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KR102371371B1 - Docking drones - Google Patents

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Publication number
KR102371371B1
KR102371371B1 KR1020210182051A KR20210182051A KR102371371B1 KR 102371371 B1 KR102371371 B1 KR 102371371B1 KR 1020210182051 A KR1020210182051 A KR 1020210182051A KR 20210182051 A KR20210182051 A KR 20210182051A KR 102371371 B1 KR102371371 B1 KR 102371371B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
bms
battery
cell
connector
Prior art date
Application number
KR1020210182051A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이일우
이시왕
최슬기
윤진영
Original Assignee
주식회사 유시스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유시스 filed Critical 주식회사 유시스
Priority to KR1020210182051A priority Critical patent/KR102371371B1/en
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Abstract

The present invention relates to a docking drone, which comprises: a battery management system (BMS) part which monitors a battery state; a battery part which is composed of a plurality of cells and provides power; and a connection part which connects the BMS part and the battery part to a drone or a charger. Also preferably, the BMS part comprises: a control part provided inside the BMS part to monitor each cell of the battery part and generate a low voltage warning signal or a low power warning signal, and performing storing and cell balancing; a voltage measurement part which is provided inside the BMS part and connected to the battery part to measure the voltage of each cell and transmit the measured voltage value to the control part; a current measurement part which is provided inside the BMS part and connected to the battery part to measure the current of each cell and transmit the measured current value to the control part; a screen display part which is provided on one side of the BMS part and displays information of the BMS part and the state of the battery part; an operation part which is provided on one side of the BMS part and operates the functions of the BMS part through the screen display part; and a speaker which is provided on one side of the BMS part and outputs a warning sound by receiving the warning signal generated by the BMS part.

Description

도킹 드론{Docking drones}Docking drones

본 발명은 도킹 드론에 관한 것으로서, 더 상세하게는 결선작업이 없이 드론용 배터리를 연결하여 극성이 반대로 결선되어 발생하는 고장을 방지하며, 상기 배터리의 상태를 실시간으로 모니터링하여 그 정보를 사용자에게 전달하는 도킹 드론에 관한 것이다.The present invention relates to a docking drone, and more particularly, by connecting a battery for a drone without wiring work to prevent a failure caused by wiring with reverse polarity, and monitoring the state of the battery in real time to deliver the information to the user It is about a docking drone that does.

드론(drone)은 실제 조종사가 직접 탑승하지 않고, 지상에서 사전 프로그램된 경로에 따라 자동 또는 반자동으로 날아가는 비행체로 UAV 본체, 탑재임무장비, 지상통제장비(GCS), 통신장비, 지원장비 및 운용인력의 전체 시스템을 통칭하는 UAS(unmanned aircraft system)의 구성요소 중 하나이다.A drone is an aircraft that flies automatically or semi-automatically according to a pre-programmed route on the ground without the actual pilot on board. It is one of the components of the UAS (unmanned aircraft system), which collectively refers to the entire system of

종래의 드론용 배터리는 배터리를 장착한 뒤 배터리 전원케이블을 사용자가 직접 결선작업을 해야하며, 상기 결선작업을 하면서 전원의 극성에 유의해 결선해야 하고, 또한 상기 배터리의 상태에 대한 모니터링을 할 수 없는 문제점이 있었다.In the conventional battery for drones, after installing the battery, the user must directly wire the battery power cable, pay attention to the polarity of the power supply while performing the wiring work, and monitor the state of the battery. There was no problem.

KRKR 10-2021-0121384 10-2021-0121384 AA 2021.10.082021.10.08 KRKR 10-2020-0139278 10-2020-0139278 AA 2020.12.142020.12.14

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 드론에 배터리를 연결하는 경우 배터리 전원 케이블을 사용자가 +, -의 전극을 유의해서 직접 결선하는 과정 대신 제1 커넥터와 제2 커넥터를 연결하여 밀어 넣음의 한번의 단계로 결선하고, 이 과정에서 제1 커넥터와 제2 커넥터는 서로 반대방향으로 도킹을 시도할 경우 도킹이 이루어지지 않아 +, -의 전극을 반대로 결선하여 발생하는 고장을 줄이고, BMS가 내장되어 각각의 배터리 내부의 각각의 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 모니터링하여 이를 통해 셀간 전압 편차가 발생하면 자동으로 셀 밸런싱을 진행하고 과전압, 저전압, 및 저전력 경고신호와 온도에 따른 고온 경고신호, 및 저온 경고신호를 화면으로 출력하고, 소모 전류, 충전 중, 방전 중, 및 셀 밸런싱 중의 BMS의 상태 정보를 화면으로 출력하여 사용자에게 정보를 전달하거나 UART등의 내장된 통신포트를 통해 MCU등의 다른 외부장치에게 정보를 전달하는 도킹 드론을 제공하는데 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to connect the battery power cable with the first connector instead of the process of directly connecting the battery power cable with the user paying attention to the + and - electrodes when connecting the battery to the drone. Connect the second connector and connect it in one step of pushing in, and in this process, if the first connector and the second connector are docked in opposite directions, docking is not performed. Reduces failures and monitors the voltage, current, and temperature of each cell inside each battery in real time with a built-in BMS, and through this, when a voltage deviation between cells occurs, cell balancing is performed automatically, overvoltage, undervoltage, and It outputs a low power warning signal, a high temperature warning signal according to the temperature, and a low temperature warning signal to the screen, and transmits information to the user or UART An object of the present invention is to provide a docking drone that transmits information to other external devices such as MCU through a built-in communication port.

