電池、具有該電池的飛行器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電池、具有該電池的飛行器，所述電池包括電源及電源回路，所述電源回路與所述電源電連接，所述電源回路包括電子開關(guān)及輸入裝置，所述電子開關(guān)電連接于所述電源的輸出極，用于控制所述電源的通斷，所述輸入裝置與所述電子開關(guān)電連接，控制所述電子開關(guān)的通斷狀態(tài)。通過電子開關(guān)控制所述電源的通斷，從而能夠避免上電過程中產(chǎn)生電火花的問題，保證電池的正常使用及飛行器的安全。相應(yīng)的，本實(shí)用新型還提供一種具有該電池的飛行器。
【專利說明】電池、具有該電池的飛行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及飛行器領(lǐng)域，尤其涉及一種電池及具有該電池的飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]在航模領(lǐng)域中，絕大部分的飛行器都是使用電池作為動力源，用戶在使用時，除少數(shù)應(yīng)用會使用開關(guān)作為放電控制的裝置之外，更多的是通過連接電池與待供電設(shè)備的接口來控制設(shè)備上電。在連接兩個設(shè)備的接口的過程中或者在機(jī)械開關(guān)閉合的過程中，在最后連接的觸點(diǎn)位置，會產(chǎn)生電火花。
[0003]在上電過程中的電火花有兩個很大的危害，第一，電火花會帶來瞬間的高電壓，往往會高出電池電壓2到3倍，這個電壓會損壞待供電設(shè)備。第二，電火花會燒蝕接觸點(diǎn)，導(dǎo)致接觸點(diǎn)電阻升高或接觸不良，這對于飛行類航模來說，是一個很重大的安全隱患。
[0004]同時由于通常電流很大，且不帶充放電保護(hù)功能，所以電池經(jīng)常會因過放電而損壞，還有一定的概率因?yàn)檫^充電而導(dǎo)致電池爆炸或鼓脹。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠安全通斷電的電池及具有該電池的飛行器。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種電池，其包括電源及電源回路，所述電源回路與所述電源電連接，所述電源回路包括電子開關(guān)及輸入裝置，所述電子開關(guān)電連接于所述電源的輸出極，用于控制所述電源的通斷，所述輸入裝置與所述電子開關(guān)電連接，控制所述電子開關(guān)的通斷狀態(tài)。
[0007]優(yōu)選地，所述電源回路還包括控制裝置及指示裝置，所述控制裝置與所述電源電連接，用于計算所述電源的，所述指示裝置與所述控制裝置電連接，用于指示所述電源的當(dāng)前剩余電量。
[0008]優(yōu)選地，所述電子開關(guān)采用功率M0SFET、固態(tài)繼電器、功率三極管和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)中的任意一種。
[0009]優(yōu)選地，所述輸入裝置采用按鍵開關(guān)、機(jī)械開關(guān)、電位器和傳感器的任意一種。
[0010]優(yōu)選地，所述電池包括電流采樣器件，所述電流采樣器件電連接于所述電源回路，用于采集所述電源的放電過程中的電流，所述控制裝置用于獲取所述電流采樣器件采集的電流，積分運(yùn)算所述電流采樣器件采集的電流，獲得所述電源的當(dāng)前剩余電量。
[0011]優(yōu)選地，所述指示裝置包括多個電量指示燈，所述控制裝置還用于將所述電源的當(dāng)前剩余電量除以所述電源的總電量，獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量百分比，所述多個電量指示燈同時發(fā)光的個數(shù)等于所述當(dāng)前剩余電量百分比。
[0012]優(yōu)選地，所述電池還包括接口，所述接口用于獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量及電
壓信號。
[0013]優(yōu)選地，所述電池還包括殼體，所述殼體包括一端開口的底殼及封蓋，所述封蓋封閉所述底殼開口，所述電源收容于所述底殼底部，所述電子開關(guān)、輸入裝置、控制裝置及指示裝置均設(shè)置于一電路板上。
[0014]優(yōu)選地，所述電池還包括兩個電子開關(guān)，所述兩個電子開關(guān)串聯(lián)于所述電源及所述待供電設(shè)備之間，所述兩個電子開關(guān)均包括一控制端，所述控制裝置與各所述電子開關(guān)的控制端均電連接，所述控制裝置控制兩個所述電子開關(guān)均導(dǎo)通時，所述電源為所述待供電設(shè)備供電，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開時，所述電源停止為所述待供電設(shè)備供電。
