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CN112292315A - 飞行控制方法、电源供电方法、系统及无人飞行器 - Google Patents

飞行控制方法、电源供电方法、系统及无人飞行器 Download PDF

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Publication number
CN112292315A
CN112292315A CN201980039698.9A CN201980039698A CN112292315A CN 112292315 A CN112292315 A CN 112292315A CN 201980039698 A CN201980039698 A CN 201980039698A CN 112292315 A CN112292315 A CN 112292315A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
circuit
power
unmanned aerial
aerial vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
CN201980039698.9A
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English (en)
Inventor
张彩辉
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SZ DJI Technology Co Ltd
SZ DJI Innovations Technology Co Ltd
Original Assignee
SZ DJI Technology Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

一种飞行控制方法,包括:获取电源(11)的供电电压(步骤301);若电源(11)的供电电压满足参考电压范围,则第二电源(B)当前在为负载电路(12)供电,控制无人飞行器执行安全操作(步骤302);其中,若电源(11)的供电电压不满足参考电压范围,第一电源(A)当前在为负载电路(12)供电。还提供了一种电源供电方法、飞行控制系统及无人飞行器。通过该飞行控制方法提高了无人飞行器的安全性。

Description

飞行控制方法、电源供电方法、系统及无人飞行器
技术领域
本申请涉及无人飞行器技术领域,尤其涉及一种飞行控制方法、电源供电方法、系统及无人飞行器。
背景技术
近年来,随着科技的发展,无人飞行器的应用越来越广泛。
通常,无人飞行器使用电源供电,电源能够为无人飞行器提供电能,以支持无人飞行器完成飞行作业需求。具体的,电源能够为无人飞行器的电机提供电能,使得电机能够驱动安装在电机上的螺旋桨转动,从而使得无人飞行器能够飞行。然而,在无人飞行器飞行的过程中,由于各种原因会导致电源无法为无人飞行器提供电能的场景。
在无人飞行器飞行过程中,电源无法继续为无人飞行器提供电能时,由于电机无法继续驱动螺旋桨转动,会导致无人飞行器跌落至地面,从而造成无人飞行器的损坏。
发明内容
本申请实施例提供一种飞行控制方法、电源供电方法、系统及无人飞行器,用以解决现有技术中在无人飞行器飞行过程中,电源无法继续为无人飞行器提供电能时,由于电机无法继续驱动螺旋桨转动,会导致无人飞行器跌落至地面,从而造成无人飞行器的损坏的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种飞行控制方法,应用于无人飞行器,所述无人飞行器包括电源及负载电路,所述电源能够为所述负载电路供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电,所述方法包括:
获取所述电源的供电电压;
若所述电源的供电电压满足参考电压范围,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若所述电源的供电电压不满足所述参考电压范围,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
第二方面,本申请实施例提供一种飞行控制方法,应用于无人飞行器,所述无人飞行器包括电源及负载电路,所述电源能够为所述负载电路供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电,所述方法包括:
确定是否满足预设条件;
若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若不满足所述预设条件,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
第三方面,本申请实施例提供一种电源供电方法,应用于控制电路,所述控制电路用于控制供电系统,所述供电系统包括:第一供电电路,用于电连接于负载电路与第一电源之间,以通过所述第一电源为所述负载电路供电;第二供电电路,用于电连接于所述负载电路与第二电源之间,以通过所述第二电源为所述负载电路供电;所述方法包括:
获取所述第二供电电路上的电信号;
若所述电信号满足参考电信号范围,则控制所述第二供电电路处于正式导通状态,以使所述第二电源为所述负载电路供电;否则,控制所述第二供电电路处于预导通状态,以使所述第一电源继续为所述负载电路供电。
第四方面,本申请实施例提供一种飞行控制系统,应用于无人飞行器,所述飞行控制系统包括:电源、负载电路以及控制器;
所述电源能够为所述负载电路供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电,
所述控制器,用于获取所述电源的供电电压;以及,若所述电源的供电电压满足参考电压范围,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若所述电源的供电电压不满足所述参考电压范围,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
第五方面,本申请实施例提供一种飞行控制系统,应用于无人飞行器,所述飞行控制系统包括:电源、负载电路及控制器;
所述电源能够为所述负载电路供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电;
所述控制器,用于确定是否满足预设条件;以及,若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若不满足所述预设条件,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
第六方面,本申请实施例提供一种电源供电系统,包括:供电系统和控制电路,所述控制电路与所述供电系统电连接,用于对所述供电系统进行控制;所述供电系统包括第一供电电路和第二电电路;
所述第一供电电路,用于电连接于负载电路与第一电源之间,以通过所述第一电源为所述负载电路供电;
所述第二供电电路,用于电连接于所述负载电路与第二电源之间,以通过所述第二电源为所述负载电路供电;所述方法包括:
所述控制电路,用于获取所述第二供电电路上的电信号;以及,若所述电信号满足参考电信号范围,则控制所述第二供电电路处于正式导通状态,以使所述第二电源为所述负载电路供电;否则,控制所述第二供电电路处于预导通状态,以使所述第一电源继续为所述负载电路供电。
第七方面,本申请实施例提供一种无人飞行器,包括:第四方面所述的飞行控制系统以及第六方面所述的电源供电系统。
第八方面,本申请实施例提供无人飞行器,包括:第五方面所述的飞行控制系统以及第六方面所述的电源供电系统。
第九方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包含至少一段代码,所述至少一段代码可由计算机执行,以控制所述计算机执行上述第一方面任一项所述的方法。
第十方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包含至少一段代码,所述至少一段代码可由计算机执行,以控制所述计算机执行上述第二方面任一项所述的方法。
第十一方面,本申请实施例提供一种计算机程序,当所述计算机程序被计算机执行时,用于实现上述第一方面任一项所述的方法。
第十二方面,本申请实施例提供一种计算机程序,当所述计算机程序被计算机执行时,用于实现上述第二方面任一项所述的方法。
本申请实施例提供一种飞行控制方法、电源供电方法、系统及无人飞行器,通过获取所述电源的供电电压,若所述电源的供电电压满足参考电压范围,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作,实现了在电源的供电电压满足参考电压范围的情况下控制无人飞行器执行安全操作,由于电源的供电电压不满足参考电压范围可以表示当前是由第一电源在为负载电路供电,而电源的供电电压满足参考电压范围可以表示当前是由第二电源在为负载电路供电,因此电源的供电电压满足参考电压范围能够表示第一电源存在异常,由于第一电源的异常会对无人飞行器的安全性造成影响,因此通过在电源的供电电压满足参考电压范围的情况下控制无人飞行器执行安全操作,有利于进一步提高无人飞行器的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A-图1C为本申请实施例提供的飞行控制方法的应用场景示意图;
图2为本申请一实施例提供的飞行控制方法的流程示意图;
图3为本申请另一实施例提供的飞行控制方法的流程示意图;
图4为本申请又一实施例提供的飞行控制方法的流程示意图;
图5为本申请又一实施例提供的电源供电方法的流程示意图;
图6为本申请一实施例提供的飞行控制系统的结构示意图;
图7为本申请另一实施例提供的飞行控制系统的结构示意图;
图8为本申请一实施例提供的供电控制系统的电路原理示意图;
图9为本申请一实施例提供的供电控制系统中隔离电源模块的电路原理示意图;
图10为本申请一实施例提供的可移动平台的示意图;
图11为本申请一实施例提供的充电电路的示意图;
图12为本申请另一实施例提供的可移动平台的示意图;
图13为本申请一实施例提供的电源保护电路板的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供的飞行控制方法可以应用于任何能够支持至少两个电源独立为负载电路供电的无人飞行器。如图1A所示,该无人飞行器包括电源11及负载电路12,电源11能够为负载电路12供电;所述电源11包括第一电源A和第二电源B,所述第一电源A以及所述第二电源B电连接于所述负载电路,所述第一电源A或所述第二电源B的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路12供电。具体的,如图1B所示,所述第一电源A的输出电压作为所述电源11的供电电压,而所述第二电源B的输出电压不作为所述电源11的供电电压,由所述第一电源A为所述负载电路12供电;或者如图1C所示,所述第二电源B的输出电压作为所述电源的供电电压,而所述第一电源A的输出电源不作为所述电源11的供电电压,由所述第二电源B为所述负载电路12供电。
无人飞行器的一个或多个部件可由电源供电。例如,整个无人飞行器都可由电源供电或只有推进单元、控制器、通信单元、惯性测量单元(IMU)和/或其他传感器可由电源供电。电源可包括锂离子电池、碱性电池、镍镉电池、铅酸电池或镍金属氢化物电池。电源可以是一次性电池或可充电电池。电池的寿命(即,在需要再充电前可向无人飞行器供电的时间量)可改变;寿命可为至少1分钟、5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时或10小时。电源寿命可具有大于或等于本文所述任意值的持续时间。电源寿命的持续时间可落入落入本文所述的任意两个值之间的范围内。
电源可通过电连接的方式与无人飞行器连接来向无人飞行器供电。本文关于电源的任何描述可适用于一个或多个电池。关于电源的任何描述可适用于电池组,反之亦然,其中电池组可包括一个或多个电池。电源可串行、并行或其任意组合形式连接。可提供无人飞行器与电池之间的电连接或无人飞行器的部件与电池之间的电连接。电池的电触点可接触无人飞行器的电触点。无人飞行器的本体上可具有凹陷区域以用于包围电池。
本申请实施例可用于无人飞行器的各个领域,例如,农业植保领域、工业勘测领域、危急救灾领域、生活消费领域等。在农业植保领域,农业植保无人机可以用于播种、授粉、施肥、喷药等工作,将农民从繁重的植保作业中解脱出来,利于规模化生产;其次无人机体积小巧,方便转场和运输;再次不受地形条件限制,适用性好。由于农作物的耕种面积很大,使用农业植保无人机进行喷洒时,作业时间比较长。通过使用本申请实施例提供的飞行控制方法,在第一电源正常的情况下由第一电源为负载电路供电,在第一电源异常的情况下由第二电源为负载电路供电。可以避免由于第一电源的异常导致无人飞行器失去动力的问题,提高了无人飞行器的安全性。通过这种冗余设置电源的方式,可以有效解决因无人飞行器使用单一电源供电,造成的炸机问题。
在一些实施例中,第二电池体积可以小于第二电池,例如,第二电池的重量是第一电池的2/3~1/20,在一些实施例中,第二电池的重量是第一电池的1/2、3/1、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9、1/10、1/11、1/12、1/13、1/14、1/15、1/16、1/17、1/18、1/19、1/20。从而减小机身的重量,提高电源的能量利用效率。
在一些实施例中,第一电源可以以高倍率放电,例如9C、8.5C、8C、7.5C、7C、6.5C、6C、5.5C、5C等。第一电源也可以以高倍率充电,例如,3C、3.5C、4C、4.5C、5C、5.5C、6C等,实现高倍率充电,减小充电时间,一次充电即可满足作业需求。第二电源可以以高倍率放电,放电倍率可以达到20~100C,可选的,放电倍率可以为20C、25C、30C、35C、40C、45C、50C、55C、60C、65C、70C、75C、80C、85C、90C、95C、100C。
在一些实施例中第二电源的容量可以是1Ah~5Ah,可选的,第二电源的容量为2Ah。
