本發(fā)明涉及輸電線路維護的技術(shù)領域，特別是指一種輸電導線智能無人機電池充電管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，無人機的應用逐漸進入我們的視野。無人機具有高精度、長距離和可遠程遙控的特點，在電力方面的應用也逐漸的普及開來，尤其在輸電線路巡檢中，國家電網(wǎng)公司對無人機的應用也大力推薦。受限于無人機的設計尺寸和飛行的方便，無人機所攜帶的能源是有限的，這就限制了無人機的留空時間和航程等，影響無人機有限載荷和任務要求。無人機電池不能太大，一塊電池一般為無人機提供15至20分鐘的續(xù)航時間，無法保證無人機在空中的長期飛行，為了完成巡檢任務，工作人員必須攜帶足電池。目前，無人機電池充電時所需設備繁榮，充電電源要求單一，無法在野外進行充電，在運輸存儲過程中需要防止擠壓、碰撞、高溫，需要提供全方位的保護?，F(xiàn)有的無人機充電器充電效率低、兼容性差、安全系數(shù)低等問題一直影響著無人機的應用。因此，需要研制一款便捷、快速、穩(wěn)定、高效的無人機電池充電器。針對無人機的鋰電池在充電、儲存過程中出現(xiàn)的誤操作、高風險、放置不規(guī)范等現(xiàn)象，作出更合理的設計；采用材料絕緣，內(nèi)置防火報警等功能，達到充電、貯存一體化設計，操作簡單同時可遠程控制，從根本上解決無人機鋰電池使用及養(yǎng)護作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有無人機充電系統(tǒng)的充電效率低、兼容性差、安全系數(shù)低的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種輸電導線智能無人機電池充電管理系統(tǒng)，利用一體化機柜實現(xiàn)對無人機電池的合理充電，實時對工作環(huán)境進行監(jiān)測，增強充電的可靠性和安全性，配備有平衡充電端口和USB充電插口，實用性強。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種輸電導線智能無人機電池充電管理系統(tǒng)，包括機殼，機殼的主面板上設有第一充電接口、第二充電接口、LED顯示屏、電量指示器和電壓調(diào)節(jié)旋鈕，LED顯示屏設置在機殼的中部，電量指示器位于LED顯示屏的上方，第一充電接口、第二充電接口、電壓調(diào)節(jié)旋鈕設置在LED顯示屏的兩側(cè)，第一充電接口和第二充電接口上下分布設置，機殼的兩側(cè)設有散熱器；所述機殼內(nèi)部設有控制電路，控制電路包括AC-DC變換器、鋰電池保護電路、最大功率跟蹤模塊、電池狀態(tài)檢測模塊、智能充放電平衡模塊、能源控制管理器、無人機主控制模塊和無人機供電單元，AC-DC變換器分別與電池狀態(tài)檢測模塊、最大功率跟蹤模塊相連接，鋰電池保護電路分別與電池狀態(tài)檢測模塊、智能充放電平衡模塊相連接，LED顯示屏、電量指示器、電壓調(diào)節(jié)旋鈕、最大功率跟蹤模塊、電池狀態(tài)檢測模塊、智能充放電平衡模塊、無人機主控制模塊和無人機供電單元分別與能源控制管理器相連接，無人機供電單元分別與第一充電接口、第二充電接口相連接。

所述能源控制管理器與無線通信模塊相連接，無線通信模塊與移動終端相連接，通過移動終端遠程監(jiān)測其工作狀態(tài)和控制其對無人機電池的充電。

所述散熱器包括風機和散熱孔，風機設置在機殼內(nèi)，散熱孔設置在機殼上，散熱孔為圓形、橢圓形或矩形。

所述機殼內(nèi)設有溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、電流檢測電路、電壓檢測電路，溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器均與能源控制管理器相連接，電流檢測電路串聯(lián)設置在無人機供電單元分別與第一充電接口、第二充電接口連接的電路上，電壓檢測電路并聯(lián)設置在無人機供電單元上。

其工作過程為：首先無人機主控制模塊檢測無人機是否運行，若無人機沒有運行，電池狀態(tài)檢測模塊檢測無人機電池的電量是否滿，如果電池電量滿，能源控制管理器利用智能充放電平衡模塊進行放電，如果電池電量未滿，最大功率跟蹤模塊檢測電池是否有功率輸出，如果有功率輸出，能源控制管理器利用智能充放電平衡模塊進行放電，如果沒有功率輸出或者放電后的電池存放入庫保存；如果無人機正在運行，最大功率跟蹤模塊檢測電池是否有功率輸出，如果電池沒有功率輸出，能源控制管理器利用無人機供電單元進行充電，然后通過能源控制管理器發(fā)送至無人機主控制模塊；如果電池有功率輸出，最大功率跟蹤模塊檢測電池輸出是否滿足無人機的運行，如果電池輸出滿足無人機的運行，鋰電池保護電路檢測電池的電芯之間是否有壓差，如果有壓差，智能充放電平衡模塊進行平衡處理使每節(jié)電池之間沒有壓差，沒有壓差的電池狀態(tài)，能源控制管理器發(fā)送至無人機主控制模塊；如果電池輸出不能滿足無人機的運行，電池狀態(tài)檢測模塊檢測電池電量是否低于預設的警戒值，如果電池低于警戒值，能源控制管理器發(fā)送至無人機主控制模塊，無人機主控制模塊報警實行準備降落，然后能源控制管理器利用無人機供電單元對電池進行充電，如果電池低于警戒值，能源控制管理器利用無人機供電單元對電池進行充電。