상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 도킹 드론은 배터리 상태를 모니터링 하는 BMS(battery management system)부와 복수의 셀로 구성되어 전력을 제공하는 배터리부와 상기 BMS부와 상기 배터리부를 드론 또는 충전기에 연결시키는 연결부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problems, the docking drone according to the present invention is composed of a battery management system (BMS) unit for monitoring the battery state, a battery unit comprising a plurality of cells and providing power, the BMS unit and the battery unit It is characterized in that it is configured to include a connection for connecting to the drone or charger.

또한 바람직하게는 상기 BMS부는 상기 BMS부의 내부에 마련되어 배터리부의 각각의 셀을 모니터링 하여 저전압 경고신호 또는 저전력 경고신호를 발생하고, 스토리지, 및 셀 밸런싱을 하는 제어부와 상기 BMS부의 내부에 마련되어 상기 배터리부와 연결되어 각각의 상기 셀의 전압을 측정하여 전압 측정값을 상기 제어부로 전달하는 전압측정부와 상기 BMS부의 내부에 마련되어 상기 배터리부와 연결되어 각각의 상기 셀의 전류를 측정하여 전류 측정값을 상기 제어부로 전달하는 전류측정부와 상기 BMS부의 일측에 마련되어 상기 BMS부의 정보와 상기 배터리부의 상태를 표시하는 화면표시부와 상기 BMS부의 일측에 마련되어 상기 화면표시부를 통해 상기 BMS부의 기능을 조작하는 조작부와 상기 BMS부의 일측에 마련되어 상기 BMS부에서 발생한 상기 경고신호를 받아 경고음을 출력하는 스피커부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the BMS unit is provided inside the BMS unit and monitors each cell of the battery unit to generate a low voltage warning signal or a low power warning signal, and a control unit for storage and cell balancing, and the BMS unit provided inside the battery unit It is connected to a voltage measuring unit that measures the voltage of each cell and transmits the voltage measurement value to the control unit, and is provided inside the BMS unit and is connected to the battery unit to measure the current of each cell to measure the current measured value A current measuring unit delivered to the control unit, a screen display unit provided on one side of the BMS unit to display information of the BMS unit and a state of the battery unit, and an operation unit provided at one side of the BMS unit to operate the function of the BMS unit through the screen display unit; It is characterized in that it is provided on one side of the BMS unit and is configured to include a speaker unit for receiving the warning signal generated from the BMS unit and outputting a warning sound.

또한 바람직하게는 상기 화면표시부는 상기 BMS부에서 모니터링한 각각의 상기 셀의 전압, 전류, 및 온도의 정보를 과전압, 저전압, 및 저전력 경고신호와, 온도에 따른 고온 경고신호, 및 저온 경고신호로 화면에 출력하고, 소모 전류, 충전 중, 방전 중, 셀 밸런싱 중의 BMS부의 동작 정보를 화면으로 출력하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the screen display unit converts the voltage, current, and temperature information of each cell monitored by the BMS unit into an overvoltage, low voltage, and low power warning signal, a high temperature warning signal according to temperature, and a low temperature warning signal. It is characterized by outputting to the screen and outputting current consumption, operation information of the BMS unit during charging, discharging, and cell balancing on the screen.

또한 바람직하게는 상기 배터리부는 상기 배터리부 내부에 설치되어 복수의 셀로 구성된 배터리와 상기 배터리부의 내부에 마련되어 상기 BMS부와 연결되어 각각의 상기 셀의 온도를 측정하여 온도 측정값을 상기 제어부로 전달하는 온도측정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, preferably, the battery unit is installed inside the battery unit and provided in the battery unit and the battery composed of a plurality of cells is connected to the BMS unit to measure the temperature of each cell and transmit the temperature measurement value to the control unit. It is characterized in that it is configured to include a temperature measuring unit.

또한 바람직하게는 상기 배터리는 30,000mAh, 12셀 배터리인 것을 특징으로 한다.Also preferably, the battery is a 30,000mAh, 12-cell battery.