在一些实施例中,第一电源可以包含多个电芯,例如,主电池可以包括14个电芯。第二电源可以包含多个电芯,例如,主电池可以包括12个电芯。第二电源的电芯数目可以等于第一电源的电芯数目,以此构成双电源系统。第二电源的电芯数目也可以小于第一电源的电芯数目,从而第二电源的重量比第一电源的重量要轻很多。
在一些实施例中,第一电源与第二电源的放电功率可以相同,以保证在第二电源给无人飞行器供电时,为无人飞行器提供正常的动力输出,保证无人飞行器的正常工作。第一电源与第二电源的放电功率可以不同,例如,第二电源的放电功率低于第一电源的放电功率,以使得在第二电源给无人飞行器供电时,为无人飞行器提供正常的动力输出,保证无人飞行器的正常工作。
在一些实施例中,第一电源和第二电源的发热量小,温升低。通过设置一定宽度、厚度的极耳,使得极耳内阻较小,从而减少电源的发热量,也使得电源更容易散热。例如,极耳宽35mm±1.5mm、极耳厚度0.4mm±0.02mm。
在一些实施例中,电源的可耐受充电温度较高,例如,可耐受充电温度为50~70℃,可选的,可耐受温度为55℃。通过对电池保护电路板进行设计,在电池保护电路设置能够导电的通流结构,使得部分导电通路在该金属结构上实现,提高电池保护电路板的通流能力,可以显著提高电源的可耐受充电温度。
在一些实施例中,电源充电放电循环次数较高,例如,大于等于600次,从而降低了作业成本。
需要说明的是,本申请实施例中,电源11是指能够把其他形式的能量转变为电能,供给负载电路12使用的任意类型装置,示例性的,电源可以包括电池,例如干电池、铅蓄电池、锂电池。其中,第一电源包括的电池例如可以为智能飞行电池,智能飞行电池具备18000mAh大容量,支持3.5C充电,9C放电,充电16分钟即可满足一次飞行需求,电池发热量少,电池充放电循环次数多等优点。
示例性的,第一电源A的供电范围和第二电源B的供电范围可以相同。从而能够避免由于第一电源和第二电源的供电范围不同,导致需要对不同供电范围的硬件适配,有利于简化硬件实现。
示例性的,第一电源A的供电范围与第二电源B的供电范围可以不同。从而使得电源的供电电压与第一电源A与第二电源B的切换有关,从而能够根据电压的供电电压完成与向负载供电的电源相关的控制。
示例性的,第一电源A的供电范围为第一电压范围,第二电源B的供电范围为第二电压范围,所述第一电压范围不同于所述第二电压范围,所述第一电压范围的最高值大于所述第二电压范围的最高值。通过第一电压范围的最高值大于第二电压范围的最高值能够实现第一电源A的供电范围与第二电源B的供电范围不同,并且由于两个电源并联时,输出电压高的电源作为供电电源,因此通过第一电压范围的最高值大于第二电压范围的最高值,有利于简化优先消耗第一电源A的电能的硬件实现。另外,由于随着一个电源不断输出电能,该电源的输出电压会降低,通过第一电压范围的最高值大于第二电压范围的最高值,在由第一电源切换为第二电源供电时,电源11的输出电压能够符合不断降低的规律,便于基于电源11的输出电压进行与第一电源A和第二电源B切换的相关控制。
示例性的,第二电源B的输出功率与第一电源A的输出功率可以相同。通过第二电源B和第一电源A的输出功率相同,能够确保由第一电源切换为第二电源的情况下向负载电路提供的功率不变,避免了由于切换电源导致向负载电路提供的功率变化所带来的问题。
示例性的,第二电源B的放电倍率可以大于第一电源A的放电倍率。由于电源的放电倍率与电源的容量成反比,与电源的放电电流成正比,因此在第二电源和第一电源的输出功率一定的情况下,通过第二电源的放电倍率大于第一电源的放电倍率,使得对第二电源的容量要求可以小于对第一电源的容量要求,而由于电源的容量与电源的体积正相关,因此能够减小第二电源的体积,从而减少第二电源的重量,减轻无人飞行器的载重。
示例性的,在第一电源A正常的情况下,能够由所述第一电源A为所述负载电路12供电,在第一电源A异常的情况下,能够由所述第二电源B为所述负载电路12供电,即所述第一电源A可以为主电源,所述第二电源B可以作为所述第一电源的备用电源。其中,示例性的,第一电源A异常的情况可以包括由于各种原因导致第一电源A无法继续为无人飞行器提供电能的场景,例如第一电源A的输出电压等于0,再例如第一电源A的输出电压大于0但小于第二电源B的输出电压,又例如第一电源A的输出电压大于第二电源的输出电压,但小于电压阈值。
通过在第一电源正常的情况下由第一电源为负载电路供电,在第一电源异常的情况下由第二电源为负载电路供电可以避免由于第一电源的异常导致无人飞行器失去动力的问题,提高了无人飞行器的安全性。在此基础上,本申请提供的飞行控制方法,通过若满足预设条件,则第二电源B为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作,实现了满足预设条件的情况下控制无人飞行器执行安全操作,进一步提高了无人飞行器的安全性。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图2为本申请一实施例提供的飞行控制方法的流程示意图,本实施例的执行主体可以为图1A-图1C所示的无人飞行器,具体可以为该无人飞行器的控制器。如图2所示,本实施例的方法可以包括:
步骤201,确定是否满足预设条件。
本步骤中,所述预设条件具体可以为与向负载电路供电的电源是第一电源还是第二电源有关的条件。预设条件可以满足如下特点:在满足预设条件时可以表示向负载电路供电的电源是第二电源,在不满足预设条件时可以表示向负载电路供电的电源是第一电源。预设条件可以基于该特点灵活实现。
示例性的,所述满足预设条件可以包括:当前正在通信的电源为所述第二电源;或者,所述电源的供电电压满足参考电压范围。
示例性的,在能够与电源通信的场景下,满足预设条件可以包括当前正在通信的电源为所述第二电源。具体的,在当前正在通信的电源为第二电源时可以表示满足预设条件,在当前正在通信的电源为第一电源时可以表示不满足预设条件。通过满足预设条件包括当前正在通信的电源为第二电源,实现了由当前正在通信的电源表征向负载电路供电的电源的实现方式,由于通常情况下都能够与电源通信,因此有利于适用性。
示例性的,在第一电源的电压范围与第二电源的电压范围不同的场景下,满足预设条件可以包括电源的供电范围满足参考电压范围。具体的,在所述电源的供电电压满足参考电压范围时可以表示满足预设条件,在所述电源的供电电压不满足参考电压范围时可以表示不满足预设条件。通过满足预设条件所述电源的供电电压满足参考电压范围,实现了由电源的供电电压与参考电压范围的关系表征向负载电路供电的电源的实现方式,由于电源的供电电压通过硬件电路很容易获得,且可靠性及稳定性非常高,因此有利于提高可靠性及稳定性。
其中,参考电压范围可以根据第一电源的电压范围和第二电源的电压范围灵活实现。示例性的,所述第一电压范围的最高值大于所述第二电压范围的最高值的情况下,所述参考电压范围可以与所述第二电源的供电范围相对应。
步骤202,若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作。
本步骤中,满足预设条件可以表示第二电源当前在为负载电路供电,此时需要控制无人飞行器执行安全操作。不满足预设条件可以表示第一电源当前在为负载电路供电,此时可以不控制无人飞行器执行安全操作。
其中,所述安全操作是指在第一电源异常的情况下,能够提高无人飞行器的安全性的任意类型操作,具体可以根据需求灵活实现。示例性的,所述安全操作包括如下至少一种:着陆、禁止继续上升、禁止继续拍摄。
示例性的,在无人飞行器自动飞行作业,或者用户通过无人飞行器的控制终端控制无人飞行器执行飞行作业的场景下,通过安全操作包括着陆,实现了在满足预设条件时能够控制无人飞行器着陆,使得无人飞行器能够在第一电源异常,由第二电源为负载电路供电的情况下,安全降落,从而提高了无人飞行器的安全性。并且,通过控制无人飞行器着陆,能够降低对于第二电源的容量的要求,使得第二电源能够尽量小、尽量轻,有利于减轻无人飞行器飞行时的载重。
示例性的,在无人飞行器需要增大相对于地面的高度的场景下,通过禁止继续上升,实现了在满足预设条件时能够限制无人飞行器相对于地面的高度,使得无人飞行器能够在第一电源异常,由第二电源为负载电路供电的情况下不会上升到更高的高度,从而提高了无人飞行器的安全性。
示例性的,在无人飞行器进行航拍作业的过程中,由于拍摄对电量消耗较大,通过禁止继续拍摄能够减少对于电源的电量消耗,延长第二电源能支持无人飞行器飞行的时长,从而提高了无人飞行器的安全性。
示例性的,所述禁止继续拍摄可以包括:禁止图传和/或禁止用户控制拍照或录像。即,在满足预设条件时,可以允许用户控制无人飞行器拍照或录像,但禁止无人飞行器的图传功能,实现了在确保用户能够控制无人飞行器拍照或录像的基础上通过禁止图传尽量减少电量的消耗;或者,可以允许图传功能但禁止用户控制无人飞行器拍摄或录像,实现在确保用户通过图传能够获知航拍视角图像的基础上通过禁止拍照或录像尽量减少电量的消耗;或者,可以禁止用户控制无人飞行器拍照或录像,并禁止图传功能,从而最大程度减少由于拍摄对电量的消耗。
本实施例中,通过确定是否满足预设条件,若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作,实现了在满足预设条件的情况下控制无人飞行器执行安全操作,由于不满足预设条件可以表示当前是由第一电源在为负载电路供电,而满足预设条件可以表示当前是由第二电源在为负载电路供电,因此满足预设条件能够表示第一电源存在异常,由于第一电源的异常会对无人飞行器的安全性造成影响,因此通过在满足预设条件的情况下控制无人飞行器执行安全操作,有利于进一步提高无人飞行器的安全性。
图3为本申请另一实施例提供的飞行控制方法的流程示意图,本实施例在图2所示实施例的基础上,主要描述了预设条件包括所述电源的供电电压满足参考电压范围的可选实现方式。如图3所示,本实施例的方法可以包括:
步骤301,获取所述电源的供电电压。
本步骤中,所述电源的供电电压是指向负载电路供电的电源的供电电压,具体可以为第一电源的供电电压或第二电源的供电电压。对于获取所述电源的供电电压的具体方式,本申请不做限定,示例性的,可以通过与电源和控制器均电连接的电压检测电路检测电源的供电电压,进一步的控制器可以根据电压检测电路的检测结果得到电源供电电压。
步骤302,若所述电源的供电电压满足参考电压范围,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作。
本步骤中,电源的供电电压满足参考电压范围可以表示第二电源当前在为负载电路供电,此时需要控制无人飞行器执行安全操作。电源的供电电压不满足参考电压范围可以表示第一电源当前在为负载电路供电,此时可以不控制无人飞行器执行安全操作。
示例性的,在所述第二电源的供电范围相对应的情况下,所述参考电压范围可以与所述第二电源的供电范围相同。从而实现了由电源的输出电压处于第二电源的供电范围中,表示第二电源当前在为负载电路供电,由电源的输出电压处于第二电源的供电范围之外,表示第一电源当前在为负载电路供电。由于一个电源的输出电压通常是由该电源的满电状态对应的最高电压,下降至该电源的放完电状态对应的最低电压,因此通过参考电压范围与第二电源的供电范围相同,既能够通过电源的供电电压与参考电压范围的关系表示正在向负载电路供电的电源,又有利于便于实现。
示例性的,所述第一电压范围可以与所述第二电压范围部分重叠。通过第一电压范围与第二电压范围部分重叠,能够避免在由第一电源切换为第二电源向负载电路供电时,向负载电路供电的电源的输出电压变化较大所带来的问题。另外,通过第一电压范围与第二电压范围部分重叠,能够在第一电源的剩余电量较低的异常情况下由第二电源为负载电路供电,并控制无人飞行器执行安全操作,避免由于第一电源的剩余电量过低对无人飞行器的安全造成威胁的问题,有利于提高无人飞行器的安全性。
示例性的,若所述电源的供电电压始终不满足所述参考电压范围,确定所述第一电源当前在为所述负载电路供电,所述电源的供电电压对应所述第一电源输出的电压。实现了由电源的供电电压始终不满足参考电压范围,表示第一电源未存在异常,即只有在电源的供电电压始终不满足参考电压范围时,才确定为第一电源当前在为负载电路供电,从而能够实现在确保第一电源未存在任何异常的情况下,不执行安全操作。
示例性的,若所述电源的供电电压满足所述参考电压范围,确定所述第二电源当前在为所述负载电路供电,所述电源的供电电压对应所述第一电源或所述第二电源输出的电压。实现了由电源的供电电压满足参考电压范围,表示第一电源存在异常,即一旦电源的供电电压满足参考电压范围,便能够确定为第二电源当前在为负载电路供电。
具体可以存在两种情况:一种是,由第二电源为负载电路供电,第二电源的输出电压满足参考电压范围,此时第一电源已不再为负载电路供电,第一电源已存在异常,因此需要控制无人飞行器执行安全操作;另一种是,由第一电源为负载电路供电,但第一电源由于电量过低或输出电压跳变等异常导致第一电源的输出电压满足参考电压范围,此时虽然是第一电源在为负载链路供电,但是由于第一电源已存在异常,因此也可以控制无人飞行器执行安全操作。
通过若所述电源的供电电压满足所述参考电压范围,确定所述第二电源当前在为所述负载电路供电,能够有效检测第一电源异常的情况,从而能够针对第一电源的异常及时执行安全操作,有利于提高无人飞行器的安全性。
示例性的,所述第一电源所在的支路并联于所述第二电源所在的支路,若所述第一电源输出的电压满足所述参考电压范围,确定所述第二电源当前在为所述负载电路供电。从而能够实现通过在第一电源输出的电压满足参考电压范围确定为第二电源当前在为负载电路供电。
示例性的,所述参考电压范围低于所述第一电源在满电状态时的输出电压。通过所述参考电压范围低于第一电源在满电状态时的输出电压,使得第二电压范围的最高值可以小于第一电压范围的最高值。
本实施例中,通过获取所述电源的供电电压,若所述电源的供电电压满足参考电压范围,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作,实现了在电源的供电电压满足参考电压范围的情况下控制无人飞行器执行安全操作,由于电源的供电电压不满足参考电压范围可以表示当前是由第一电源在为负载电路供电,而电源的供电电压满足参考电压范围可以表示当前是由第二电源在为负载电路供电,因此电源的供电电压满足参考电压范围能够表示第一电源存在异常,由于第一电源的异常会对无人飞行器的安全性造成影响,因此通过在电源的供电电压满足参考电压范围的情况下控制无人飞行器执行安全操作,有利于进一步提高无人飞行器的安全性。另外,由于电源的供电电压通过硬件电路很容易获得,且可靠性及稳定性非常高,因此有利于提高可靠性及稳定性。