[0015]優(yōu)選地，所述控制裝置預(yù)設(shè)一電流閾值，所述控制裝置檢測所述電源的電流值，當(dāng)所述電源的電流值大于所述電流閾值時，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0016]優(yōu)選地，所述控制裝置預(yù)設(shè)一放電保護(hù)閾值，所述控制裝置檢測所述電源的電壓值，當(dāng)所述電源的電壓值小于所述放電保護(hù)閾值時，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0017]優(yōu)選地，所述控制裝置預(yù)設(shè)一溫度范圍閾值，所述電池包括溫度傳感器，所述控制裝置與所述溫度傳感器電連接，當(dāng)所述溫度傳感器獲取的外界溫度超過溫度范圍閾值時，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0018]優(yōu)選地，所述電源包括多個電芯，所述控制裝置預(yù)設(shè)一電壓差閾值，所述控制裝置檢測各所述電芯的電壓值，所述多個電芯之間的電壓差大于所述電壓差閾值時，將具有最高電壓的所述電芯單獨(dú)放電，使所述多個電芯之間的電壓差小于所述電壓差閾值。
[0019]優(yōu)選地，所述電源包括多個電芯，所述控制裝置預(yù)設(shè)一充電保護(hù)閾值，所述控制裝置檢測各所述電芯的電壓值，當(dāng)一個所述電芯的電壓值大于所述充電保護(hù)閾值時，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0020]本實(shí)用新型還提供一種飛行器，所述飛行器包括上述的電池，所述待供電設(shè)備和所述電池電連接。
[0021]本實(shí)用新型還提供一種電池控制方法，所述電池包括電子開關(guān)及輸入裝置，所述電子開關(guān)電連接于所述電源的輸出極，所述輸入裝置與所述電子開關(guān)電連接，該方法包括以下步驟:
[0022]獲取所述輸入裝置的控制信號；
[0023]判斷所述控制信號是否是通斷信號；
[0024]若所述控制信號是通斷信號，控制所述電子開關(guān)通斷；
[0025]通過所述電子開關(guān)控制所述電源通斷。
[0026]優(yōu)選地，在控制所述電子開關(guān)通斷的步驟之前還包括以下步驟:
[0027]若所述控制信號不是通斷信號，則判斷所述控制信號是否是指示信號；
[0028]若所述控制信號是指示信號，獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量；
[0029]指示所述電源的當(dāng)前剩余電量。
[0030]優(yōu)選地，在獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量的步驟中還包括以下步驟:
[0031 ] 采集所述電源的放電過程中的電流；
[0032]獲取所述采集的電流，積分運(yùn)算所述采集的電流，獲得所述電源的當(dāng)前剩余電量。
[0033]優(yōu)選地，在指示所述電源的當(dāng)前剩余電量的步驟中還包括以下步驟:
[0034]將所述電源的當(dāng)前剩余電量除以所述電源的總電量，獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量的百分比；[0035]通過多個電量指示燈發(fā)光顯示所述當(dāng)前剩余電量百分比，所述多個電量指示燈同時發(fā)光的個數(shù)等于所述當(dāng)前剩余電量百分比。
[0036]優(yōu)選地，所述電池包括兩個電子開關(guān)，所述兩個電子開關(guān)串聯(lián)于所述電源及所述待供電設(shè)備之間，所述兩個電子開關(guān)均包括一控制端，所述控制裝置與各所述電子開關(guān)的控制端均電連接，所述控制裝置控制兩個所述電子開關(guān)均導(dǎo)通時，所述電源為所述待供電設(shè)備供電，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開時，所述電源停止為所述待供電設(shè)備供電。
[0037]優(yōu)選地，所述控制裝置預(yù)設(shè)一電流閾值，在控制所述電子開關(guān)通斷的步驟中還包括以下子步驟:
[0038]檢測所述電源的電流值，當(dāng)所述電源的電流值大于所述電流閾值時，其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0039]優(yōu)選地，所述控制裝置預(yù)設(shè)一放電保護(hù)閾值，在控制所述電子開關(guān)通斷的步驟中還包括以下子步驟:
[0040]檢測所述電源的電壓值，當(dāng)所述電源的電壓值小于所述放電保護(hù)閾值時，其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0041]優(yōu)選地，所述控制裝置預(yù)設(shè)一溫度范圍閾值，所述電池包括溫度傳感器，所述控制裝置與所述溫度傳感器電連接，在控制所述電子開關(guān)通斷的步驟中還包括以下子步驟:
[0042]當(dāng)外界溫度超過溫度范圍閾值時，其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0043]優(yōu)選地，所述電源包括多個電芯，所述控制裝置預(yù)設(shè)一充電保護(hù)閾值，在控制所述電子開關(guān)通斷的步驟中還包括以下子步驟:
[0044]檢測各所述電芯的電壓值，當(dāng)一個所述電芯的電壓值大于所述充電保護(hù)閾值時，其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0045]本實(shí)用新型提供的電池通過電子開關(guān)控制所述電源的通斷，從而能夠避免上電過程中產(chǎn)生電火花的問題，保證電池的正常使用及飛行器的安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]為了更清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施方式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實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0047]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式提供的飛行器的電路示意圖；
[0048]圖2是圖1的飛行器的電池的示意圖；
[0049]圖3是圖2的電池的分解示意圖；
[0050]圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式提供的飛行器的電路示意圖；
[0051]圖5是本實(shí)用新型第三實(shí)施方式提供的飛行器的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施方式中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。[0053]請參閱圖1，為本實(shí)用新型第一實(shí)施方式提供的飛行器300，所述飛行器300包括待供電設(shè)備310和電池320。所述待供電設(shè)備310和所述電池320電連接。本實(shí)施方式中，所述飛行器100為無人飛行器。
[0054]所述電池320包括電源321及電源回路322。所述電源321是無人飛行器電芯。例如鋰電芯。當(dāng)然，所述電源21還可以采用多個電芯串聯(lián)或其他形式的無人飛行器用電芯。
[0055]所述電源回路322與所述電源321電連接。本實(shí)施方式中，所述電源回路322與所述電源321為一體結(jié)構(gòu)。所述電源回路322包括電子開關(guān)322a及輸入裝置322b，所述電子開關(guān)322a電連接于所述電源321的輸出極，用于控制所述電源321的通斷。本實(shí)施方式中，所述電子開關(guān)220采用功率M0SFET、固態(tài)繼電器、功率三極管和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)中的任意一種。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，所述電子開關(guān)220也可以采用其他形式的繼電器或非機(jī)械觸點(diǎn)的開關(guān)。
[0056]所述輸入裝置322b與所述電子開關(guān)322a電連接，控制所述電子開關(guān)322a的通斷狀態(tài)。所述輸入裝置221采用按鍵開關(guān)、機(jī)械開關(guān)、電位器和傳感器的任意一種。當(dāng)采用傳感器時，所述傳感器可以是壓力傳感器、氣壓傳感器、接近式傳感器、靜電傳感器或電容觸摸式裝置等感測裝置。本實(shí)施方式中，所述輸入裝置221采用按鍵開關(guān)。本實(shí)用新型提供的電池通過電子開關(guān)控制所述電源的通斷，從而能夠避免機(jī)械開關(guān)上電過程中產(chǎn)生電火花的問題，保證電池的正常使用及飛行器的安全。
[0057]請一并參閱圖2至圖4，為本實(shí)用新型第二實(shí)施方式提供的電池100。本實(shí)施方式提供的電池100與第一實(shí)施方式提供的電池300基本相同。
[0058]所述待供電設(shè)施310與所述電池20電性連接。所述電池20為所述待供電設(shè)備310供電。所述電池20還包括殼體23，所述電源回路22與所述電源21電連接。所述電源21經(jīng)所述電源回路22放電，所述電源回路22包括電子開關(guān)220、輸入裝置221、電流采樣器件222、指示裝置223、接口 224及控制裝置225。
[0059]所述電源21包括電極1、電極2、電極3、電極4。所述電極1、電極2為正極。所述電極3、電極4為負(fù)極。
[0060]所述接口 224用于獲取所述電源21的當(dāng)前剩余電量及電壓信號。本實(shí)施方式中，所述接口 224串聯(lián)于所述電源21的電極I及電極4之間。其他電子設(shè)備可以通過所述接口 224獲得所述電源21的當(dāng)前電量信息，電壓信息等信息，可以利用這些數(shù)據(jù)做電池保護(hù)功能。