또한 바람직하게는 상기 연결부는 상기 배터리부에 연결되는 제1 커넥터와 상기 드론 또는 상기 충전기와 연결되는 제2 커넥터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the connection unit is characterized in that it comprises a first connector connected to the battery unit and a second connector connected to the drone or the charger.

또한 바람직하게는 상기 제1 커넥터는 상기 배터리부와 연결되어 전원을 공급하는 제1 전원 단자와 상기 제2 커넥터와 연결되어 상기 BMS부에서 모니터링한 각각의 상기 셀의 전압, 전류, 온도, 배터리 용량의 정보를 전달하는 제1 UART 단자와 상기 배터리부와 연결되어 각각의 상기 셀로부터 전압을 고르게 조절하는 제1 셀 밸런스 단자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the first connector is connected to a first power terminal for supplying power by being connected to the battery unit, and a voltage, current, temperature, and battery capacity of each of the cells monitored by the BMS unit by being connected to the second connector. It characterized in that it is configured to include a first UART terminal for transmitting the information and a first cell balance terminal connected to the battery unit to evenly adjust the voltage from each of the cells.

또한 바람직하게는 상기 제2 커넥터는 상기 제1 커넥터의 상기 제1 전원단자와 연결되어 전원을 공급 받는 제2 전원 단자와 상기 제1 커넥터의 상기 제1 전원단자와 연결되어 상기 BMS부의 정보를 전달 받는 제2 UART 단자와 상기 제1 커넥터의 상기 제1 셀 밸런스 단자와 연결되는 제2 셀 밸런스 단자와 외부 디바이스로 상기 BMS부의 정보를 전달하는 제3 UART 단자와 상기 드론의 충전기와 연결되는 제3 셀 밸런스 단자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the second connector is connected to a second power terminal connected to the first power terminal of the first connector to receive power and the first power terminal of the first connector to transmit information from the BMS unit. A second UART terminal for receiving, a second cell balance terminal connected to the first cell balance terminal of the first connector, a third UART terminal for transferring information of the BMS unit to an external device, and a third connected to the charger of the drone It is characterized in that it is configured to include a cell balance terminal.

또한 바람직하게는 상기 연결부는 밀어 넣어져 결합되는 한 번의 과정으로 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 연결되어 상기 배터리가 상기 드론 또는 상기 충전기에 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, preferably, the first connector and the second connector are connected in a single process in which the connection part is pushed in and coupled, so that the battery is connected to the drone or the charger.

또한 바람직하게는 상기 연결부는 결합방향이 서로 맞지 않을 경우 결합되지 않도록 구성되어, 전극의 방향을 일정하게 연결하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the connection part is configured not to be coupled when the coupling directions do not match with each other, so that the direction of the electrodes is constantly connected.

또한 바람직하게는 상기 연결부는 각각의 단자들이 표면에 노출되지 않도록 구성되어, 외부의 접촉으로 전류가 도통되지 않는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the connection part is configured so that the respective terminals are not exposed on the surface, so that current is not conducted through external contact.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 도킹 드론에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the docking drone of the present invention made as described above, the following effects can be obtained.

드론에 배터리를 연결하는 경우 배터리 전원 케이블을 사용자가 +, -의 전극을 유의해서 직접 결선하는 과정 대신 제1 커넥터와 제2 커넥터를 연결하여 밀어 넣음의 한번의 단계로 결선하고, 이 과정에서 제1 커넥터와 제2 커넥터는 서로 반대방향으로 도킹을 시도할 경우 도킹이 이루어지지 않아 +, -의 전극을 반대로 결선하여 발생하는 고장을 줄이고, BMS가 내장되어 각각의 배터리 내부의 각각의 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 모니터링하여 이를 통해 셀간 전압 편차가 발생하면 자동으로 셀 밸런싱을 진행하고 과전압, 저전압, 및 저전력 경고신호와 온도에 따른 고온 경고신호, 및 저온 경고신호를 화면으로 출력하고, 소모 전류, 충전 중, 방전 중, 및 셀 밸런싱 중의 BMS의 상태 정보를 화면으로 출력하여 사용자에게 정보를 전달하거나 UART등의 내장된 통신포트를 통해 MCU등의 다른 외부장치에게 정보를 전달하는 도킹 드론을 제공할 수 있다.When connecting the battery to the drone, instead of directly connecting the battery power cable by paying attention to the + and - electrodes, connect the first and second connectors and connect them in one step of pushing in, and in this process, The 1st connector and the 2nd connector do not dock when they are docked in the opposite direction to each other, so it reduces the failure caused by connecting the + and - electrodes in the opposite direction. , current, and temperature are monitored in real time, and if there is a voltage deviation between cells, cell balancing is performed automatically, and overvoltage, low voltage, and low power warning signals, high temperature warning signals according to temperature, and low temperature warning signals are output on the screen. Docking that transmits information to the user by outputting the status information of BMS during , current consumption, charging, discharging, and cell balancing to the screen or to other external devices such as MCU through the built-in communication port such as UART Drones can be provided.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 BMS부를 도시한 세부 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 배터리부를 도시한 세부 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 연결부를 도시한 정면도.
도 5은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 연결부를 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 BMS부의 전압 모니터링 과정을 도시한 흐름도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 BMS부의 전류 모니터링 과정을 도시한 흐름도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 배터리부의 온도 모니터링 과정을 도시한 흐름도.1 is a block diagram showing a docking drone according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a detailed configuration diagram illustrating a BMS unit in a docking drone according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a detailed configuration diagram illustrating a battery unit in a docking drone according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a front view showing a connection part in a docking drone according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a connection unit in a docking drone according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a voltage monitoring process of a BMS unit in a docking drone according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a current monitoring process of a BMS unit in a docking drone according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a temperature monitoring process of a battery unit in a docking drone according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough that a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention.