图4为本申请又一实施例提供的飞行控制方法的流程示意图,本实施例在上述实施例的基础上,主要描述了控制无人飞行器执行安全操作的可选实现方式。如图4所示,本实施例的方法可以包括:
步骤401,确定是否满足预设条件。
需要说明的是,步骤401与步骤201类似,在此不再赘述。
步骤402,若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,调整所述无人飞行器的飞行状态参数,并根据所述飞行状态参数,控制所述无人飞行器执行安全操作。
本步骤中,关于预设条件的具体内容,可以参见前述实施例的相关描述,在此不再赘述。
在满足预设条件时,调整无人飞行器的飞行状态参数,并根据调整后的飞行状态参数控制无人飞行器执行安全操作。其中,飞行状态参数能够用于控制无人飞行器的飞行状态,示例性的,所述飞行状态参数包括下述中的一种或多种:加速度、速度、角速度或相对地面的高度。通过在满足预设条件时,调整无人飞行器的飞行状态参数并根据调整后的飞行状态参数控制无人飞行器执行安全操作,能够实现在第一电源异常时,及时调整无人飞行器的飞行状态,以确保无人飞行器的安全。
示例性的,所述调整所述无人飞行器的飞行状态参数,具体可以包括:根据目标安全策略,调整所述无人飞行器的飞行状态参数,以控制所述无人飞行器执行安全操作。其中,目标安全策略可以根据安全需求灵活实现。
示例性的,本实施例的方法还可以包括:根据预设安全策略,确定所述目标安全策略。具体的,当所述预设安全策略的个数为一个时,可以将预设安全策略作为目标安全策略用于调整无人飞行器的飞行状态参数;当所述预设安全策略的个数为多个时,可以选择该多个预设安全策略中的一个作为目标安全策略用于调整无人飞行器的飞行状态参数。
其中,所述预设安全策略可以根据不同的安全需求灵活实现。示例性的,所述预设安全策略包括如下至少一种:垂直着陆策略、根据预定飞行路径着陆策略或返航点着陆策略。垂直着陆策略是指控制无人飞行器垂直降落至地面。根据预定飞行路径着陆策略是指控制无人飞行器按照预定飞行路径降落至地面,预定飞行路径可以根据无人飞行器的当前位置以及目的地位置确定,该目的地位置可以为与无人飞行器的当前位置或无人飞行器对应控制终端的当前位置相关,具体可以由用户设置或者由无人飞行器自动确定。返航点着陆策略是指控制无人飞行器降落至返航点,返航点例如可以为无人飞行器的起飞点,或者可以根据用户设置将起飞点之外的其他位置点作为返航点。
示例性的,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,具体可以包括:在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离大于距离阈值时,选择所述垂直着陆策略作为所述目标安全策略。实现了在无人飞行器与其返航点之间的距离大于距离阈值时,根据垂直着陆策略调整无人飞行器的飞行状态参数,能够避免由于返航点距离无人飞行器的当前位置过远,导致第二电源无法为返航至返航点着陆提供足够的电能支持的问题,并且能够降低对第二电源的容量要求。
示例性的,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,具体可以包括:在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离小于距离阈值时,选择所述返航点着陆策略作为所述目标安全策略。实现了在无人飞行器与其返航点之间的距离小于距离阈值时,根据返航点着陆策略调整无人飞行器的飞行状态参数,由于返航点通常是便于无人飞行器着陆的位置点,因此能够避免由于地面因素对无人飞行器着陆的影响,有利于提高着陆的安全性。
示例性的,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,具体可以包括:在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离大于距离阈值时,选择根据预定飞行路径着陆策略作为所述目标安全策略。实现了在无人飞行器与其返航点之间的距离大于距离阈值时,根据预定飞行路径着陆策略调整无人飞行器的飞行状态参数,能够避免由于返航点距离无人飞行器的当前位置过远,导致第二电源无法为返航至返航点着陆提供足够的电能支持的问题。
示例性的,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,具体可以包括:获取所述无人飞行器的控制终端发送的用户设置指令,并根据所述用户设置指令,确定相应的预设着陆策略作为所述目标安全策略。实现了根据用户设置选择目标安全策略,使得用户能够根据自身需求自主选择控制无人飞行器执行安全操作时所基于的安全策略,有利于提高用户的使用体验。
示例性的,在根据所述飞行状态参数,控制所述无人飞行器执行安全操作的过程中,本实施例的方法还可以包括:获取所述无人飞行器的控制终端发送的飞行控制指令,所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行状态;在所述飞行控制指令不是用于控制所述无人飞行器的飞行高度时,根据所述飞行控制指令调整所述飞行状态参数。具体的,当控制终端发送的飞行控制指令是用于控制无人飞行器的飞行高度时,不响应该飞行控制指令;当控制终端发送的飞行控制指令不是用于控制无人飞行器的飞行高度时,响应该飞行控制指令。实现了能够允许用户对无人飞行器的飞行高度之外的其他飞行状态参数控制,既能够避免由于用户的控制导致无人飞行器继续上升,又能够允许用户控制无人飞行器的着陆点,由于用户通常能够掌握地面状况,因此通过允许用户控制无人飞行器的着陆电,有利于提高着陆的安全性。
本实施例中,通过确定是否满足预设条件,若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,调整所述无人飞行器的飞行状态参数,并根据所述飞行状态参数,控制所述无人飞行器执行安全操作,实现了在第一电源异常时,能够及时调整无人飞行器的飞行状态,以确保无人飞行器的安全。
在图2-图4所示方法实施例的基础上,可选的,所述控制所述无人飞行器执行安全操作,还可以包括:获取所述无人飞行器的控制终端发送的飞行控制指令,所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行状态;不响应所述飞行控制指令。通过不响应控制终端发送的飞行控制指令,能够避免由于用户的控制对无人飞行器执行安全操作过程带来的影响。
示例性的,所述不响应所述飞行控制指令,具体可以包括:当所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行高度时,不响应所述飞行控制指令。实现了能够允许用户对无人飞行器的飞行高度之外的其他飞行状态参数控制,既能够避免由于用户的控制导致无人飞行器继续上升,又能够允许用户控制无人飞行器的着陆点,由于用户通常能够掌握地面状况,因此通过允许用户控制无人飞行器的着陆电,有利于提高着陆的安全性。
示例性的,所述控制所述无人飞行器执行安全操作,具体可以包括:若所述无人飞行器当前在执行所述安全操作,则控制所述无人飞行器继续执行所述安全操作。从而能够避免在已满足预设条件并控制无人飞行器执行安全操作的情况下,再次触发使无人飞行器执行安全操作的控制,有利于确保无人飞行器执行安全操作的连续性。
在图2-图4所示方法实施例的基础上,可选的,在控制所述第二电源为所述负载电路供电时,向所述无人飞行器的控制终端发送提示消息,以使所述控制终端向用户输出提示信息,所述提示信息用于提示所述无人飞行器需要执行安全操作。通过向所述无人飞行器的控制终端发送提醒消息,使得控制终端能够根据提醒消息向用户输出用于提示无人飞行器需要执行安全操作的提示信息,使得用户能够获知无人飞行器的当前状态,避免用户误认为无人飞行器不受控的问题,提高用户的使用体验。
对于图2-图4所示方法实施例中的第一电源A和第二电源B可以采用如图5所示的电源供电方法,控制第一电源或第二电源为负载电路供电。该电源供电方法可以应用于控制电路,控制电路用于控制供电系统,该供电系统包括第一供电电路用于电连接于负载电路与第一电源之间,以通过所述第一电源为所述负载电路供电;第二供电电路,用于电连接于所述负载电路与第二电源之间,以通过所述第二电源为所述负载电路供电;如图5所示,所述方法包括:
步骤501,获取所述第二供电电路上的电信号。
其中,所述电信号包括电压信号或电流信号。示例性的,可以通过与第二供电电路电连接的信号检测电路,获取第二供电电路上的电信号。
步骤502,若所述电信号满足参考电信号范围,则控制所述第二供电电路处于正式导通状态,以使所述第二电源为所述负载电路供电;否则,控制所述第二供电电路处于预导通状态,以使所述第一电源继续为所述负载电路供电。
其中,第二供电电路处于预导通状态应理解为:第二供电电路导通但第二电源并不向外供电。这种现象其原因在于:在第一电源供电时,因电路自身的硬件属性致使即便是第二供电电路导通第二电源还是不能向外供电的情况,不过前提条件是第一电源的供电电压要大于或等于第二电源的供电电压。
所述第二供电电路处于正式导通状态应理解为第二电源能够为负载电路供电。
所述电信号满足参考电信号范围可以表示第一电源发生异常,需要由第二电源为负载电路供电,所述电信号不满足参考电信号范围可以表示第一电源未出现异常,不需要由第二电源为负载电路供电。参考信号范围可以根据需要硬件电路特点灵活实现。
本实施例中,通过获取第二供电电路上的电信号,若电信号满足参考电信号范围,则控制第二供电电路处于正式导通状态,以使第二电源为负载电路供电,否则控制第二供电电路处于预导通状态,以使第一电源继续为负载电路供电,实现了控制电路能够在第一电源正常时控制由第一电源为负载电路供电,在第一电源异常时能够控制由第二电源为负载电路供电,能够避免由于第一电源的异常导致无人飞行器失去动力的问题,提高了无人飞行器的安全性。
在上述图5所示实施例的基础上,可选的,所述控制电路包括第一开关电路,用于电连接在所述第二供电路中。相应的,所述控制所述第二供电电路处于预导通状态,具体可以包括:控制所述第一开关电路在所述第一电源供电时预导通所述第二供电电路,以使所述第二供电电路处于预导通状态。通过控制第一开关电路在第一电源供电时预导通第二供电电路,使得在第一电源向负载电路供电的开始时刻,第二电源便可在第一电源异常时能够为负载电路供电,避免出现在第一电源向负载电路供电异常,但由于第二供电电路没有预导通而导致第二电源无法继续为负载电路供电的异常场景,进一步提高了无人飞行器的安全性。
示例性的,所述第一开关电路,包括:第一单向导通元件及第一开关。其中,第一单向导通元件,其导通方向与所述第二电源供电电流流向相反。第一开关,与所述第一单向导通元件并联。相应的,所述控制所述第一开关电路在所述第一电源供电时预导通所述第二供电电路,具体可以包括:控制所述第一开关在所述第一电源供电时处于连通状态,以预导通所述第二供电电路。
示例性的,所述第一开关电路包括第一MOS管开关电路。
示例性的,所述第一MOS管开关电路包括NMOS管开关电路。
示例性的,所述控制电路还可以包括控制器;所述第一MOS管开关电路的栅极用于电连接所述控制器。相应的,所述控制所述第一开关在所述第一电源供电时处于连通状态,具体可以包括:所述控制器在所述第一电源供电时输出一第二信号,以控制所述第一MOS管开关电路导通。从而,实现了通过控制器输出第二信号,控制第二供电电路处于预导通状态。
示例性的,所述控制电路可以包括检测电路,用于与所述第二供电电路电连接;所述获取所述第二供电电路上的电信号,具体可以包括:所述检测电路检测获得所述第二供电电路上的电信号。从而,实现了由检测电路获得第二供电电路上的电信号。
示例性的,所述控制电路还可以包括第二开关电路;所述若所述电信号满足参考电信号范围,则控制所述第二供电电路处于正式导通状态,具体可以包括:所述检测电路在所述电信号满足参考信号范围时输出第一信号,以控制所述第二开关电路按照所述第一信号导通所述第二供电电路。从而,实现了由检测电路在第二供电电路的电信号满足参考信号范围的情况下通过第一信号控制第二开关电路导通第二供电电路,在导通第二供电电路之后,第二供电处于正式导通状态。
示例性的,所述第二开关电路具体可以包括:第二单向导通元件和第二开关;其中,第二单向导通元件的导通方向与所述第二电源供电电流流向相同,第二开关与所述第二单向导通元件并联。相应的,所述控制所述第二开关电路按照所述第一信号导通所述第二供电电路,具体可以包括:控制所述第二开关按照所述第一信号导通所述第二供电电路。从而,实现了由检测电路在第二供电电路的电信号满足参考信号范围的情况下通过第一信号控制第二开关电路的第二开关导通第二供电电路,在导通第二供电电路之后,第二供电处于正式导通状态。
示例性的,所述检测电路可以包括:检测元件,用于电连接在所述第二供电电路中;以及与所述检测元件电连接的信号检测电路。相应的,所述检测电路检测所述第二供电电路上的电信号,具体可以包括:所述信号检测电路通过所述检测元件检测处于预导通状态的所述第二供电电路上的所述电信号。从而,实现了由检测电路的信号检测电路通过检测电路的检测元件检测第二供电电路上的电信号。示例性的,所述检测元件可以为检流元件,用于检测第二供电电路上的电流信号。
示例性的,所述检测电路在所述电信号满足参考信号范围时输出第一信号,具体可以包括:所述信号检测电路在所述电信号大于或等于参照信号时输出所述第一信号。从而,实现了由信号检测电路在第二供电电路的电信号满足参考信号范围时通过第一信号控制第二开关电路的第二开关导通第二供电电路,在导通第二供电电路之后,第二供电处于正式导通状态。其中,电信号满足参考信号范围包括所述电信号大于或等于参考信号。
需要说明的是,上述电源供电方法实施例中相关电路的具体描述可以参照下述图8-图10所示实施例的相关说明,在此不再赘述。上述电源供电方法中控制电路用于实现图8-图10所示实施例中的部分电路,该部分电路能够实现控制第一电源或第二电源为负载电路供电的功能。
图6为本申请一实施例提供的飞行控制系统的结构示意图,该飞行控制系统可以应用于无人飞行器。如图6所示,所述飞行控制系统600包括:电源11、负载电路12以及控制器13;其中,所述电源12能够为所述负载电路13供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电;