[0061]所述電子開關(guān)220電連接于所述電源21的輸出極(未圖示)，用于控制所述電源21的通斷。本實(shí)施方式中，所述電子開關(guān)220為功率M0SFET。所述電子開關(guān)220串聯(lián)于所述電源21的電極4及所述接口 224之間。所述電子開關(guān)220的源極220a串聯(lián)于所述電極4。所述電子開關(guān)220的漏極220b串聯(lián)于所述接口 224。所述電子開關(guān)220的柵極220c通過單片機(jī)控制。所述待供電設(shè)備10的輸入接口 11通過所述接口 224與所述電源21電連接。
[0062]所述輸入裝置221與所述電子開關(guān)220電連接，控制所述電子開關(guān)220的通斷狀態(tài)。
[0063]所述電池100包括電流采樣器件222，所述控制裝置225通過濾波放大器9以及電流采樣器件222與所述電源21電連接，用于計算所述電源21的電量。本實(shí)施方式中，所述電流采樣器件222電連接于所述電源回路22，用于采集所述電源21的放電過程中的電流，所述控制裝置225用于獲取所述電流采樣器件222采集的電流，積分運(yùn)算所述電流采樣器件222采集的電流，獲得所述電源21的當(dāng)前剩余電量。具體地，所述電流采樣器件222為
0.0I歐的電阻。所述電流采樣器件222串聯(lián)于所述電極4及所述電子開關(guān)220的源極220a之間。
[0064]所述控制裝置225與所述電源21、電子開關(guān)220、輸入裝置221及指示裝置223均電連接。本實(shí)施方式中，所述控制裝置225為單片機(jī)。
[0065]所述控制裝置225的電源極VCC及負(fù)極BAT-通過電壓調(diào)整器9電連接于所述電源21的電極2、3。所述控制裝置225的SDA腳及SCL腳電連接于所述接口 224，用于將采集的所述電源21的當(dāng)前剩余電量及電壓信號傳輸給所述接口 224。所述控制裝置225的AD腳通過濾波放大器8連接于所述電流采樣器件222及所述電子開關(guān)220的源極220a之間，高頻的采集所述電流采樣器件222的電流信號。所述控制裝置225的104腳通過MOS驅(qū)動器7串聯(lián)于所述電子開關(guān)220的源極220a。所述控制裝置225的105腳電連接于所述輸入裝置221。所述控制裝置225的100至103腳電連接于所述指示裝置223。所述輸入裝置221通過向控制裝置225發(fā)送信號控制所述電子開關(guān)220通斷狀態(tài)。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，也可以省略所述控制裝置225，將所述待供電設(shè)備10直接連接于所述電源21的電極I及所述電子開關(guān)220上。所述電子開關(guān)220的柵極220c直接與所述輸入裝置221串聯(lián)。
[0066]所述指示裝置223與所述控制裝置225電連接，用于指示所述電源21的當(dāng)前剩余電量。所述指示裝置223包括多個電量指示燈(未標(biāo)示)，所述控制裝置225還用于將所述電源21的當(dāng)前剩余電量除以所述電源21的總電量，獲取所述電源21的當(dāng)前剩余電量百分t匕，所述多個電量指示燈同時發(fā)光的個數(shù)等于所述當(dāng)前剩余電量百分比。具體地，在本實(shí)施方式中，所述指示裝置223包括四個電量指示燈,所述電量指示燈是LED燈。一個發(fā)光的所述電量指示燈指示所述當(dāng)前剩余電量百分比為25%。當(dāng)4個所述電量指示燈全亮,代表所述電池20還有75 - 100%的電量，3個所述電量指示燈亮起，代表所述電池20還有50 —75%的電量,2個所述電量指示燈亮起,代表所述電池20還有25 — 50%的電量,一個所述電量指示燈亮起，代表所述電池20還有O — 25 %的電量。這樣用戶就可以通過所述電量指示燈的指示來大體了解當(dāng)前還有多少剩余電量。
[0067]在本實(shí)用新型其他實(shí)施方式中，所述指示裝置223為LCD顯示屏或者其他的顯示裝置，用于指示目前剩余電量。
[0068]所述殼體包括一端開口的底殼23a及封蓋23b。所述底殼23a通過兩半矩形殼23c扣合而成。所述矩形殼23d開設(shè)散熱孔。所述電源21收容于所述底殼23a底部。所述封蓋23b封閉所述底殼23a開口，所述電子開關(guān)220、輸入裝置221、控制裝置225、指示裝置223及所述接口 224均設(shè)置于電路板5上。所述電路板5通過固定板4連接于所述電源21上。為了便于所述指示裝置223導(dǎo)光，所述電池20還包括導(dǎo)光模組4，所述導(dǎo)光模組4采用透明亞克力材料制成，穿過所述封蓋23b的通孔，固定于所述封蓋23b上，將所述指示裝置223的電量指示燈的光從所述封蓋23b導(dǎo)出。
[0069]本實(shí)用新型提供的電池通過電子開關(guān)控制所述電源的通斷，從而能夠避免上電過程中產(chǎn)生電火花的問題，保證電池的正常使用及飛行器的安全。為了便于按所述輸入裝置221，所述電池20還包括按鍵3。[0070]另外，本實(shí)用新型提供的電池可以計算電池的電量并將電池電量顯示出來，解決了無法獲得電池當(dāng)前電量的問題。