그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.However, the following examples are merely examples to help the understanding of the present invention, thereby not reducing or limiting the scope of the present invention. In addition, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a docking drone according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도킹 드론은 배터리 상태를 모니터링 하는 BMS(battery management system)부(100), 복수의 셀(220)로 구성되어 전력을 제공하는 배터리부(200), 및 상기 BMS부(100)와 상기 배터리부(200)를 드론(미도시) 또는 충전기(500)에 연결시키는 연결부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the docking drone includes a battery management system (BMS) unit 100 for monitoring a battery state, a battery unit 200 configured with a plurality of cells 220 to provide power, and the BMS unit 100 . ) and a connection unit 300 for connecting the battery unit 200 to a drone (not shown) or a charger 500 .

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 BMS부를 도시한 세부 구성도이다.2 is a detailed configuration diagram illustrating a BMS unit in a docking drone according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 BMS부(100)는 상기 BMS부(100)의 내부에 마련되어 배터리부(200)의 각각의 상기 셀(220)을 모니터링 하여 저전압 경고신호, 저전력 경고신호, 고온 경고신호, 및 저온 경고신호를 발생하고, 스토리지, 및 셀 밸런싱을 하는 제어부(110), 상기 BMS부(100)의 내부에 마련되어 상기 배터리부(200)와 연결되어 각각의 상기 셀(220)의 전압을 측정하여 전압 측정값을 상기 제어부(110)로 전달하는 전압측정부(120), 상기 BMS부(100)의 내부에 마련되어 상기 배터리부(200)와 연결되어 각각의 상기 셀(220)의 전류를 측정하여 전류 측정값을 상기 제어부(110)로 전달하는 전류측정부(130), 상기 BMS부(100)의 일측에 마련되어 상기 BMS부(100)의 정보와 상기 배터리부(200)의 상태를 표시하는 화면표시부(140), 상기 BMS부(100)의 일측에 마련되어 상기 화면표시부(140)를 통해 상기 BMS부(100)의 기능을 조작하는 조작부(150), 상기 BMS부(100)의 일측에 마련되어 상기 BMS부(100)에서 발생한 상기 경고신호를 받아 경고음을 출력하는 스피커부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the BMS unit 100 is provided inside the BMS unit 100 and monitors each of the cells 220 of the battery unit 200 to provide a low voltage warning signal, a low power warning signal, and a high temperature warning signal. , and a control unit 110 for generating a low temperature warning signal, storage, and cell balancing, is provided inside the BMS unit 100 and is connected to the battery unit 200 to determine the voltage of each of the cells 220 . A voltage measurement unit 120 that measures and transmits a voltage measurement value to the control unit 110, is provided inside the BMS unit 100 and is connected to the battery unit 200 to measure the current of each of the cells 220 A current measurement unit 130 that measures and transmits a current measurement value to the control unit 110, is provided on one side of the BMS unit 100, and displays the information of the BMS unit 100 and the state of the battery unit 200 A screen display unit 140, which is provided on one side of the BMS unit 100 to operate a function of the BMS unit 100 through the screen display unit 140, an operation unit 150, one side of the BMS unit 100 It may be configured to include a speaker unit 160 that receives the warning signal generated by the BMS unit 100 and outputs a warning sound.