所述控制器13,用于获取所述电源的供电电压;以及,若所述电源的供电电压满足参考电压范围,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若所述电源的供电电压不满足所述参考电压范围,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
需要说明的是,控制器13能够用于实现图2-图4所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果与方法实施例类似,在此不再赘述。
图7为本申请另一实施例提供的飞行控制系统的结构示意图,该飞行控制系统可以应用于无人飞行器。如图7所示,所述飞行控制系统700包括:电源11、负载电路12及控制器13;
所述电源12能够为所述负载电路13供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电;
所述控制器13,用于确定是否满足预设条件;以及,若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若不满足所述预设条件,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
需要说明的是,控制器13能够用于实现图3所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果与方法实施例类似,在此不再赘述。
本申请实施例提供一种电源供电系统,包括:供电系统和控制电路,所述控制电路与所述供电系统电连接,用于对所述供电系统进行控制;所述供电系统包括第一供电电路和第二电电路;
所述第一供电电路,用于电连接于负载电路与第一电源之间,以通过所述第一电源为所述负载电路供电;
所述第二供电电路,用于电连接于所述负载电路与第二电源之间,以通过所述第二电源为所述负载电路供电;
所述控制电路,用于获取所述第二供电电路上的电信号;以及,若所述电信号满足参考电信号范围,则控制所述第二供电电路处于正式导通状态,以使所述第二电源为所述负载电路供电;否则,控制所述第二供电电路处于预导通状态,以使所述第一电源继续为所述负载电路供电。
需要说明的是,所述控制电路能够用于实现图5所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果与方法实施例类似,在此不再赘述。
本申请实施例提供一种无人飞行器,包括:图6所示实施例所述的飞行控制系统以及前述的电源供电系统。
本申请实施例提供一种无人飞行器,包括:图7所示实施例所述的飞行控制系统以及前述的电源供电系统。
另外,本申请实施例提供了一种供电控制电路,该电路用于控制电源为负载供电。电源可以是多个,例如,第一电源、第二电源。上述两个电源可以是同样规格的电源,也可是不同规格的电源。在第一电源为负载电路供电时预导通第二供电电路,在第一电源因电路故障或没电的情况下,第二电源能及时的向外供电,响应速度快,改善了现有技术因电源切换不及时出现的供电不稳定问题。
该供电控制电路可以用于可移动平台中,例如无人飞行器、云台车、手持云台、机器人。通过电连接可移动平台的负载电路、以及供电电源,在第一电源因电路故障或没电的情况下,对电源的切换及时,使得可移动平台的运行更加稳定。
图8示出了本申请一实施例提供的供电控制电路示意图。该供电控制电路包括:
第一供电电路100,用于电连接于负载电路(图中未示出)与第一电源1之间,以通过所述第一电源1为所述负载电路供电;
第二供电电路200,用于电连接于第二电源2,所述第二供电电路用于与所述第一供电电路100并联,以接入所述负载电路中;
第一开关电路3,用于电连接在所述第二供电电路200中,在所述第一电源1供电时预导通所述第二供电电路200,以使所述第二供电电路200具有电信号;
检测电路4,用于检测所述第二供电电路200上的所述电信号,并在所述电信号满足要求时输出第一信号;以及
第二开关电路5,用于电连接在所述第二供电电路200中,按照所述第一信号导通所述第二供电电路200;当所述第二开关电路导通时,所述第二供电电路200处于正式导通状态,从而所述第二电源2能够为所述负载电路供电。
这里需要补充的是:附图8中第一供电电路100及第二供电电路200的负载电路为同一电路。附图8中未示出负载电路的具体电路图。本实施例提供的供电控制电路应用在不同设备上,其负载电路会有所不同,本文对此不作具体限定。图8中VCC_SYS端与接地端之间可电连接负载电路。
这里需要补充的是:上述预导通应理解为:第二供电电路导通但第二电源并不向外供电。这种现象其原因在于:在第一电源供电时,因电路自身的硬件属性致使即便是第二供电电路导通第二电源还是不能向外供电的情况,不过前提条件是第一电源的供电电压要大于或等于第二电源的供电电压。
本实施例提供的技术方案,在第一电源供电时预导通第二供电电路;因第一电源供电时电路自身的硬件属性,第二供电电路即便是预导通但第二电源并不向外供电;由于采用了预导通第二供电电路的机制,在第一电源因电路故障或没电的情况下,第二电源能及时的向外供电,响应速度快
在一种可实现的技术方案中,所述第一开关电路3可包括:第一单向导通元件及第一开关。其中,第一单向导通元件,其导通方向与所述第二电源供电电流流向相反。第一开关,与所述第一单向导通元件并联,用于在所述第一电源供电时处于连通状态,以预导通所述第二供电电路。第一单向导通元件即只允许电流由单一方向流过的元件,在具体实施时,所述第一单向导通元件可以是一二极管。第一开关可以是三极管,MOS管(金属—氧化物—半导体场效应晶体管)等。使用MOS管作为开关元件,导通后压降小,减少电量的损耗。
由于生产工艺造成,大功率MOS管会有寄生二极管。寄生二极管电路中产生很大的瞬间反向电流时,可以通过寄生二极管导出来,不至于击穿MOS管。由此,在具体实施时,所述第一开关电路3可包括第一MOS管开关电路Q6,如图8所示,第一MOS管开关电路Q6的寄生二极管为图8中的D2。具体的,所述第一MOS管开关电路包括NMOS管(N沟道的MOS管)开关电路。
参见图8所示的电路图,所述第一开关电路3为第一MOS管开关电路Q6时,所述第一MOS管开关电路Q6的漏极电连接于所述第二开关电路5;所述第一MOS管开关电路Q6的源极用于电连接于所述负载电路;所述第一MOS管开关电路Q6的栅极用于电连接一控制器,所述控制器用于在第一电源供电时输出一第二信号,以使所述第一MOS管开关电路导通,以预导通所述第二供电电路。预导通的目的是:在第一电源1因电路故障或没电的情况下,第二电源2能及时的向外供电,响应速度快;因第二供电电路处于预导通状态,一但第一供电电路不能为负载电路提供电能,第二电源便能快速的通过第二供电电路为负载电路提供电能。图8中EN1端口即电连接所述控制器,以接收控制器输出的第二信号。
这里需要说明的是:本实施例提供的供电控制系统需应用到具体的设备上,如无人飞行器等;因此,此处所述第一MOS管开关电路Q6的栅极用于电连接的控制器,可以是设备上的CPU、MCU、单片机等,本实施例对此不作具体限定。
控制器输出的电信号通常为低电压信号(通常称为弱电信号),而使能第一MOS管开关电路打开的电信号(即传输至第一MOS管开关电路的栅极以打开第一MOS管开关电路的电信号)需为高压信号。因此,本实施例中需在第一MOS管开关电路与控制器之间增加一能进行电压转换的元件。参见图8所示,所述第一MOS管开关电路Q6的栅极与所述控制器(即EN1端口)之间电连接有第一驱动电路6;所述第一驱动电路6用于根据所述第二信号驱动所述第一MOS管开关电路导通。简单理解,此处第一驱动电路6就将控制器输出的第二信号(如高电压)转换为电压值更高的高电压,以驱动所述第一MOS管开关电路导通。这里需要说明的是,第一驱动电路6如何转换第二信号的电压,要视第一MOS管开关电路的硬件属性以整个电路设计参数来确定,本实施例对此不作具体限定。另外,第一驱动电路6可采用现有的变压器或其他能实现电压转换的电路实现,同样的本实施例对此不作具体限定。
进一步的,因为负载电路中的各元件工作所需的电能均是由第一电源或第二电源提供的;但电路中控制用电信号(如本实施例中提及的检测电路输出的第一电信号及控制器输出的第二电信号)的电压要远小于第二供电电路(这是在第二电源开始对外供电的情况下)中各元件的工作电压;因此,还需要在所述第一MOS管开关电路Q6的栅极与控制器(即图8中EN1端口)之间设置隔离供电控制系统中高压侧与低压侧的第一隔离电路9。具体实施时,第一隔离电路9可以直接选用现有技术中具有隔离电路中高压侧和低压侧的隔离芯片,本实施例对此不作具体限定。
进一步的,本实施例中提供的供电控制系统中的部分元件,如第一驱动电路、第一隔离电路等工作也需接入电源。这类元件所需的工作电压要小于第一电源及第二电源的工作电压。因此,需在供电控制系统中设置隔离电源模块,以为所述第一驱动电路6及第一隔离电路9提供工作电能VCC_ISO_B。具体的,如图8所示,所述隔离电源模块10’具有隔离的第一侧端和第二侧端;所述第一电源1及所述第二电源2电连接所述第一侧端;所述第一驱动电路6及第一隔离电路9电连接所述第二侧端。
进一步的,如图9所示,所述隔离电源模块包括:控制芯片101及隔离变压器102。其中,控制芯片101电连接于负载电路;隔离变压器102,与所述控制芯片101电连接;其中,所述隔离变压器102具有所述第一侧端及所述第二侧端。所述隔离变压器102的所述第一侧端电连接有所述第一电源1和第二电源2;所述隔离变压器102的所述第二侧端电连接有所述第一驱动电路6及第一隔离电路9。
进一步的,本实施例中提及的所述第二开关电路Q7可采用如下方式实现。即所述第二开关电路Q7包括:第二单向导通元件及第二开关。所述第二单向导通元件的导通方向与所述第二电源供电电流流向相同;第二开关,与所述第二单向导通元件并联,用于按照所述第一信号导通所述第二供电电路。第二单向导通元件即只允许电流由单一方向流过的元件,在具体实施时,所述第二单向导通元件可以是一二极管。第一开关可以是三极管,MOS管(金属—氧化物—半导体场效应晶体管)等。
与第一开关电路类似,第二开关电路可包括第二MOS管开关电路Q7,如图8所示,该第二MOS管开关电路Q7的寄生二极管为图中的D1。具体的,所述第二MOS管开关电路包括NMOS管开关电路。
在具体实施时,第一MOS管开关电路Q6和第二MOS管开关电路Q7可并联多个MOS管开关电路,有助加强通流能力。
这里需要说明的是:本实施例提供的技术方案,第一开关电路导通时第二供电电路便能预导通,其主要在于:参见图8,第一开关电路导通时,由于第二开关电路5中存在第二单向导通元件或第二MOS管开关电路Q7的寄生二极管D1的作用,使得第二供电电路预导通。在第一电源1因电路故障或者供电电压小于电压阈值等原因不能对外供电时,此时第一电源1的供电电压会低于第二电源2的电压,此时,因电路自身的物理特性,第二电源2便开始向外供电,第二供电电路上就具有电流。此时,检测电路4便可检测到第二供电电路上的电信号,在电信号(即电流)超过设定阈值时,检测电路4输出第一电信号;第二开关电路5按照第一电信号导通。第一电信号导通后,第二电源2向外的供电电流经第一开关电路3和第二开关电路5输出。由于第一单向导通元件或第二MOS管开关电路Q7的寄生二极管D1的压降较大,会导致发热严重;所以需要打开第二开关电路5。第二开关电路5被打开后,第二供电电路处于正式导通状态,寄生二极管不再有电压降,从而第二开关电路的压降很小,避免了电量的损耗。
具体的,参见图8所示,所述第二MOS管开关电路Q7的漏极电连接于所述第一开关电路3;所述第二MOS管开关电路Q7的源极与所述第二电源电2连接;所述第二MOS管开光电路Q7的栅极与所述检测电路4电连接。
进一步的,如图8所示,所述检测电路包括:检流元件、以及检测电路。
检流元件,用于电连接在所述第二供电电路中;
检测电路,用于通过所述检流元件检测处于预导通状态的所述第二供电电路上的电流信号;在所述电流信号大于或等于参照信号时输出所述第一信号;或者,检测电路用于通过所述检流元件检测处于预导通状态的所述检流元件的电压信号;在所述电压信号大于或等于参照电压时输出所述第一信号。
一旦负载电路的供电电源由第一电源切换到第二电源,第二供电电路的电信号会发生明显的变化,该检测电路能够通过检测检流元件的电信号,检测到该明显的变化,从而输出所述第一信号。从而使第二开关电路按照该第一信号导通所述第二供电电路;当所述第二开关电路导通时,第二供电电路处于正式导通状态,从而所述第二电源能够为所述负载电路供电。当第二供电电路处于正式导通状态,第二开关电路的压降很小,避免了电量的损耗。
在具体实施时,如图8所示,所述检流元件为第一电阻R1。检测电路能够获取第一电阻R1的电压,根据该电压值与参考电压值进行比较,以输出所述第一信号。或者,通过所述第一电阻R1检测处于预导通状态的所述第二供电电路上的电流信号,在所述电流信号大于或等于参照信号时输出所述第一信号。该第一电阻R1的阻值选取可基于电路设计需求确定,本实施例对此不作具体限定。在一种可实现的技术方案中,所述检测电路包括:
运算放大器U2,具有第一同相输入端、第一反相输入端及第一输出端;其中,所述第一同相输入端与所述第一反相输入端分别电连接在所述检测元件(即第一电阻R1)的两端,所述第一输出端与比较器U1的第二同相输入端电连接;
所述比较器U1,具有所述第二同相输入端、第二反相输入端及第二输出端;其中,所述第一反相输入端接入所述参照信号Vref,所述第二输出端用于与所述第二开关电路Q7电连接。
进一步的,所述第二输出端与所述第二开关电路Q7之间电连接有第二隔离电路8。
进一步的,所述第二输出端与所述第二开关电路5之间电连接有第二驱动电路7;所述第二驱动电路7用于根据所述第一信号驱动所述第二开关电路5导通。
同上述第一隔离电路9和第一驱动电路6的设置原因,此处在第二输出端与所述第二开关电路Q7之间也需设置第二隔离电路8及第二驱动电路7。其中,第二隔离电路8在电路中所起的作用与第一隔离电路9相同,第二驱动电路7与第一驱动电路6在电路中所起的作用相同;具体可参见上文中的相应内容,此处不作赘述。
这里需要说明的是,图8中在比较器U1的所述第二输出端与第二隔离电路之间还设有一第三驱动电路11’,该第三驱动电路11’可设置,也可不设置。第三驱动电路11’在电路中所起的作用与第一驱动电路6、第二驱动电路7相同。另外,参见图8,所述第二开关电路5,即第二MOS管开关电路Q7的栅极侧,所述第二隔离电路还连接一个使能端EN0。基于上文中的内容可知,第二MOS管开关电路Q7在接收到检测电路(即U1)输出的第一信号后打开。实际上,第二MOS管开关电路Q7的打开也可由其他元件来触发,比如控制器等,通过使能端EN0输出打开第二MOS管开关电路Q7的第一信号。