[0071]同時，由于電池配備了接口，其他電子設(shè)備可以通過該接口獲得電池的當(dāng)前狀態(tài)，以用來做更多的電池保護(hù)功能。請參閱圖5，為本實(shí)用新型第三實(shí)施方式提供的電池400。本實(shí)施方式提供的電池400與第二實(shí)施方式提供的電池100基本相同。
[0072]所述電池400的電量是指電池所能輸出的總電荷總和，通常以AH單位來表示。所述電流采樣器件222是用來采樣負(fù)極線路上電流大小的傳感器，控制裝置425上含有模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模塊，其中引腳AD4是模擬轉(zhuǎn)數(shù)字模塊的一個輸入引腳。引腳AD4可以采集所述電流采樣器件222上面的電壓，并按照電壓與電流的關(guān)系I=U/R來計算當(dāng)前電流的大小。電量與電流的關(guān)系為Q=IXT。所述控制裝置425會定期的采集該信號，例如，每隔t時間采集一次，則放電或者充電過程中電量的變化量為Q1= Σ IXt，假設(shè)所述電池400原有電量為Qci,則當(dāng)前電量為Q=QAQtlt5若電池的總?cè)萘繛镼i，貝U，當(dāng)前電量的百分比為P一 Qall/Q。
[0073]所述電池400可以計算出當(dāng)前電量的百分比，同時需要用一種方式將該信息表達(dá)出來供用戶查看。當(dāng)所述控制裝置425檢測到所述輸入裝置421b的信號判斷出用戶想查看電量，例如第一次觸發(fā)所述輸入裝置421b時，則所述控制裝置425會控制LED燈Dl?D4的亮滅來表示當(dāng)前電量的范圍。例如僅最左側(cè)的LED燈亮，代表還有25 %左右的電量，最左側(cè)2個LED燈亮，代表還有50%左右的電量，依此類推。所以，用戶可以通過查看LED燈的狀態(tài)來了解電池當(dāng)前剩余電量百分比。
[0074]所述控制裝置425包括通信接口 SDA與SCL，此為一組標(biāo)準(zhǔn)的I2C通信接口，用于所述電源421與所述待供電設(shè)備10的通信，該通信接口可以將述電源421的電量，電量百分比，電流，電壓，溫度等信息傳輸給其他設(shè)備，其他設(shè)備可以實(shí)時的了解到電池的當(dāng)前狀態(tài)。
[0075]電源421包括3個獨(dú)立的電芯421a。所述電源421還外接充電器500。所述控制裝置425控制所述電源421在同一時間僅能接入所述外界充電器500或所述待供電設(shè)備
10。所述輸入裝置421b為按鍵開關(guān)。
[0076]所述電池400包括電子開關(guān)420a及電子開關(guān)420b。所述兩個電子開關(guān)420a、420b串聯(lián)于所述電源421及所述待供電設(shè)備10之間，所述兩個電子開關(guān)420a、420b均與所述控制裝置425電連接，所述控制裝置425控制兩個所述電子開關(guān)420a、420b均導(dǎo)通時，所述電源421為所述待供電設(shè)備10供電，所述控制裝置425控制一個所述電子開關(guān)420a斷開時，所述電源421停止為所述待供電設(shè)備10供電。具體地，所述電子開關(guān)420a在所述電池400關(guān)機(jī)狀態(tài)下是關(guān)閉的，所述電子開關(guān)420b是打開的。所述電池400的放電過程為:當(dāng)所述控制裝置425檢測到所述輸入裝置421b被按下之后，所述控制裝置425會判斷所述輸入裝置421b的信號是否是用戶希望的打開所述電池400輸出的信號，例如2秒鐘內(nèi)兩次按下所述輸入裝置421b并保持2秒鐘，則所述控制裝置425會控制電子開關(guān)420a及電子開關(guān)420b處于打開狀態(tài)，這時，所述電源421的負(fù)極就可以與所述待供電設(shè)備10的負(fù)極導(dǎo)通，所述待供電設(shè)備10會開始工作，即此時所述電池400開始對外輸出。反之，如果所述控制裝置425檢測到的所述輸入裝置421b信號是用戶希望關(guān)閉電池的信號，例如，按下所述輸入裝置421b并保持5秒鐘，則所述控制裝置425會關(guān)閉所述電子開關(guān)420a來切斷所述電源421與所述待供電設(shè)備10之間的負(fù)極線，讓所述待供電設(shè)備10停止工作。
[0077]所述控制裝置425還能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)功能。所述控制裝置425預(yù)設(shè)一電流閾值，所述控制裝置425檢測所述電源421的電流值，當(dāng)所述電源421的電流值大于所述電流閾值時，所述控制裝置425控制其中一個所述電子開關(guān)420a斷開。具體地，當(dāng)所述電源421輸出短路時，電流大約有100安到200安左右。所述電流閾值為100安。當(dāng)所述控制裝置425檢測到電流大于100安時，判斷所述電池400短路。所述控制裝置425關(guān)閉所述電池400的輸出，以防止所述電池400由于短路而造成的起火爆炸等問題。具體地，所述電流采樣器件422采集負(fù)極線路上電流大小的，所述控制裝置425將引腳AD4輸入的電流信號轉(zhuǎn)化為所述控制裝置425可以理解的數(shù)字信號，當(dāng)引腳AD4檢測到電流超過電流閾值時，所述控制裝置425會關(guān)閉所述電子開關(guān)420a，以保護(hù)所述電池400。在圖5所示的控制所述電子開關(guān)通斷的步驟中對應(yīng)增加以下步驟:
[0078]檢測所述電源421的電流值，當(dāng)所述電源421的電流值大于所述電流閾值時，其中一個所述電子開關(guān)420a斷開。
[0079]所述控制裝置425還能夠?qū)崿F(xiàn)過放電保護(hù)功能。由于現(xiàn)有的電池在放電至低于某一個電壓的情況下會迅速損壞，此為過放現(xiàn)象。因此本實(shí)施方式中需要在電池達(dá)到過放電壓的情況下，關(guān)閉電池放電以保護(hù)電池。所述控制裝置425預(yù)設(shè)一放電保護(hù)閾值，所述控制裝置425檢測所述電源421的電壓值，當(dāng)所述電源421的電壓值小于所述放電保護(hù)閾值時，所述控制裝置425控制其中一個所述電子開關(guān)420a斷開。具體地，所述控制裝置425檢測各所述電芯421a的電壓值，當(dāng)一個所述電芯421a的電壓值小于所述放電保護(hù)閾值時，所述控制裝置425控制其中一個所述電子開關(guān)420a斷開。所述控制裝置425檢測引腳AD1、AD2及AD3輸入的電壓，從而可以檢測計算出每個所述電芯421a的電壓，若某一個電芯421a的電壓達(dá)到過放電壓時，即電壓值小于所述放電保護(hù)閾值，所述控制裝置425關(guān)閉所述電子開關(guān)420a來切斷所述電池400對外的輸出，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)所述電芯421a的目的。
[0080]所述控制裝置425還能夠?qū)崿F(xiàn)電芯電壓平衡功能。由于各個電芯421a的參數(shù)都會略有差異，特別在長時間使用的情況下，各個電芯421a的電壓會不一致，若出現(xiàn)這種情況，所述電池400會慢慢處于嚴(yán)重不平衡的狀態(tài),所述電池400的總?cè)萘繒陆?所述電池400的總放電電壓會降低，嚴(yán)重影響到電池的性能。為此，需要將每個所述電芯421a的電壓控制在合理的差值范圍內(nèi)。所述控制裝置425預(yù)設(shè)一電壓差閾值，所述控制裝置425檢測各所述電芯421a的電壓值，所述多個電芯421a之間的電壓差大于所述電壓差閾值時，將具有最高電壓的所述電芯421a單獨(dú)放電，使所述多個電芯421a之間的電壓差小于所述電壓差閾值。具體地，通過所述引腳AD1、AD2、AD3可以檢測計算出每個所述電芯421a的電壓V1、V2、V3，當(dāng)V1、V2、V3之間的差值超過所述電壓差閾值時，我們可以通過與所述電芯421a相連的三極管Ql、Q2、Q3與電阻Rl、R2、R3來為具有最高電壓值的所述電芯421a單獨(dú)放電，使所述電芯421a電壓降低至與其他2個所述電芯421a相似的電壓，這就實(shí)現(xiàn)了電芯之間的平衡功能。
[0081]所述控制裝置425還能夠?qū)崿F(xiàn)過充電保護(hù)功能。電池在過充電的情況下會快速的損壞，過充電的最直接表現(xiàn)是某個電芯的電壓高于該種類電芯的最高電壓，在這種情況下，需要中止繼續(xù)對該電芯充電以保護(hù)電芯。具體地，通過所述引腳AD1、AD2、AD3可以檢測計算出每個所述電芯421a的電壓V1、V2、V3，若某一個所述電芯421a的電壓高于所述充電保護(hù)閾值時，所述控制裝置425會切斷所述電子開關(guān)420b以實(shí)現(xiàn)停止充電的功能。
[0082]所述電池400還包括溫度傳感器426。電芯的最佳充電溫度范圍為O攝氏度至45攝氏度，在此溫度范圍之外對電池充電，會慢慢的損壞電芯。本實(shí)施方式中，所述控制裝置425預(yù)設(shè)一溫度范圍閾值，所述控制裝置425與所述溫度傳感器426電連接，當(dāng)所述溫度傳感器426獲取的外界溫度超過溫度范圍閾值時，所述控制裝置425控制其中一個所述電子開關(guān)420b斷開。具體地，所述溫度傳感器426感知到當(dāng)前的環(huán)境溫度，并將此變化表現(xiàn)為電壓的變化，引腳AD5用于采集該電壓，并由所述控制裝置425轉(zhuǎn)換為溫度，當(dāng)所述控制裝置425檢測到的溫度超過溫度范圍閾值時，所述控制裝置425會關(guān)斷所述電子開關(guān)420b以停止充電。從而實(shí)現(xiàn)充電溫度保護(hù)功能。
[0083]請參閱圖6，為本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的一種電池控制方法，該方法包括以下步驟:
[0084]步驟SlOl，獲取所述輸入裝置的控制信號。本實(shí)施方式中，所述控制裝置可以獲取所述輸入裝置的輸入信號。