이때, 상기 화면표시부(140)는 상기 BMS부(100)에서 모니터링한 각각의 상기 셀(220)의 전압, 전류, 및 온도의 정보를 과전압, 저전압, 및 저전력 경고신호와, 온도에 따른 고온 경고신호, 및 저온 경고신호로 화면에 출력하고, 소모 전류, 충전 중, 방전 중, 셀 밸런싱 중의 상기 BMS부(100)의 동작 정보를 화면으로 출력할 수 있다.At this time, the screen display unit 140 displays the voltage, current, and temperature information of each of the cells 220 monitored by the BMS unit 100 as overvoltage, low voltage, and low power warning signals, and high temperature warning according to temperature. Signals and low temperature warning signals may be output to the screen, and operation information of the BMS unit 100 during consumption current, charging, discharging, and cell balancing may be output to the screen.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 배터리부를 도시한 세부 구성도이다.3 is a detailed configuration diagram illustrating a battery unit in a docking drone according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 배터리부(200)는 상기 배터리부(200) 내부에 설치되어 복수의 셀(220)로 구성된 배터리(210)와 상기 배터리부(200)의 내부에 마련되어 상기 BMS부(100)와 연결되어 각각의 상기 셀(220)의 온도를 측정하여 온도 측정값을 상기 제어부(110)로 전달하는 온도측정부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the battery unit 200 is installed inside the battery unit 200 to provide a battery 210 including a plurality of cells 220 and the battery unit 200 inside the BMS unit ( 100) to measure the temperature of each of the cells 220, it may be configured to include a temperature measurement unit 230 for transmitting the temperature measurement value to the control unit (110).

이때, 상기 배터리는 30,000mAh, 12셀 배터리일 수 있다.In this case, the battery may be a 30,000mAh, 12-cell battery.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 연결부를 도시한 정면도이고, 도 5은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 연결부를 도시한 블록도이다.4 is a front view illustrating a connection part in a docking drone according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a connection part in the docking drone according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 연결부(300)는 상기 배터리부(200)에 연결되는 제1 커넥터(310)와 상기 드론(미도시) 또는 상기 충전기(500)와 연결되는 제2 커넥터(320)를 포함하여 구성될 수 있다.4 to 5 , the connection unit 300 includes a first connector 310 connected to the battery unit 200 and a second connector connected to the drone (not shown) or the charger 500 ( 320) may be included.

그리고, 상기 제1 커넥터(310)는 상기 배터리부(200)와 연결되어 전원을 공급하는 제1 전원 단자(311)와 상기 제2 커넥터(320)와 연결되어 상기 BMS부(100)에서 모니터링한 각각의 상기 셀(220)의 전압, 전류, 온도, 배터리 용량의 정보를 전달하는 제1 UART 단자(312)와 상기 배터리부(200)와 연결되어 각각의 상기 셀(220)로부터 전압을 고르게 조절하는 제1 셀 밸런스 단자(313)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the first connector 310 is connected to the first power terminal 311 and the second connector 320 for supplying power by being connected to the battery unit 200 to be monitored by the BMS unit 100 . It is connected to a first UART terminal 312 that transmits information on voltage, current, temperature, and battery capacity of each of the cells 220 and the battery unit 200 to evenly control the voltage from each of the cells 220 . It may be configured to include a first cell balance terminal (313).

또한, 상기 제2 커넥터(320)는 상기 제1 커넥터(310)의 상기 제1 전원단자(311)와 연결되어 전원을 공급 받는 제2 전원 단자(321)와 상기 제1 커넥터(310)의 상기 제1 UART 단자(312)와 연결되어 상기 BMS부(100)의 정보를 전달 받는 제2 UART 단자(322)와 상기 제1 커넥터(310)의 상기 제1 셀 밸런스 단자(313)와 연결되는 제2 셀 밸런스 단자(323)와 외부 디바이스(400)로 상기 BMS부(100)의 정보를 전달하는 제3 UART 단자(324)와 상기 충전기(500)와 연결되는 제3 셀 밸런스 단자(325)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the second connector 320 is connected to the first power terminal 311 of the first connector 310 to receive power from a second power terminal 321 and the first connector 310 . A second UART terminal 322 connected to a first UART terminal 312 to receive information from the BMS unit 100 and a second UART terminal 322 connected to the first cell balance terminal 313 of the first connector 310 2 The cell balance terminal 323 and the third UART terminal 324 for transferring the information of the BMS unit 100 to the external device 400, and the third cell balance terminal 325 connected to the charger 500 may be included.

이때, 상기 연결부(300)는 밀어 넣어져 결합되는 한 번의 과정으로 상기 제1 커넥터(310)와 상기 제2 커넥터(320)가 연결되어 상기 배터리부(200)가 상기 드론(미도시) 또는 상기 충전기(500)에 연결될 수 있다.At this time, the connection unit 300 is pushed in and coupled to the first connector 310 and the second connector 320 in a single process, so that the battery unit 200 is connected to the drone (not shown) or the It may be connected to the charger 500 .