同样的,参见图8所示,隔离电源模块10’还可为第二驱动电路7及第二隔离电路8提供工作电能VCC_ISO_A。隔离电源模块10’为第二驱动电路7提供工作电压VCC_ISO_A。其中,隔离电源模块10’的具体结构可参见图9,所述隔离电源模块包括:控制芯片101及隔离变压器102。其中,控制芯片101电连接于负载电路;隔离变压器102,与所述控制芯片101电连接;其中,所述隔离变压器102具有所述第一侧端及所述第二侧端。所述隔离变压器102的所述第一侧端电连接有所述第一电源1和第二电源2;所述隔离变压器102的所述第二侧端电连接有所述第二驱动电路7及第二隔离电路8。
本实施例提供的供电控制系统中第一电源可以是主电源;第二电源可以是备用电源。主电源的满电电压大于或等于备用电源的满电电压。
本实施例提供的技术方案中,在第一电源供电时预导通第二供电电路;因第一电源供电时电路自身的硬件属性,第二供电电路即便是预导通但第二电源并不向外供电;由于采用了预导通第二供电电路的机制,在第一电源因电路故障或没电的情况下,第二电源能及时的向外供电,响应速度快,改善了现有技术因切换不及时出现的诸如可移动平台飞行不稳定的问题。
本实施例另一实施例还提供一种供电控制系统。可继续参见图8所示的电路示意图,该供电控制系统包括:
第一电源1,电连接于负载电路,以形成第一供电电路100,为所述负载电路供电;
第二电源2,与第一电源1并联,以接入所述负载电路(图中未示出)中,形成第二供电电路200;
第一开关电路3,电连接在所述第二供电路200中,用于在所述第一电源1供电时预导通所述第二供电电路200,以使所述第二供电电路200具有电信号;
检测电路4,用于检测所述第二供电电路200上的所述电信号,并在所述电信号满足要求时输出第一信号;以及
第二开关电路5,电连接在所述第二供电电路200中,按照所述第一信号导通所述第二供电电路200;当所述第二开关电路5导通时,所述第二供电电路200处于正式导通状态,从而所述第二电源2能够为所述负载电路供电。
其中,图8中VCC_SYS端与接地端之间可电连接负载电路。本实施例中,因在第一电源供电时预导通第二供电电路,从而在第一电源因电路故障或没电的情况下,因电路硬件自身的特性,第二电源便能通过预导通的第二供电电路向外输出电信号;在检测电路检测到第二供电电路上的电信号满足要求时第二开关导通,使得第二供电电路处于正式导通状态,从而第二电源能够为负载电路供电,电源切换过程近乎无缝,响应块,有助于采用本实施例提供的供电控制系统的设备(如可移动平台)运行更加稳定。
这里需要补充的是:上述预导通应理解为:第二供电电路导通但第二电源并不向外供电。这种现象其原因在于:在第一电源供电时,因电路自身的硬件属性致使即便是第二供电电路导通第二电源还是不能向外供电的情况,不过前提条件是第一电源的供电电压要大于或等于第二电源的供电电压。
本实施例中的负载电路在图8中未示出。本实施例提供的供电控制系统应用在不同的设备上,负载电路会有所不同。例如,无人飞行器的负载电路中电连接有飞行动力系统、飞控系统、摄像头等等;又例如,无人驾驶车辆的负载电路中电连接有:行驶动力系统、导航系统等等;第一电源或第二电源为负载电路中的各系统和装置提供工作所需电能。图8中VCC_SYS端用于电连接负载电路。
进一步的,本实施例提供的供电控制系统还包括:控制器。该控制器(图8中未示出),用于在所述第一电源启动供电时输出预导通所述第二供电电路的第二信号;所述第一开关电路3,用于按照所述第二信号预导通所述第二供电电路200。
在一种可实现的技术方案中,所述第一开关电路3可包括:第一单向导通元件及第一开关。其中,第一单向导通元件,其导通方向与所述第二电源供电电流流向相反。第一开关,与所述第一单向导通元件并联,用于在所述第一电源供电时处于连通状态,以预导通所述第二供电电路。第一单向导通元件即只允许电流由单一方向流过的元件,在具体实施时,所述第一单向导通元件可以是一二极管。第一开关可以是三极管,MOS管(金属—氧化物—半导体场效应晶体管)等。
由于生产工艺造成,大功率MOS管会有寄生二极管。寄生二极管电路中产生很大的瞬间反向电流时,可以通过寄生二极管导出来,不至于击穿MOS管。由此,在具体实施时,所述第一开关电路3可包括第一MOS管开关电路Q6,如图8所示,第一MOS管开关电路Q6的寄生二极管为图8中的D2。具体的,所述第一MOS管开关电路包括NMOS管(N沟道的MOS管)开关电路。
参见图8所示的电路图,所述第一开关电路3为第一MOS管开关电路Q6时,所述第一MOS管开关电路Q6的漏极电连接于所述第二开关电路5;所述第一MOS管开关电路Q6的源极用于电连接于所述负载电路;所述第一MOS管开关电路Q6的栅极用于电连接一控制器,所述控制器用于在第一电源1供电时输出一第二信号,以使所述第一MOS管开关电路Q6导通,以预导通所述第二供电电路200。图8中EN1端口即电连接所述控制器,以接收控制器输出的第二信号。
这里需要说明的是:本实施例提供的供电控制系统需应用到具体的设备上,如无人飞行器等;因此,此处所述第一MOS管开关电路Q6的栅极用于电连接的控制器,可以是设备上的CPU、MCU、单片机等,本实施例对此不作具体限定。
控制器输出的电信号通常为低电压信号(通常称为弱电信号),而使能第一MOS管开关电路打开的电信号(即传输至第一MOS管开关电路的栅极以打开第一MOS管开关电路的电信号)需为高压信号。因此,本实施例中需在第一MOS管开关电路与控制器之间增加一能进行电压转换的元件。参见图8所示,所述第一MOS管开关电路Q6的栅极与所述控制器(即EN1端口)之间电连接有第一驱动电路6;所述第一驱动电路6用于根据所述第二信号驱动所述第一MOS管开关电路导通。简单理解,此处第一驱动电路6就将控制器输出的第二信号(如高电压)转换为电压值更高的高电压,以驱动所述第一MOS管开关电路Q6导通。这里需要说明的是,第一驱动电路6如何转换第二信号的电压,要视第一MOS管开关电路Q6的硬件属性以整个电路设计参数来确定,本实施例对此不作具体限定。另外,第一驱动电路6可采用现有的变压器或其他能实现电压转换的电路实现,同样的本实施例对此不作具体限定。
进一步的,因为负载电路中的各元件工作所需的电能均是由第一电源或第二电源提供的;但电路中控制用电信号(如本实施例中提及的检测电路输出的第一电信号及控制器输出的第二电信号)的电压要远小于第二供电电路(这是在第二电源开始对外供电的情况下)中各元件的工作电压;因此,还需要在所述第一MOS管开关电路Q6的栅极与控制器(即图8中EN1端口)之间设置隔离供电控制系统中高压侧与低压侧的第一隔离电路9。具体实施时,第一隔离电路9可以直接选用现有技术中具有隔离电路中高压侧和低压侧的隔离芯片,本实施例对此不作具体限定。
进一步的,本实施例中提供的供电控制系统中的部分元件,如第一驱动电路、第一隔离电路等工作也需接入电源。这类元件所需的工作电压要小于第一电源及第二电源的工作电压。因此,需在供电控制系统中设置隔离电源模块,以为所述第一驱动电路6及第一隔离电路9提供工作电能VCC_ISO_B。具体的,如图8所示,所述隔离电源模块10’具有隔离的第一侧端和第二侧端;所述第一电源1及所述第二电源2电连接所述第一侧端;所述第一驱动电路6及第一隔离电路9电连接所述第二侧端。
进一步的,如图9所示,所述隔离电源模块包括:控制芯片101及隔离变压器102。其中,控制芯片101电连接于负载电路;隔离变压器102,与所述控制芯片101电连接;其中,所述隔离变压器102具有所述第一侧端及所述第二侧端。所述隔离变压器102的所述第一侧端电连接有所述第一电源1和第二电源2;所述隔离变压器102的所述第二侧端电连接有所述第一驱动电路6及第一隔离电路9。
进一步的,本实施例中提及的所述第二开关电路Q7可采用如下方式实现。即所述第二开关电路Q7包括:第二单向导通元件及第二开关。所述第二单向导通元件的导通方向与所述第二电源供电电流流向相同;第二开关,与所述第二单向导通元件并联,用于按照所述第一信号导通所述第二供电电路。第二单向导通元件即只允许电流由单一方向流过的元件,在具体实施时,所述第二单向导通元件可以是一二极管。第一开关可以是三极管,MOS管(金属—氧化物—半导体场效应晶体管)等。
与第一开关电路类似,第二开关电路可包括第二MOS管开关电路Q7,如图8所示,该第二MOS管开关电路Q7的寄生二极管为图中的D1。具体的,所述第二MOS管开关电路包括NMOS管开关电路。
在具体实施时,第一MOS管开关电路Q6和第二MOS管开关电路Q7可并联多个MOS管开关电路,有助加强通流能力。
这里需要说明的是:本实施例提供的技术方案,第一开关电路导通时第二供电电路便能预导通,其主要在于:参见图8,第一开关电路导通时,由于第二开关电路5中存在第二单向导通元件或第二MOS管开关电路Q7的寄生二极管D1的作用,使得第二供电电路预导通。在第一电源1因电路故障或者供电电压小于电压阈值等原因不能对外供电时,此时第一电源1的供电电压会低于第二电源2的电压,此时,因电路自身的物理特性,第二电源2便开始向外供电,第二供电电路上就具有电流。此时,检测电路4便可检测到第二供电电路上的电信号,在电信号(即电流)超过设定阈值时,检测电路4输出第一电信号;第二开关电路5按照第一电信号导通。第一电信号导通后,第二电源2向外的供电电流经第一开关电路3和第二开关电路5输出。由于第一单向导通元件或第二MOS管开关电路Q7的寄生二极管D1的压降较大,会导致发热严重;所以需要打开第二开关电路5。
具体的,参见图8所示,所述第二MOS管开关电路Q7的漏极电连接于所述第一开关电路3;所述第二MOS管开关电路Q7的源极与所述第二电源电2连接;所述第二MOS管开光电路Q7的栅极与所述检测电路4电连接。
进一步的,如图8所示,所述检测电路包括:
检流元件,用于电连接在所述第二供电电路中;
检测电路,用于通过所述检流元件检测处于预导通状态的所述第二供电电路上的电流信号;在所述电流信号大于或等于参照信号时输出所述第一信号。
在具体实施时,如图8所示,所述检流元件为第一电阻R1。该第一电阻R1的阻值选取可基于电路设计需求确定,本实施例对此不作具体限定。
在一种可实现的技术方案中,所述检测电路包括:
运算放大器U2,具有第一同相输入端、第一反相输入端及第一输出端;其中,所述第一同相输入端与所述第一反相输入端分别电连接在所述检测元件(即第一电阻R1)的两端,所述第一输出端与比较器U1的第二同相输入端电连接;
所述比较器U1,具有所述第二同相输入端、第二反相输入端及第二输出端;其中,所述第一反相输入端接入所述参照信号Vref,所述第二输出端用于与所述第二开关电路Q7电连接。
进一步的,所述第二输出端与所述第二开关电路Q7之间电连接有第二隔离电路8。
进一步的,所述第二输出端与所述第二开关电路5之间电连接有第二驱动电路7;所述第二驱动电路7用于根据所述第一信号驱动所述第二开关电路5导通。
同上述第一隔离电路9和第一驱动电路6的设置原因,此处在第二输出端与所述第二开关电路Q7之间也需设置第二隔离电路8及第二驱动电路7。其中,第二隔离电路8在电路中所起的作用与第一隔离电路9相同,第二驱动电路7与第一驱动电路6在电路中所起的作用相同;具体可参见上文中的相应内容,此处不作赘述。
这里需要说明的是,图8中在比较器U1的所述第二输出端与第二隔离电路之间还设有一第三驱动电路11’,该第三驱动电路11’可设置,也可不设置。第三驱动电路11’在电路中所起的作用与第一驱动电路6、第二驱动电路7相同。另外,参见图8,所述第二开关电路5,即第二MOS管开关电路Q7的栅极侧,所述第二隔离电路还连接一个使能端EN0。基于上文中的内容可知,第二MOS管开关电路Q7在接收到检测电路(即U1)输出的第一信号后打开。实际上,第二MOS管开关电路Q7的打开也可由其他元件来触发,比如控制器等,通过使能端EN0输出打开第二MOS管开关电路Q7的第一信号。
同样的,参见图8所示,隔离电源模块10’还可为第二驱动电路7及第二隔离电路8提供工作电能VCC_ISO_A。隔离电源模块10’为第二驱动电路7提供工作电压VCC_ISO_A。其中,隔离电源模块10’的具体结构可参见图9,所述隔离电源模块包括:控制芯片101及隔离变压器102。其中,控制芯片101电连接于负载电路;隔离变压器102,与所述控制芯片101电连接;其中,所述隔离变压器102具有所述第一侧端及所述第二侧端。所述隔离变压器102的所述第一侧端电连接有所述第一电源1和第二电源2;所述隔离变压器102的所述第二侧端电连接有所述第二驱动电路7及第二隔离电路8。
本实施例提供的供电控制系统中第一电源可以是主电源;第二电源可以是备用电源。主电源的满电电压大于或等于备用电源的满电电压。
本实施例提供的技术方案中,在第一电源供电时预导通第二供电电路;因第一电源供电时电路自身的硬件属性,第二供电电路即便是预导通但第二电源并不向外供电;由于采用了预导通第二供电电路的机制,在第一电源因电路故障或没电的情况下,第二电源能及时的向外供电,响应速度快,改善了现有技术因切换不及时出现的诸如可移动平台飞行不稳定的问题。
本申请又一实施例还提供一种可移动平台。参见图8和图10所示的可移动平台。该可移动平台800包括:第一电源1、第二电源2、控制器840及供电控制电路850。或者,该可移动平台包括:控制器840及上述实施例提供的供电控制系统。其中,第一电源1电连接于所述可移动平台800的负载电路,以形成第一供电电路100,用于为所述负载电路供电;第二电源2与第一电源1并联,以接入所述负载电路中,形成第二供电电路200;控制器840,用于在所述第一电源1启动供电时输出预导通所述第二供电电路200的第二信号。
所述供电控制电路850,参见图8所示,包括:
第一开关电路3,电连接在所述第二供电电路200中,用于按照所述第二信号预导通所述第二供电电路200,以使所述第二供电电路200具有电信号;
检测电路4,用于检测所述第二供电电路200上的电信号,并在所述电信号满足要求时输出第一信号;以及
第二开关电路5,电连接在所述第二供电电路200中,用于按照所述第一信号导通所述第二供电电路200;当所述第二供电电路200导通时,所述第二供电电路200处于正式导通状态,从而所述第二电源2能够为所述负载电路供电。
