所述均衡控制模塊根據(jù)電池組信息采集模塊實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)對(duì)某節(jié)或者某幾節(jié)單體電池做均衡處理。

所述電池組信息采集模塊包括電壓采集模塊、溫度采集模塊、電流采集模塊。所述電池組信息采集模塊實(shí)時(shí)讀取電池組單體電壓，溫度，電池組充放電電流等信息。所述電壓采集模塊通過(guò)可測(cè)16路串聯(lián)單體電池的電池管理芯片MAX14921實(shí)時(shí)精確檢測(cè)單體鋰電池的端電壓；所述溫度采集模塊通過(guò)DS18B20實(shí)時(shí)檢測(cè)鋰電池組的溫度；所述電流采集模塊通過(guò)霍爾電流傳感器檢測(cè)電池組的充放電電流。所述電池組信息采集模塊實(shí)時(shí)將采集的電池組狀態(tài)信息送主控器STM32F103RCT6。所述電池組保護(hù)模塊，通過(guò)電池組信息采集模塊的數(shù)據(jù)，主控器判定電池組是否出現(xiàn)過(guò)充電，過(guò)放電，過(guò)流，短路，以及溫度過(guò)高或者過(guò)低等狀況，如出現(xiàn)則主控器對(duì)電池組保護(hù)，禁止對(duì)電池組充放電。所述顯示模塊實(shí)時(shí)顯示鋰電池組的剩余電量。所述通信模塊實(shí)時(shí)無(wú)線通信的方式將噴藥無(wú)人機(jī)鋰電池組相關(guān)信息傳輸至操控終端，從而實(shí)現(xiàn)在地面監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)了解農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)動(dòng)力鋰電池的工作狀態(tài)。

所述一種農(nóng)用噴藥無(wú)人機(jī)鋰電池組均衡裝置的電池組均衡電路如圖2所示，均衡系統(tǒng)采用被動(dòng)均衡模式，以鋰電池組內(nèi)的單體鋰電池端電壓為均衡依據(jù)。所述均衡控制模塊根據(jù)所述電池組信息采集模塊實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)對(duì)某節(jié)或者某幾節(jié)單體電池做均衡處理。所述均衡電路，在每個(gè)單體電池旁都并聯(lián)一個(gè)電阻均衡電路實(shí)現(xiàn)電池均衡。所述主控器通過(guò)電壓檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)電池組各單體電池的電壓，并將各單體電池的電壓與鋰電池組的平均電壓相比較，若某單體電壓和鋰電池組平均電壓的差值大于預(yù)設(shè)的均衡開啟電壓值，所述主控器則發(fā)出指令開啟對(duì)應(yīng)單體電池的開關(guān)MOS功率管實(shí)現(xiàn)電池均衡，若差值小于預(yù)設(shè)的均衡結(jié)束電壓差，則主控器發(fā)出指令關(guān)閉MOS功率管來(lái)中斷電池均衡。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。