그리고, 상기 연결부(300)는 결합방향이 서로 맞지 않을 경우 결합되지 않도록 구성되어, 전극의 방향을 일정하게 연결될 수 있다.In addition, the connection part 300 is configured not to be coupled when the coupling directions do not match with each other, so that the electrodes may be connected in a constant direction.

또한, 상기 연결부(300)는 각각의 단자들이 표면에 노출되지 않도록 구성되어, 외부의 접촉으로 전류가 도통되지 않을 수 있다.In addition, the connection part 300 is configured such that the respective terminals are not exposed on the surface, so that current may not be conducted through external contact.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 BMS부의 전압 모니터링 과정을 도시한 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 BMS부의 전류 모니터링 과정을 도시한 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도킹 드론에서 배터리부의 온도 모니터링 과정을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a voltage monitoring process of the BMS unit in a docking drone according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart illustrating a current monitoring process of the BMS unit in a docking drone according to a preferred embodiment of the present invention. and FIG. 8 is a flowchart illustrating a temperature monitoring process of a battery unit in a docking drone according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 제어부(110)는 상기 전압측정부(120)에서 측정된 각각의 상기 셀(220)의 전압 측정값을 전달받아 상기 전압 측정값을 상기 제1 UART 단자(312) 및 상기 제2 UART 단자(322)를 통해 상기 외부 디바이스(400)로 전달하고, 상기 전압 측정값을 이용하여 상기 화면표시부(140)에 배터리 레벨을 표시하고, 상기 전압 측정값이 4.22V 초과인 경우 스토리지를 진행하고, 상기 전압 측정값이 3.20V 이상 4.22V 이하인 경우 각각의 상기 셀(220)의 전압 편차가 0.1V 이상이면 셀 밸런싱을 진행하고, 0.1V 미만이면 다시 각각의 상기 셀(220)의 전압을 측정하고, 상기 전압 측정값이 3.20V미만 2.80V 이상인 경우 저 전압 경고를 동작하고, 상기 전압 측정값이 2.80V 미만인 경우 저 전력 경고를 동작할 수 있다.6 to 8 , the control unit 110 receives the voltage measurement value of each cell 220 measured by the voltage measurement unit 120 and transmits the voltage measurement value to the first UART terminal ( 312) and the second UART terminal 322, the battery level is displayed on the screen display unit 140 using the voltage measurement value, and the voltage measurement value is 4.22V. If it exceeds, storage is performed, and if the voltage measurement value is 3.20V or more and 4.22V or less, cell balancing is performed if the voltage deviation of each of the cells 220 is 0.1V or more, and if it is less than 0.1V, each of the cells again A voltage of 220 is measured, and when the measured voltage value is less than 3.20V and 2.80V or more, a low voltage warning is operated, and when the measured voltage value is less than 2.80V, a low power warning can be operated.

그리고, 상기 제어부(110)는 상기 전류측정부(130)에서 측정된 각각의 상기 셀(220)의 전류 측정값을 전달받아 상기 전류 측정값을 상기 제1 UART 단자(312) 및 상기 제2 UART 단자(322)를 통해 상기 외부 디바이스(400)로 전달하고, 상기 전류 측정값이 양수인 경우 상기 화면표시부(140)에 충전 중 표시를 하고, 상기 전류 측정값이 음수인 경우 상기 화면표시부(140)에 방전 중 표시를 할 수 있다.In addition, the control unit 110 receives the current measurement value of each cell 220 measured by the current measurement unit 130 and transmits the current measurement value to the first UART terminal 312 and the second UART terminal 312 . It is transmitted to the external device 400 through the terminal 322, and when the current measured value is positive, it is displayed on the screen display unit 140 during charging, and when the current measured value is negative, the screen display unit 140 can be displayed during discharge.

또한, 상기 제어부(110)는 상기 배터리부(200)의 상기 온도측정부(230)에서 측정된 각각의 상기 셀(220)의 온도 측정값을 전달받아 상기 온도 측정값을 상기 제1 UART 단자(312) 및 상기 제2 UART 단자(322)를 통해 상기 외부 디바이스(400)로 전달하고, 상기 온도 측정값이 45℃ 초과인 경우 고온 경고신호를 발생하고, 상기 온도 측정값이 5℃ 미만인 경우 저온 경고신호를 발생할 수 있다.In addition, the control unit 110 receives the temperature measurement value of each of the cells 220 measured by the temperature measurement unit 230 of the battery unit 200 and transmits the temperature measurement value to the first UART terminal ( 312) and the second UART terminal 322 to transmit it to the external device 400, generate a high temperature warning signal when the measured temperature value exceeds 45°C, and generate a high temperature warning signal when the temperature measurement value is less than 5°C A warning signal may be generated.