这里需要补充的是:上述预导通应理解为:第二供电电路200导通但第二电源2并不向外供电。这种现象其原因在于:在第一电源1供电时,因电路自身的硬件属性致使即便是第二供电电路200导通第二电源2还是不能向外供电的情况,不过前提条件是第一电源1的供电电压要大于或等于第二电源2的供电电压。
图10所示的可移动平台为无人飞行器示意图。所述可移动平台800包括:机身、设置在机身上的相机820、设置在机身上的云台810。相机820设置在所述云台810;相机820通过所述云台810可相对机身移动。所述机身上可还设有惯性测量单元(图中未示出)。该可移动平台还可包括:动力系统830。该动力系统可以包括电子调速器(简称为电调)、一个或多个螺旋桨以及与一个或多个螺旋桨相对应的一个或多个电机。当然,可移动平台除上述列出装置外,还可包括其他元件或装置,本文不一一例举。图10所示的可移动平台的负载电路电连接有多个螺旋桨相对应的一个或多个电机、惯性测量单元、云台、相机等。第一电源或第二电源为负载电路中的各元件和装置提供工作所需电能。图8中VCC_SYS端用于电连接负载电路。
这里需要补充的是:本实施例提供的所述可移动平台中供电控制电路可直接采用上述实施例提供的方案实现,具体内容可参见上文相应描述,此处不再赘述。
下面结合一具体应用实例对本实施例提供的技术方案进行说明。以电动无人飞行器,特别是大载重电动无人飞行器为例,采用上述各实施例提供的技术方案实现:主电池(或第一电源1)断开后,第二电池(或第二电源2)快速切入,并维持负载继续工作。
其中,第二电源2满足以下条件:
1、第二电源2的供电电压小于等于第一电源1的供电电压
2、可以提供足够的功率来支持无人飞行器动作。
切换流程如下:
无人飞行器启动后,第一电源1开始供电以供无人飞行器动作(如飞行)。此时,参见图8所示,无人飞行器的MCU通过第一隔离电路9和第一驱动电路6向第一MOS管开关电路Q6发送第二信号,以预导通第二电源2接入第二供电电路200。其中,无人飞行器的MCU电连接于图8中的EN1端。
无人飞行器起飞工作后,使用第一电源进行工作。
如果第一电源1在作业过程中中断(如第一电源的供电电压小于电压阈值),第二电源2首先通过第二MOS管开关电路Q7的寄生二极管D1给无人飞行器供电,由于D1压降较大,会导致发热严重。
当第二电源通过D1进行供电时,运算放大器U2通过第一电阻R1检测到第二电源2开始输出电流,并且通过比较器U1得出检测到的电流超过所设定的阈值,比较器U1输出第一信号;第一信号通过第二隔离电路8及第二驱动电路至第二MOS管开关电路Q7,第二MOS管开关电路Q7打开。当第二电池给系统供电时,需要第二MOS管开关电路Q7完全打开,从而降低D1压降,降低发热,继而防止Q7因过热而损坏。
在第二电源2启动供电后,MCU即控制无人飞行器启动降落程序。当无人飞行器着陆后,第二电源输出电流小于所设定阈值,第二MOS管开关电路Q7会自动关闭。MCU收到降落信号后,也会关闭第一MOS管开关电路Q6,完成系统彻底断电。
此外,本申请还提供了一种充电电路,在第一电源为电池(以下记为第一电池)第二电源也为电池(以下记为第二电池)时,实现第一电池给第二电池充电的功能。
图11示出了本申请一实施例提供的充电电路的示意图。如图11所示,所述充电电路包括:充电控制电路10、开关电路30、以及检测电路20。所述充电电路能够与第一电池40、第二电池50电连接,用来使第一电池40给第二电池50充电。
充电控制电路10,用于电连接在第一电池40与第二电池50之间,以形成从所述第一电池40取电,为所述第二电池50充电的充电电路。
开关电路30,电连接在所述充电电路中,用于根据开关指示信号,通断所述充电电路。当开关指示信号用于指示打开开关电路30时,开关电路导通充电电路,使得第一电池40能够为第二电池50充电。
检测电路20,用于检测所述充电电路上的电信号,并根据所述电信号控制所述充电控制电路10,以调整给所述第二电池50充电的充电模式。其中,充电模式可以是恒流模式,也可以是恒压模式。恒流模式指恒流充电模式,恒压模式指恒压充电模式。检测电路20能够获取充电控制电路10反馈的的电信号,进而调整为第二电池50充电的充电模式,实现充电模式可在恒流模式、恒压模式之间切换。
本实施例提供的技术方案,通过设置包含充电控制电路、开关电路及检测电路的充电电路,由开关电路通断充电电路,检测电路基于充电电路上的电信号控制充电控制电路;实现从所述第一电池取电,为所述第二电池提供充电;较现有技术,无需额外为第二电池定制充电器及外接电源,成本低,使用更方便。
在一具体的实现方案中,所述检测电路20用于将检测的电信号传输至所述充电控制电路10,以使所述充电控制电路10根据获取的所述电信号变换工作模式,以为所述第二电池50提供所述工作模式对应的充电电流。
以所述充电控制电路为DC-DC变换器为例,当检测电路20检测到第二电池50的电压低于一预设电压阈值时,DC-DC工作在恒流模式,DC-DC输入端从第一电池40取电,以恒定的电流向第二电池50充电。当检测电路20检测到第二电池50的电压达到预设电压阈值时,DC-DC工作在恒压模式,保证第二电池50能够达到满充条件。
在一种可实现的技术方案中,参见图11所示,所述开关电路30包括:充电输出开关31;
所述充电输出开关31具有第一连接端、第二连接端及第三连接端;其中,
所述第一连接端与所述充电控制电路10的充电电流输出端电连接;
所述第二连接端与所述第二电池50电连接;
所述第三连接端,用于接入开关指示信号,并根据所述开关指示信号通断所述第一连接端与所述第二连接端间的通路。
继续参见图11所示,所述充电输出开关31包括:第一MOS管Q15及第二MOS管Q16;其中,
所述第一MOS管Q15的源极与所述第二MOS管Q16的源极电连接;
所述第一MOS管Q15的漏极为所述第一连接端;
所述第二MOS管Q16的漏极为所述第二连接端;
所述第一MOS管Q15的栅极及所述第二MOS管Q16的栅极电连接,所述第一MOS管Q15的栅极及所述第二MOS管Q16的栅极共同作为所述第三连接端。
这里需要补充的是,图11中第一二极管D1为所述第一MOS管的寄生二极管;第二二极管D2为所述第二MOS管Q16的寄生二极管。
这里需要说明的是:在实际应用中,使用二极管作为开关也可以,使用二极管隔开两个电池,压降太大,会导致严重发热。所以,本实施例中使用MOS管代替二极管,并使用两个MOS管反相串联的方式来起到开关的作用。
进一步的,为了保证在需要关闭的情况下,第一MOS管Q15与第二MOS管Q16能同时关闭,所述充电输出开关还包括第一电阻R17。如图11所示,所述第一电阻R17,其一端电连接在所述第一MOS管Q15的源极与所述第二MOS管Q16的源极之间,另一端电连接所述第三连接端。
进一步的,本实施例提供的所述充电电路中,所述开关电路30还包括接口开关32;所述接口开关32的一端用于电连接一控制器,另一端与所述充电输出开关31的第三连接端电连接。参见图11所示,图11中的EN端口可电连接所述控制器,控制器输出的开关指示信号经所述EN端口至所述接口开关32。其中,所述接口开关32用于基于所述控制器输出的开关指示信号执行通断动作,以使所述充电输出开关31基于所述第三连接端的电位高低做出相应的通断动作,以导通或断开所述充电电路。
进一步的,如图11所示,所述接口开关32包括第三MOS管Q14;所述第三MOS管Q14的栅极用于电连接所述控制器;所述第三MOS管Q14的源极接地;所述第三MOS管Q14的漏极与所述充电输出开关32的第三连接端电连接。
具体实施时,所述控制器用于输出表示高电平或低电平的指示信号。例如,当控制器输出高电平指示信号时,所述接口开关32导通,使得所述充电输出开关31打开,以导通充电电路;当控制器输出低电平指示信号,所述接口开关31断开,使得所述充电输出开关31关闭,以断开充电电路。
检测电路20可以包括:第一检测电路、第二检测电路。第一检测电路用于根据所述充电电路上的电信号,生成第一检测信号;第二检测电路用于根据所述充电电路上的电信号,生成第二检测信号。所述检测电路20能够根据所述第一检测信号以及第二检测信号,控制所述充电控制电路10,以调整给所述第二电池充电的充电模式。所述第一检测信号对应的数值大于所述第二检测信号对应的数值时,控制所述充电控制电路10给所述第二电池充电的方式为恒流模式;和/或,所述第一检测信号对应的数值小于等于所述第二检测信号对应的数值时,控制所述充电控制电路10给所述第二电池50充电的方式为恒压模式。
例如,第一检测电路根据第二电池50的电压,生成第一检测信号,第二检测电路根据第二电池50的电压,生成第二检测信号。第一检测信号与第二检测信号是不同的。例如,第二电池50的电压未达到预设电压值时,第一检测电路根据第二电池50的电压,生成第一检测信号,第二检测电路根据第二电池50的电压,生成第二检测信号,该第一检测信号大于第二检测信号,此时第一检测信号作为控制充电控制电路10的主导,控制给所述第二电池50充电的充电模式为恒流模式,以提高充电速率。第二电池50的电压达到预设电压值时,第一检测电路根据第二电池50的电压,生成第一检测信号,第二检测电路根据第二电池50的电压,生成第二检测信号,该第一检测信号大于第二检测信号,此时第二检测信号作为控制充电控制电路10的主导,控制给所述第二电池50充电的充电模式为恒压模式,此时充电电流逐渐减小,当充电电流达到下降到零时,第二电池50完全充满。
进一步的,第一检测电路可包括:第一检测元件、电压检测电路。电压检测电路通过检测所述第一检测元件的电压,根据该电压控制充电控制电路,从而调整给所述第二电池50充电的充电模式。
第一检测元件,电连接在所述充电电路中。在第一电池给第二电池50充电的过程中,第二电池50的电压不断变化。当充电电路中的备用电池的电压发生变化时,第一检测元件的电压也相应地变化。当第二电池50的电压达到参考值,第一检测元件的电压也达到相应的预设值。
电压检测电路,用于通过所述第一检测元件检测所述第二电池50的电压,并根据所述第二电池50的电压控制所述充电控制电路10。
在一具体实施方案中,所述电压检测电路基于检测到的电压向所述充电控制电路10输出相应的控制电信号,以使所述充电控制电路10根据获取到的所述控制电信号,变换工作模式以为所述第二电池50提供所述工作模式对应的充电电流。其中,充电控制电路10的工作模式可包括:恒流模式和恒压模式,还可以包括电池充电的其他常规模式,在此不做限定。
进一步的,所述第一检测元件电连接在充电控制电路10与所述开关电路30之间。具体的,参见图11所示,所述第一检测元件为第二电阻R13。
进一步的,所述电压检测单元可采用如图11所示的电路实现,具体的,所述电压检测单元包括:
比较器U1,具有第一同相输入端、第一反相输入端及第一输出端;所述第一同相输入端电连接于所述充电控制电路10与所述第一检测元件(即第二电阻R13)之间,所述第一反相输入端电连接于所述第一检测元件(即第二电阻R13)与所述开关电路30之间,所述第一输出端与所述充电控制电路10电连接;
第二检测元件,可以是一电阻,例如第三电阻R14,其一端电连接于所述第一检测元件(即第二电阻R13)与所述开关电路30之间;
运算放大器U2,具有第二同相输入端、第二反相输入端及第二输出端;所述第二同相输入端与所述第三电阻R14的另一端电连接,所述第二反相输入端与所述第二输出端电连接,所述第二输出端与所述充电控制电路10电连接;
第三检测元件,例如第四电阻R15,其一端电连接所述运算放大器U2的所述第二同相输入端,另一端接地。
该第二检测元件、第三检测元件处于同一支路,该支路与第二电池并联,从而第二检测元件、第三检测元件的电压之和与第二电池相等。该支路与第二电池形成的并联电路,和第一检测元件串联。当第二电池获得充电后,电压逐渐升高,第二检测元件的分压也逐渐升高,第一检测元件的分压降低。从而,运算放大器U2的正向输入端输入的信号逐渐升高,比较器的正向输入端的信号逐渐降低。
参见图11所示,在具体实施时,所述比较器U1的所述第一输出端通过第一单向导通元件D3与所述充电控制电路10电连接。其中,第一单向导通元件D3为即只允许电流由单一方向流过的元件,起到保护电路的作用。在具体实施时,所述第一单向导通元件可以是一二极管。
同样的,所述运算放大器U2的所述第二输出端通过第二单向导通元件D4与所述充电控制电路10电连接。第二单向导通元件D4为只允许电流由单一方向流过的元件,如二极管,起到保护电路的作用。
这里需要说明的是:在比较器U1与充电控制电路10之间,以及运算放大器U2与充电控制电路10之间,设置单向导通元件的目的,是为了防止逆流电流接入所述比较器U1及运算放大器U2的输出端。
再进一步的,如图11所示,所述比较器UI的所述第一反相输入端通过第五电阻R0与所述第一输出端电连接。
本申请实施例提供的技术方案,基于DCDC+外围电路(即开关电路及检测电路20)的设计,实现从第一电池取电为第二电池充电的目的,且通过检测电路20可使DCDC根据第二电池的电信号(如电压)切换充电模式,如恒流模式及恒压模式。较现有技术,本申请实施例无需额外为第二电池定制充电器及外接电源,成本低,使用更方便。
本申请另一实施例还提供一种包含上述实施例中充电电路的可移动平台。参见图11和图12所示,可移动平台包括:
第一电池40,用于为所述可移动平台提供所需电能;
第二电池50,用于协同或替代所述第一电池,以为所述可移动平台提供所需电能;
控制器,用于基于所述第二电池50的参数,输出相应的开关指示信号;
充电电路,其包括:
充电控制电路10,用于电连接在所述第一电池40与所述第二电池50之间,以形成从所述第一电池40取电,为所述第二电池50提供充电电流的充电电路;
开关电路30,电连接在所述充电电路中,用于根据所述开关指示信号,通断所述充电电路;
检测电路20,用于检测所述充电电路上的电信号,并根据所述电信号控制所述充电控制电路10,以调整给所述第二电池50充电的充电模式。其中,充电模式可以是恒流模式,也可以是恒压模式。恒流模式指恒流充电模式,恒压模式指恒压充电模式。检测电路20能够获取充电控制电路10反馈的电信号,进而调整为第二电池50充电的充电模式,实现充电模式可在恒流模式、恒压模式之间切换。
本实施例提供的充电电路,与上述实施例提供的充电电路在在原理和实现上相一致,在此不做赘述。
本实施例提供的技术方案,通过设置包含充电控制电路、开关电路及检测电路的充电电路,由开关电路通断充电电路,检测电路基于充电电路上的电信号控制充电控制电路;实现从所述第一电池取电,为所述第二电池提供充电;较现有技术,无需在可移动平台上为第二电池开设充电口,以及额外为第二电池定制充电器及外接电源,成本低,使用更方便。