本發(fā)明的有益效果：一體式機柜，針對無人機電池合理充電；可以選擇多種充電方式；可以設置成多層充電空間，配備平衡充電端口，支持市面大部分數(shù)鋰聚合物電池；可以另配多個USB充電插口，可對手機等用電設備進行充電；可利用移動終端進行遠程控制；采用防火的材料，充電時可實時監(jiān)測當前工作的溫濕度、充放電電流、電壓等，實現(xiàn)報警功能，增強其工作的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的原理框圖。

圖3為本發(fā)明的工作流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種輸電導線智能無人機電池充電管理系統(tǒng)，包括機殼，機殼的主面板上設有第一充電接口1、第二充電接口2、LED顯示屏4、電量指示器3和電壓調(diào)節(jié)旋鈕5，LED顯示屏4設置在機殼的中部，電量指示器3位于LED顯示屏4的上方，第一充電接口1、第二充電接口2、電壓調(diào)節(jié)旋鈕5設置在LED顯示屏4的兩側(cè)，第一充電接口1和第二充電接口2上下分布設置，機殼的兩側(cè)設有散熱器6；所述機殼內(nèi)部設有控制電路，控制電路包括AC-DC變換器、鋰電池保護電路、最大功率跟蹤模塊、電池狀態(tài)檢測模塊、智能充放電平衡模塊、能源控制管理器、無人機主控制模塊和無人機供電單元，AC-DC變換器分別與電池狀態(tài)檢測模塊、最大功率跟蹤模塊相連接，鋰電池保護電路分別與電池狀態(tài)檢測模塊、智能充放電平衡模塊相連接，LED顯示屏4、電量指示器3、電壓調(diào)節(jié)旋鈕5、最大功率跟蹤模塊、電池狀態(tài)檢測模塊、智能充放電平衡模塊、無人機主控制模塊和無人機供電單元分別與能源控制管理器相連接，無人機供電單元分別與第一充電接口1、第二充電接口2相連接。

能源控制管理器與無線通信模塊相連接，無線通信模塊與移動終端相連接，通過移動終端遠程監(jiān)測其工作狀態(tài)和控制其對無人機電池的充電。

散熱器包括風機和散熱孔，風機設置在機殼內(nèi)，散熱孔設置在機殼上，散熱孔為圓形、橢圓形或矩形。

機殼內(nèi)設有溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、電流檢測電路、電壓檢測電路，溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器均與能源控制管理器相連接，電流檢測電路串聯(lián)設置在無人機供電單元分別與第一充電接口1、第二充電接口2連接的電路上，電壓檢測電路并聯(lián)設置在無人機供電單元上。

本發(fā)明中無人機使用的是格式ACE鋰電池，最大支持5C充電，比如10000mAh毫安時（10Ah）的動力鋰電允許的最大充電電流為50A，A6鋰電平衡充最大充電電流為5A，實際充電電流可以選擇5A。充滿的時間大約是1.5-2小時。配合無人機使用的顯示器和圖傳接收的鋰電是3S 2200mAh，充電電流可以設置為2A-5A，著急用電流可以大些，不著急就小點。配合無人機使用的天地飛09II遙控器鋰電C數(shù)比較低，充電電流不能大于1A。配合無人機使用的Futaba遙控器的鎳氫電池，用隨遙控器配的鎳氫電池充電器充電，充滿大約需要5個小時，鎳氫電池不怕過度充電，充滿會發(fā)熱。鋰電池長期不用時，每過1個月需要檢測電池電壓，每節(jié)（S）的電壓不要低于3.80V，如果低于3.80V，也需要對電池進行充電，充電電壓設置為3.85V。

鋰電池長期不用，不能充滿電存放，如果充滿電后由于某種原因3天內(nèi)無人機都沒有機會飛（使用），則可以通過無人機主控模塊對鋰電池進行放電后存放，放電截止電壓設為單節(jié)3.85V比較合適，BC168允許的最大放電電流為1A，A6+充電保姆允許的放電電流最大為3A。

如果無人機的鋰電池每節(jié)電芯之間電壓差別較大，無人機主控模塊可以對鋰電進行平衡操作，動力電池和顯示器電池平衡電流設置為1-5A均可，遙控器鋰電池平衡電流不能大于1A，存放時平衡電壓設置為3.85V。

工作過程：首先無人機主控制模塊檢測無人機是否運行，若無人機沒有運行，電池狀態(tài)檢測模塊檢測無人機電池的電量是否滿，如果電池電量滿，能源控制管理器利用智能充放電平衡模塊進行放電，如果電池電量未滿，最大功率跟蹤模塊檢測電池是否有功率輸出，如果有功率輸出，能源控制管理器利用智能充放電平衡模塊進行放電，如果沒有功率輸出或者放電后的電池存放入庫保存；如果無人機正在運行，最大功率跟蹤模塊檢測電池是否有功率輸出，如果電池沒有功率輸出，能源控制管理器利用無人機供電單元進行充電，然后通過能源控制管理器發(fā)送至無人機主控制模塊；如果電池有功率輸出，最大功率跟蹤模塊檢測電池輸出是否滿足無人機的運行，如果電池輸出滿足無人機的運行，鋰電池保護電路檢測電池的電芯之間是否有壓差，如果有壓差，智能充放電平衡模塊進行平衡處理使每節(jié)電池之間沒有壓差，沒有壓差的電池狀態(tài)，能源控制管理器發(fā)送至無人機主控制模塊；如果電池輸出不能滿足無人機的運行，電池狀態(tài)檢測模塊檢測電池電量是否低于預設的警戒值，如果電池低于警戒值，能源控制管理器發(fā)送至無人機主控制模塊，無人機主控制模塊報警實行準備降落，然后能源控制管理器利用無人機供電單元對電池進行充電，如果電池低于警戒值，能源控制管理器利用無人機供電單元對電池進行充電。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。