이상과 같이 본 발명은 도킹 드론을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시예는 단지 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허 청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시예에도 미친다 할 것이다.As described above, the present invention has a docking drone as the main technical idea, and the embodiment described above with reference to the drawings is only one embodiment, and the true scope of the present invention is based on the claims, but various It will also extend to equivalent embodiments that may exist.

100: BMS부 110: 제어부
120: 전압측정부 130: 전류측정부
140: 화면표시부 150: 조작부
160: 스피커부 200: 배터리부
210: 배터리 220_1: 제1 셀
220_2: 제2 셀 220_3: 제3 셀
230: 온도측정부 300: 연결부
310: 제1 커넥터 311: 제1 전원 단자
312: 제1 UART 단자 313: 제1 셀 밸런스 단자
320: 제2 커넥터 321: 제2 전원 단자
322: 제2 UART 단자 323: 제2 셀 밸런스 단자
324: 제3 UART 단자 325: 제3 셀 밸런스 단자
400: 외부 디바이스 500: 충전기100: BMS unit 110: control unit
120: voltage measuring unit 130: current measuring unit
140: screen display unit 150: operation unit
160: speaker unit 200: battery unit
210: battery 220_1: first cell
220_2: second cell 220_3: third cell
230: temperature measurement unit 300: connection unit
310: first connector 311: first power terminal
312: first UART terminal 313: first cell balance terminal
320: second connector 321: second power terminal
322: second UART terminal 323: second cell balance terminal
324: third UART terminal 325: third cell balance terminal
400: external device 500: charger

Claims (11)