本申请实施例提供的技术方案,基于DCDC+外围电路(即开关电路及检测电路)的设计,实现从第一电池取电为第二电池充电的目的,且通过检测电路可使DCDC根据第二电池的电信号(如电压)切换充电模式,如恒流模式及恒压模式。较现有技术,本申请实施例无需额外为可移动平台的第二电池定制充电器及外接电源,成本低,使用更方便。
本申请主要应用于当存在主电池和备用电池,可以通过主电池向备用电池充电。从而,在备用电池电量不足的情况下,能够获得主电池的电量,保证备用电池的电量充足。
本实施例提供的可移动平台的第二电池充电流程如下:
当可移动平台的控制器(如MCU,CPU等)检测到第二电池50电压低于一定阈值之后,控制第一MOS管Q15和第二MOS管Q16导通。当第二电池50电压低于满充电电压,充电控制电路(如DC-DC)工作在CC模式(即恒流模式),输入端从第一电池40取电,以恒定的电流向第二电池50充电。当第二电池50电压达到满充电压,充电控制电路(如DC-DC)切换到CV模式(即恒压模式),保证第二电池50能够达到满充条件。第二电池50充满后控制器控制第一MOS管Q15和第二MOS管Q16断开,使得第二电池50与第一电池40断开。
这里满充电压可以是一个指定电压,比如对于锂电池来说,满充电压可以是4.2V。假设满充电压为4.2V,第二电池充电过程可理解为包含两个阶段,恒流充到指定电压,比如4.2V,这个阶段的电压就是第二电池内阻*电流,总之目的是保证电流恒定,比如2A;阶段二,恒压充电,达到4.2V锁死电压4.2V,直到电流小于指定值比如0.05A,然后切断。
本申请实施例提供的技术方案,因无需额外为第二电池定制充电器等,可移动平台小型化、低成本、恒流可控,恒压模式电压范围宽,可供高电压电池使用。
本实施例提供的可移动平台可以是:无人飞行器、无人驾驶车辆等,本文不作具体限定。图12示出了可移动平台为无人飞行器示意图。无人飞行器除包含第一电池、充电电路、第二电池及控制器外,还可包括:机身、设置在机身上的相机820、设置在机身上的云台810。相机820设置在所述云台810;相机820通过所述云台810可相对机身移动。所述机身上可还设有惯性测量单元(图中未示出)。该可移动平台还可包括:动力系统830。该动力系统可以包括电子调速器(简称为电调)、一个或多个螺旋桨以及与一个或多个螺旋桨相对应的一个或多个电机。当然,可移动平台除上述列出装置外,还可包括其他元件或装置,本文不一一例举。
图13为本申请一实施例提供的电源保护电路板的结构示意图。电源包括电芯、以及该电源保护电路板。该电源保护电路板与电芯电连接,从而获取电芯的供电。该电源保护电路板还用于控制电芯的充放电。
与如图13所示,该装置130可以包括:通流元件131和功能元件132。通流元件与功能元件能够电连接,以使功能元件能够获取电芯的供电。
在一些实施例中,该通流元件设置于功能元件的附近,可以通过电路板上/中的走线与功能元件电连接。其中,通流元件可以与部分功能元件电连接,其他部分的功能元件仍能够通过电路板走线的形式导电。如此设置,使得电流流经电路板走线的路径减小,从而减小电流流经路径的内阻,进而降低电源保护电路板的产热,增加电源保护电路板的通流能力。
在一些实施例中,该通流元件的横截面满足一定尺寸,通流元件相比于电路板走线的通流能力增强。
在一些实施例中,通流元件可以是功率线、铜条、通篇、桥架等。若通流元件是功率线,功率线的横截面积可以是20mm2。若通流元件是铜条,其的横截面积可以是12mm2。若通流元件是桥架,其规格可以是200A。当然,通流元件并不限制于上述所列举的元件。上述列举元件的参数也不限于此。
在一些实施例中,功能元件可以包括控制电路、时钟电路、开关电路、检测电路、检流元件等电路/器件。在不矛盾的前提下,上述实施例中的各电路、元件、器件等均能够设于该电源保护电路板。
本实施例提供的电源保护电路板,通过将该通流元件设置于功能元件的附近,可以通过电路板上/中的走线与功能元件电连接。使得电流流经电路板走线的路径减小,从而减小电流流经路径的内阻,进而降低电源保护电路板的产热,增加电源保护电路板的通流能力。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本文描述的系统、装置和方法可适用于多种可移动物体。如前文提到的,本文中关于飞行器(如无人飞行器)的任何描述都可适用于并用于任何可移动物体。本文中关于飞行器的任何描述尤其可适用于无人飞行器。本发明的可移动物体可配置成在任何合适环境内移动,如在空气中(例如,固定翼飞行器、旋转翼飞行器或既不具有固定翼也不具有旋转翼的飞行器)、水中(例如,船或潜水艇)、陆地上(例如,电机载运工具,如小汽车、卡车、公交车、货车、摩托车、自行车;可移动结构或框架,如棒状物、钓鱼竿;或火车)、地下(例如,地铁)、太空中(例如,太空飞机、卫星或探测器)或这些环境的任意组合。可移动物体可以是载运工具,如本文其他处描述的载运工具。在某些实施方式中,可移动物体可被活体携带,或从活体起飞,该活体如人类或动物。合适的动物可包括禽类、犬类、猫类、马类、牛类、羊类、猪类、海豚类、啮齿动物类或昆虫类。
可移动物体能够在此环境中关于六个自由度自由移动(例如,三个平移自由度和三个旋转自由度)。或者,例如可通过预定的路径、轨迹或方向将可移动物体的移动限制在一个或多个自由度上。移动可通过任何合适的致动机构(如引擎或电机)来致动。可移动物体的致动机构可由任何合适的能源来供电,如电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能或其任意合适的组合。如本文其他处所述,可移动物体可通过推进系统来自推进。推进系统可选地依靠能源来运行,如电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能或其任意合适的组合。或者,可移动物体可由有机体所携带。
在某些情况下,可移动物体可以是飞行器。例如,飞行器可以是固定翼飞行器(例如、飞机、滑翔机)、旋转翼飞行器(例如,直升机、旋翼飞机)、具有固定翼和旋转翼的飞行器或既不具有固定翼也不具有旋转翼的飞行器(例如,飞艇、热气球)。飞行器可以是自推式的,如通过空气自推进。一种自推式的飞行器可利用推进系统,如包括一个或多个引擎、电机、轮子、轮轴、磁体、旋翼、推进器、桨叶、喷嘴或其任意合适组合的推进系统。在某些情况下,推进系统可用于使可移动物体从表面起飞、着陆于表面上、保持其当前位置和/或方向(例如,旋停)、改变方向和/或改变位置。
在某些实施方式中,可移动物体可具有小于或等于约:32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2的占地面积(指的是可移动物体所围绕的横向横截面)。相反地,占地面积可大于或等于约:32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2。
在某些实施方式中,可移动物体的体积可小于100cm x 100cm x 100cm、小于50cmx 50cm x 30cm或小于5cm x 5cm x 3cm。可移动物体的总体积可小于或等于约:1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3、或10m3。相反地,可移动物体的总体积可大于或等于约:1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3。
可移动物体可以由用户远程控制或由可移动物体内或上的乘员当地控制。可移动物体可由单独载运工具内的乘员远程控制。在某些实施方式中,可移动物体是无人可移动物体,如无人飞行器。无人可移动物体(如无人飞行器)可不具有可移动物体机载的乘员。可移动物体可由人或自主控制系统(例如,计算机控制系统)或其任意合适的组合来控制。可移动物体可以是自主或半自主机器人,如配置有人工智能的机器人。
在某些情况下,可移动物体的重量可不大于1000kg。可移动物体的重量可小于或等于约:1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。相反地,重量可大于或等于约:1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。
在某些实施方式中,可移动物体带有负载。负载可包括有效负荷和/或载体。该负载可以是摄像机、药箱、定位装置、水箱、喷洒系统等。可移动物体可以小于、等于、或大于可移动物体所携带的负载。在某些实施例中,可移动物体重量与负载重量的比率可大于、小于或等于约1:1。在某些情况下,可移动物体重量与负载重量的比率可大于、小于或等于约1:1。可选地,载体重量与负载重量的比率可大于、小于或等于约1:1。需要时,可移动物体重量与负载重量的比率可小于或等于:1:2、1:3、1:4、1:5、1:10或甚至更小。相反地,可移动物体重量与负载重量的比率也可以大于或等于2:1、3:1、4:1、5:1、10:1或甚至更大。
在某些实施方式中,可移动物体可具有低能耗。例如,可移动物体可使用小于约:5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。在某些情况下,可移动物体的载体可具有低能耗。例如,载体可使用小于约:5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。可选地,可移动物体的有效负荷可具有低能耗,如小于约:5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (66)

1.一种飞行控制方法,应用于无人飞行器,其特征在于,所述无人飞行器包括电源及负载电路,所述电源能够为所述负载电路供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电,所述方法包括:
获取所述电源的供电电压;
若所述电源的供电电压满足参考电压范围,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若所述电源的供电电压不满足所述参考电压范围,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述无人飞行器执行安全操作,包括:
调整所述无人飞行器的飞行状态参数;
根据所述飞行状态参数,控制所述无人飞行器执行安全操作。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述调整所述无人飞行器的飞行状态参数,包括:
根据目标安全策略,调整所述无人飞行器的飞行状态参数,以控制所述无人飞行器执行安全操作。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据预设安全策略,确定所述目标安全策略。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预设安全策略包括如下至少一种:垂直着陆策略、根据预定飞行路径着陆策略或返航点着陆策略。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,包括:
在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离大于距离阈值时,选择所述垂直着陆策略作为所述目标安全策略。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,包括:
在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离小于距离阈值时,选择所述返航点着陆策略作为所述目标安全策略。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,包括:
在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离大于距离阈值时,选择根据预定飞行路径着陆策略作为所述目标安全策略。
9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,包括:
获取所述无人飞行器的控制终端发送的用户设置指令,并根据所述用户设置指令,确定相应的预设着陆策略作为所述目标安全策略。
10.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在根据所述飞行状态参数,控制所述无人飞行器执行安全操作的过程中,所述方法还包括:
获取所述无人飞行器的控制终端发送的飞行控制指令,所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行状态;
在所述飞行控制指令不是用于控制所述无人飞行器的飞行高度时,根据所述飞行控制指令调整所述飞行状态参数。
11.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述飞行状态参数包括下述中的一种或多种:
加速度、速度、角速度或相对地面的高度。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述无人飞行器执行安全操作,还包括:
获取所述无人飞行器的控制终端发送的飞行控制指令,所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行状态;
不响应所述飞行控制指令。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述不响应所述飞行控制指令,包括:
当所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行高度时,不响应所述飞行控制指令。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述安全操作包括如下至少一种:着陆、禁止继续上升、禁止继续拍摄。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述无人飞行器执行安全操作,包括:
若所述无人飞行器当前在执行所述安全操作,则控制所述无人飞行器继续执行所述安全操作。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一电源的供电范围为第一电压范围,所述第二电源的供电范围为第二电压范围;