[0085]步驟S103，判斷所述控制信號是否是通斷信號。本實(shí)施方式中，為防止用戶誤操作，所述控制裝置包括防止用戶誤觸發(fā)的控制機(jī)制。若所述電池處于關(guān)閉狀態(tài)，第一次觸發(fā)所述輸入裝置，并在預(yù)設(shè)時間內(nèi)，例如2秒鐘再次觸發(fā)所述輸入裝置并保持預(yù)設(shè)的時間長度，例如2秒鐘，則判斷所述控制信號是所述通斷信號，且所述控制裝置會判斷為用戶想打開所述電池。所述輸入裝置將控制所述電子開關(guān)接通。若觸發(fā)所述輸入裝置并保持2倍的所述預(yù)設(shè)的時間長度，則判斷所述控制信號是所述通斷信號，且是用于控制所述電子開關(guān)斷開的信號。
[0086]步驟S105，若所述控制信號是通斷信號，控制所述電子開關(guān)通斷。本實(shí)施方式中，所述電池包括兩個電子開關(guān)，所述兩個電子開關(guān)串聯(lián)于所述電源及所述待供電設(shè)備之間，所述兩個電子開關(guān)均包括一控制端，所述控制裝置與各所述電子開關(guān)的控制端均電連接，若所述控制信號是通斷信號，控制兩個所述電子開關(guān)均導(dǎo)通或控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。具體地，所述輸入裝置通過所述引腳104的電位狀態(tài)控制所述電子開關(guān)通斷。
[0087]在本步驟中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)功能。還包括以下步驟:檢測所述電源的電流值，當(dāng)所述電源的電流值大于所述電流閾值時，其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0088]當(dāng)用于實(shí)現(xiàn)過放電保護(hù)功能時，還包括以下步驟:檢測所述電源的電壓值，當(dāng)所述電源的電壓值小于所述放電保護(hù)閾值時，其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0089]為了防止在電芯的最佳充電溫度范圍以外充電損壞電芯。，還包括以下步驟:當(dāng)外界溫度超過溫度范圍閾值時，其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0090]同時，為了實(shí)現(xiàn)過充電保護(hù)功能。檢測各所述電芯的電壓值，當(dāng)一個所述電芯的電壓值大于所述充電保護(hù)閾值時，其中一個所述電子開關(guān)斷開。
[0091]步驟S107，通過所述電子開關(guān)控制所述電源通斷。本實(shí)施方式中，所述控制裝置控制兩個所述電子開關(guān)均導(dǎo)通時，所述電源為所述待供電設(shè)備供電，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開時，所述電源停止為所述待供電設(shè)備供電。
[0092]若所述控制信號不是通斷信號，則在步驟S109，判斷所述控制信號是否是指示信號。本實(shí)施方式中，若所述電池處于關(guān)閉狀態(tài)，第一次觸發(fā)所述輸入裝置時，判斷所述控制/[目號是指不彳目號。[0093]步驟S111，若所述控制信號是指示信號，獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量。本實(shí)施方式中，還包括如下子步驟:
[0094]采集所述電源的放電過程中的電流。具體地，通過所述電流采樣器件222采集所述電源100的放電過程中的電流。
[0095]獲取所述采集的電流，積分運(yùn)算所述采集的電流，獲得所述電源的當(dāng)前剩余電量。具體地，通過所述控制裝置獲取所述電流采樣器件采集的電流，積分運(yùn)算所述電流采樣器件采集的電流，獲得所述電源的當(dāng)前剩余電量。
[0096]步驟S113，指示所述電源的當(dāng)前剩余電量。本實(shí)施方式中，還包括以下子步驟:
[0097]將所述電源的當(dāng)前剩余電量除以所述電源的總電量，獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量的百分比。具體地，通過所述控制裝置將所述電源的當(dāng)前剩余電量除以所述電源的總電量，獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量的百分比。
[0098]通過多個電量指示燈發(fā)光顯示所述當(dāng)前剩余電量百分比，所述多個電量指示燈同時發(fā)光的個數(shù)等于所述當(dāng)前剩余電量百分比。