드론에 배터리를 연결하는 경우 +, -의 전극을 반대로 결선하는 문제를 방지하는 도킹 드론에 있어서,
배터리 상태를 모니터링 하는 BMS부(100);
복수의 셀(220)을 포함하여 전력을 제공하는 배터리부(200); 및
상기 BMS부(100)와 상기 배터리부(200)를 드론 또는 충전기(500)에 연결시키는 연결부(300)를 포함하며,
상기 BMS부(100)는
상기 BMS부(100)의 내부에 마련되어 배터리부(200)의 상기 셀(220)을 모니터링 하여 저전압 경고신호, 저전력 경고신호, 고온 경고신호, 및 저온 경고신호를 발생하고, 스토리지, 및 셀 밸런싱을 하는 제어부(110);
상기 BMS부(100)의 내부에 마련되어 상기 배터리부(200)와 연결되어 상기 셀(220)의 전압을 측정하여 전압 측정값을 상기 제어부(110)로 전달하는 전압측정부(120);
상기 BMS부(100)의 내부에 마련되어 상기 배터리부(200)와 연결되어 상기 셀(220)의 전류를 측정하여 전류 측정값을 상기 제어부(110)로 전달하는 전류측정부(130);
상기 BMS부(100)의 일측에 마련되어 상기 BMS부(100)의 정보와 상기 배터리부(200)의 상태를 표시하는 화면표시부(140);
상기 BMS부(100)의 일측에 마련되어 상기 화면표시부(140)를 통해 상기 BMS부(100)의 기능을 조작하는 조작부(150); 및
상기 BMS부(100)의 일측에 마련되어 상기 BMS부(100)에서 발생한 경고신호를 받아 경고음을 출력하는 스피커부(160)를 포함하여 구성되고,
상기 화면표시부(140)는
상기 BMS부(100)에서 모니터링한 상기 셀(220)의 전압, 전류, 및 온도의 정보를 과전압, 저전압, 및 저전력 경고신호와, 온도에 따른 고온 경고신호, 및 저온 경고신호로 화면에 출력하고, 소모 전류, 충전 중, 방전 중, 셀 밸런싱 중의 상기 BMS부(100)의 동작 정보를 화면으로 출력하고,
상기 배터리부(200)는
상기 배터리부(200) 내부에 설치되어 복수의 셀(220)로 구성된 배터리(210); 및
상기 배터리부(200)의 내부에 마련되어 상기 BMS부(100)와 연결되어 상기 셀(220)의 온도를 측정하여 온도 측정값을 상기 제어부(110)로 전달하는 온도측정부(230)를 포함하여 구성되고,
상기 연결부(300)는
상기 배터리부(200)에 연결되는 제1 커넥터(310); 및
상기 드론 또는 상기 충전기(500)와 연결되는 제2 커넥터(320)를 포함하며,
상기 제1 커넥터(310)는
상기 배터리부(200)와 연결되어 전원을 공급하는 제1 전원 단자(311);
상기 제2 커넥터(320)와 연결되어 상기 BMS부(100)에서 모니터링한 상기 셀(220)의 전압, 전류, 온도, 배터리 용량의 정보를 전달하는 제1 UART 단자(312); 및
상기 배터리부(200)와 연결되어 상기 셀(220)로부터 전압을 고르게 조절하는 제1 셀 밸런스 단자를 포함하고,
상기 제2 커넥터(320)는
상기 제1 커넥터(310)의 상기 제1 전원단자(311)와 연결되어 전원을 공급 받는 제2 전원 단자(321);
상기 제1 커넥터(310)의 상기 제1 UART 단자(312)와 연결되어 상기 BMS부(100)의 정보를 전달 받는 제2 UART 단자(322);
상기 제1 커넥터(310)의 상기 제1 셀 밸런스 단자(313)와 연결되는 제2 셀 밸런스 단자(323);
외부 디바이스로(400) 상기 BMS부(100)의 정보를 전달하는 제3 UART 단자(324); 및
상기 충전기(500)와 연결되는 제3 셀 밸런스 단자(325)를 포함하고,
상기 연결부(300)는
밀어 넣어져 결합되는 한 번의 과정으로 상기 제1 커넥터(310)와 상기 제2 커넥터(320)가 연결되어 상기 배터리부(200)가 상기 드론 또는 상기 충전기(500)에 연결되고, 결합방향이 서로 맞지 않을 경우 결합되지 않도록 구성되어, 전극의 방향을 일정하게 연결하며, 각각의 단자들이 표면에 노출되지 않도록 구성되어, 외부의 접촉으로 전류가 도통되지 않는 것을
특징으로 하는 도킹 드론.In a docking drone that prevents the problem of connecting the + and - electrodes in reverse when connecting the battery to the drone,
BMS unit 100 for monitoring the battery state;
a battery unit 200 including a plurality of cells 220 to provide power; and
It includes a connection unit 300 for connecting the BMS unit 100 and the battery unit 200 to a drone or a charger 500,
The BMS unit 100 is
It is provided inside the BMS unit 100 and monitors the cells 220 of the battery unit 200 to generate a low voltage warning signal, a low power warning signal, a high temperature warning signal, and a low temperature warning signal, and perform storage and cell balancing. to the control unit 110;
a voltage measuring unit 120 provided inside the BMS unit 100 and connected to the battery unit 200 to measure the voltage of the cell 220 and transmit the voltage measurement value to the control unit 110;
a current measurement unit 130 provided inside the BMS unit 100 and connected to the battery unit 200 to measure the current of the cell 220 and transmit the current measurement value to the control unit 110;
a screen display unit 140 provided on one side of the BMS unit 100 to display information of the BMS unit 100 and a state of the battery unit 200;
a manipulation unit 150 provided on one side of the BMS unit 100 to operate the functions of the BMS unit 100 through the screen display unit 140; and
It is provided on one side of the BMS unit 100 and is configured to include a speaker unit 160 that receives a warning signal generated from the BMS unit 100 and outputs a warning sound,
The screen display unit 140 is
The voltage, current, and temperature information of the cell 220 monitored by the BMS unit 100 is output to the screen as overvoltage, undervoltage, and low-power warning signals, high-temperature warning signals according to temperature, and low-temperature warning signals, and , output current consumption, charging, discharging, and operating information of the BMS unit 100 during cell balancing to the screen,
The battery unit 200 is
a battery 210 installed inside the battery unit 200 and configured with a plurality of cells 220; and
A temperature measuring unit 230 provided inside the battery unit 200 and connected to the BMS unit 100 to measure the temperature of the cell 220 and transmit the temperature measurement value to the control unit 110, including composed,
The connection part 300 is
a first connector 310 connected to the battery unit 200; and
and a second connector 320 connected to the drone or the charger 500,
The first connector 310 is
a first power terminal 311 connected to the battery unit 200 to supply power;
a first UART terminal 312 connected to the second connector 320 and transmitting information on voltage, current, temperature, and battery capacity of the cell 220 monitored by the BMS unit 100; and
and a first cell balance terminal connected to the battery unit 200 to evenly adjust the voltage from the cell 220,
The second connector 320 is
a second power terminal 321 connected to the first power terminal 311 of the first connector 310 to receive power;
a second UART terminal 322 connected to the first UART terminal 312 of the first connector 310 to receive information from the BMS unit 100;
a second cell balance terminal 323 connected to the first cell balance terminal 313 of the first connector 310;
a third UART terminal 324 for transmitting information of the BMS unit 100 to an external device 400; and
and a third cell balance terminal 325 connected to the charger 500,
The connection part 300 is
The first connector 310 and the second connector 320 are connected in a single process of being pushed in and coupled, so that the battery unit 200 is connected to the drone or the charger 500, and the coupling directions are mutually exclusive. If it does not match, it is configured not to be coupled, the direction of the electrodes is constantly connected, and each terminal is configured not to be exposed on the surface, so that the current does not conduct through external contact.
A docking drone that features. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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