所述第一电压范围不同于所述第二电压范围,所述第一电压范围的最高值大于所述第二电压范围的最高值。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述参考电压范围所述第二电源的供电范围相对应。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述参考电压范围与所述第二电源的供电范围相同。
19.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述第一电压范围与所述第二电压范围部分重叠。
20.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述电源的供电电压始终不满足所述参考电压范围,确定所述第一电源当前在为所述负载电路供电,所述电源的供电电压对应所述第一电源输出的电压。
21.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述电源的供电电压满足所述参考电压范围,确定所述第二电源当前在为所述负载电路供电,所述电源的供电电压对应所述第一电源或所述第二电源输出的电压。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述第一电源所在的支路并联于所述第二电源所在的支路,若所述第一电源输出的电压满足所述参考电压范围,确定所述第二电源当前在为所述负载电路供电。
23.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述参考电压范围低于所述第一电源在满电状态时的输出电压。
24.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在控制所述第二电源为所述负载电路供电时,向所述无人飞行器的控制终端发送提示消息,以使所述控制终端向用户输出提示信息,所述提示信息用于提示所述无人飞行器需要执行安全操作。
25.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一电源为主电源,所述第二电源为备用电源。
26.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二电源的输出功率与所述第一电源的输出功率相同。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述第二电源的放电倍率大于所述第一电源的放电倍率。
28.一种飞行控制方法,应用于无人飞行器,其特征在于,所述无人飞行器包括电源及负载电路,所述电源能够为所述负载电路供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电,所述方法包括:
确定是否满足预设条件;
若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若不满足所述预设条件,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述满足预设条件包括:当前正在通信的电源为所述第二电源;或者,所述电源的供电电压满足参考电压范围。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述第一电源的供电范围为第一电压范围,所述第二电源的供电范围为第二电压范围;
所述第一电压范围不同于所述第二电压范围,所述第一电压范围的最高值大于所述第二电压范围的最高值。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,所述参考电压范围与所述第二电源的供电范围相对应。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述参考电压范围与所述第二电源的供电范围相同。
33.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,所述第一电压范围与所述第二电压范围部分重叠。
34.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,若所述电源的供电电压始终不满足所述参考电压范围,确定所述第一电源当前在为所述负载电路供电,所述电源的供电电压对应所述第一电源输出的电压。
35.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,若所述电源的供电电压满足所述参考电压范围,确定所述第二电源当前在为所述负载电路供电,所述电源的供电电压对应所述第一电源或所述第二电源输出的电压。
36.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述控制所述无人飞行器执行安全操作,包括:
调整所述无人飞行器的飞行状态参数;
根据所述飞行状态参数,控制所述无人飞行器执行安全操作。
37.根据权利要求36所述的方法,其特征在于,所述调整所述无人飞行器的飞行状态参数,包括:
根据目标安全策略,调整所述无人飞行器的飞行状态参数,以控制所述无人飞行器执行安全操作。
38.根据权利要求37所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据预设安全策略,确定所述目标安全策略。
39.根据权利要求38所述的方法,其特征在于,所述预设安全策略包括如下至少一种:垂直着陆策略、根据预定飞行路径着陆策略或返航点着陆策略。
40.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,包括:
在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离大于距离阈值时,选择所述垂直着陆策略作为所述目标安全策略。
41.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,包括:
在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离小于距离阈值时,选择所述返航点着陆策略作为所述目标安全策略。
42.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,包括:
在所述无人飞行器与所述无人飞行器的返航点之间的距离大于距离阈值时,选择根据预定飞行路径着陆策略作为所述目标安全策略。
43.根据权利要求38所述的方法,其特征在于,所述根据预设安全策略,确定所述目标安全策略,包括:
获取所述无人飞行器的控制终端发送的用户设置指令,并根据所述用户设置指令,确定相应的预设着陆策略作为所述目标安全策略。
44.根据权利要求36所述的方法,其特征在于,在根据所述飞行状态参数,控制所述无人飞行器执行安全操作的过程中,所述方法还包括:
获取所述无人飞行器的控制终端发送的飞行控制指令,所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行状态;
在所述飞行控制指令不是用于控制所述无人飞行器的飞行高度时,根据所述飞行控制指令调整所述飞行状态参数。
45.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述控制所述无人飞行器执行安全操作,还包括:
获取所述无人飞行器的控制终端发送的飞行控制指令,所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行状态;
不响应所述飞行控制指令。
46.根据权利要求45所述的方法,其特征在于,所述不响应所述飞行控制指令,包括:
当所述飞行控制指令用于控制所述无人飞行器的飞行高度时,不响应所述飞行控制指令。
47.一种电源供电方法,其特征在于,应用于控制电路,所述控制电路用于控制供电系统,所述供电系统包括:第一供电电路,用于电连接于负载电路与第一电源之间,以通过所述第一电源为所述负载电路供电;第二供电电路,用于电连接于所述负载电路与第二电源之间,以通过所述第二电源为所述负载电路供电;所述方法包括:
获取所述第二供电电路上的电信号;
若所述电信号满足参考电信号范围,则控制所述第二供电电路处于正式导通状态,以使所述第二电源为所述负载电路供电;否则,控制所述第二供电电路处于预导通状态,以使所述第一电源继续为所述负载电路供电。
48.根据权利要求47所述的方法,其特征在于,所述控制电路包括第一开关电路,用于电连接在所述第二供电路中;
所述控制所述第二供电电路处于预导通状态,包括:控制所述第一开关电路在所述第一电源供电时预导通所述第二供电电路,以使所述第二供电电路处于预导通状态。
49.根据权利要求48所述的方法,其特征在于,所述第一开关电路,包括:
第一单向导通元件,其导通方向与所述第二电源供电电流流向相反;
第一开关,与所述第一单向导通元件并联;
所述控制所述第一开关电路在所述第一电源供电时预导通所述第二供电电路,包括:
控制所述第一开关在所述第一电源供电时处于连通状态,以预导通所述第二供电电路。
50.根据权利要求49所述的方法,其特征在于,所述第一开关电路包括第一MOS管开关电路。
51.根据权利要求50所述的方法,其特征在于,所述第一MOS管开关电路包括NMOS管开关电路。
52.根据权利要求50所述的方法,其特征在于,所述控制电路还包括控制器;所述第一MOS管开关电路的栅极用于电连接所述控制器;
所述控制所述第一开关在所述第一电源供电时处于连通状态,包括:
所述控制器在所述第一电源供电时输出一第二信号,以控制所述第一MOS管开关电路导通。
53.根据权利要求47所述的方法,其特征在于,所述控制电路包括检测电路,用于与所述第二供电电路电连接;
所述获取所述第二供电电路上的电信号,包括:所述检测电路检测获得所述第二供电电路上的电信号。
54.根据权利要求53所述的方法,其特征在于,所述控制电路还包括第二开关电路;若所述电信号满足参考电信号范围,则控制所述第二供电电路处于正式导通状态,包括:
所述检测电路在所述电信号满足参考信号范围时输出第一信号,以控制所述第二开关电路按照所述第一信号导通所述第二供电电路。
55.根据权利要求54所述的方法,其特征在于,所述第二开关电路包括:第二单向导通元件,其导通方向与所述第二电源供电电流流向相同;第二开关,与所述第二单向导通元件并联;
所述控制所述第二开关电路按照所述第一信号导通所述第二供电电路,包括:控制所述第二开关按照所述第一信号导通所述第二供电电路。
56.根据权利要求53所述的方法,其特征在于,所述检测电路包括:检测元件,用于电连接在所述第二供电电路中;以及与所述检测元件电连接的电流检测电路;
所述检测电路检测所述第二供电电路上的电信号,包括:
所述信号检测电路通过所述检测元件检测处于预导通状态的所述第二供电电路上的所述电信号。
57.根据权利要求56所述的方法,其特征在于,所述检测电路在所述电信号满足参考信号范围时输出第一信号,包括:
所述信号检测电路在所述电信号大于或等于参照信号时输出所述第一信号。
58.一种飞行控制系统,应用于无人飞行器,其特征在于,所述飞行控制系统包括:电源、负载电路以及控制器;
所述电源能够为所述负载电路供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电,
所述控制器,用于获取所述电源的供电电压;以及,若所述电源的供电电压满足参考电压范围,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若所述电源的供电电压不满足所述参考电压范围,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
59.一种飞行控制系统,应用于无人飞行器,其特征在于,所述飞行控制系统包括:电源、负载电路及控制器;
所述电源能够为所述负载电路供电;所述电源包括第一电源、第二电源,所述第一电源以及所述第二电源电连接于所述负载电路,所述第一电源的输出电压或所述第二电源的输出电压能够作为所述电源的供电电压,以为所述负载电路供电;
所述控制器,用于确定是否满足预设条件;以及,若满足预设条件,则所述第二电源当前在为所述负载电路供电,控制所述无人飞行器执行安全操作;
其中,若不满足所述预设条件,所述第一电源当前在为所述负载电路供电。
60.一种电源供电系统,其特征在于,包括:供电系统和控制电路,所述控制电路与所述供电系统电连接,用于对所述供电系统进行控制;所述供电系统包括第一供电电路和第二电电路;
所述第一供电电路,用于电连接于负载电路与第一电源之间,以通过所述第一电源为所述负载电路供电;
所述第二供电电路,用于电连接于所述负载电路与第二电源之间,以通过所述第二电源为所述负载电路供电;所述方法包括:
所述控制电路,用于获取所述第二供电电路上的电信号;以及,若所述电信号满足参考电信号范围,则控制所述第二供电电路处于正式导通状态,以使所述第二电源为所述负载电路供电;否则,控制所述第二供电电路处于预导通状态,以使所述第一电源继续为所述负载电路供电。
61.一种无人飞行器,其特征在于,包括:权利要求58所述的飞行控制系统以及权利要求60所述的电源供电系统。
62.一种无人飞行器,其特征在于,包括:权利要求59所述的飞行控制系统以及权利要求60所述的电源供电系统。
63.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包含至少一段代码,所述至少一段代码可由计算机执行,以控制所述计算机执行如权利要求1-27任一项所述的方法。
64.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包含至少一段代码,所述至少一段代码可由计算机执行,以控制所述计算机执行如权利要求28-46任一项所述的方法。
65.一种计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被计算机执行时,用于实现如权利要求1-27任一项所述的方法。
66.一种计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被计算机执行时,用于实现如权利要求28-46任一项所述的方法。
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