[0099]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，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)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電池，其包括電源及電源回路，所述電源回路與所述電源電連接，所述電源回路包括電子開關(guān)及輸入裝置，所述電子開關(guān)電連接于所述電源的輸出極，用于控制所述電源的通斷，所述輸入裝置與所述電子開關(guān)電連接，控制所述電子開關(guān)的通斷狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述電源回路還包括控制裝置及指示裝置，所述控制裝置與所述電源電連接，用于計算所述電源的當(dāng)前剩余電量，所述指示裝置與所述控制裝置電連接，用于指示所述電源的當(dāng)前剩余電量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述電子開關(guān)采用功率MOSFET、固態(tài)繼電器、功率三極管和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述輸入裝置采用按鍵開關(guān)、機(jī)械開關(guān)、電位器和傳感器的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池，其特征在于，所述電池包括電流采樣器件，所述電流采樣器件電連接于所述電源回路，用于采集所述電源的放電過程中的電流，所述控制裝置用于獲取所述電流采樣器件采集的電流，積分運(yùn)算所述電流采樣器件采集的電流，獲得所述電源的當(dāng)前剩余電量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池，其特征在于，所述指示裝置包括多個電量指示燈，所述控制裝置還用于將所述電源的當(dāng)前剩余電量除以所述電源的總電量，獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量的百分比，所述多個電量指示燈同時發(fā)光的個數(shù)等于所述當(dāng)前剩余電量百分比。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池，其特征在于，所述電池還包括接口，所述接口用于獲取所述電源的當(dāng)前剩余電量及電壓信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池，其特征在于，所述電池還包括殼體，所述殼體包括一端開口的底殼及封蓋，所述封蓋封閉所述底殼開口，所述電源收容于所述底殼底部，所述電子開關(guān)、輸入裝置、控制裝置及指示裝置均設(shè)置于一電路板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池，其特征在于，所述電池還包括兩個電子開關(guān)，所述兩個電子開關(guān)串聯(lián)于所述電源及待供電設(shè)備之間，所述兩個電子開關(guān)均包括一控制端，所述控制裝置與各所述電子開關(guān)的控制端均電連接，所述控制裝置控制兩個所述電子開關(guān)均導(dǎo)通時，所述電源為所述待供電設(shè)備供電，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開時，所述電源停止為所述待供電設(shè)備供電。。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述控制裝置預(yù)設(shè)一電流閾值，所述控制裝置檢測所述電源的電流值，當(dāng)所述電源的電流值大于所述電流閾值時，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述控制裝置預(yù)設(shè)一放電保護(hù)閾值，所述控制裝置檢測所述電源的電壓值，當(dāng)所述電源的電壓值小于所述放電保護(hù)閾值時，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述控制裝置預(yù)設(shè)一溫度范圍閾值，所述電池包括溫度傳感器，所述控制裝置與所述溫度傳感器電連接，當(dāng)所述溫度傳感器獲取的外界溫度超過溫度范圍閾值時，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述電源包括多個電芯，所述控制裝置預(yù)設(shè)一電壓差閾值，所述控制裝置檢測各所述電芯的電壓值，所述多個電芯之間的電壓差大于所述電壓差閾值時， 將具有最高電壓的所述電芯單獨(dú)放電，使所述多個電芯之間的電壓差小于所述電壓差閾值。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述電源包括多個電芯，所述控制裝置預(yù)設(shè)一充電保護(hù)閾值，所述控制裝置檢測各所述電芯的電壓值，當(dāng)一個所述電芯的電壓值大于所述充電保護(hù)閾值時，所述控制裝置控制其中一個所述電子開關(guān)斷開。
15.一種飛行器，所述飛行器包括如權(quán)利要求1-14任意一項(xiàng)所述的電池，待供電設(shè)備和所述電池電連接。
【文檔編號】H02J7/00GK203690968SQ201320802925
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】汪滔, 趙濤 申請人:深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司