一种无人机大容量智能电池

技术领域

本发明属于无人机技术领域，涉及无人机供电电池，特别涉及一种无人机大容量智能电池。

背景技术

当今无人机电池都是由若干个电芯串联或者并联构成的电池模块，但市场上大部分的电池电芯数量都控制在12个左右，因为人插拔电池一般都是用手指握住侧壁进行插拔，如果电芯数量再增加，不仅电池内部封装结构复杂，组装不方便，而且外部结构体积太大也无法保证人握住侧壁进行插拔。就算采用长条形电池手指能够握住，由于电芯数量增加，重量随之增加，电池插拔力相应也变的很大，插拔遇到困难。

当电芯数量和电池重量增加以后，整个电池在飞机电池舱的锁定也是一个难题，必须牢固可靠，不能在飞机水平飞行和垂直飞行的时候有松动，产生危险。

但目前无人机对飞行航时要求越来越高，随之对电池容量要求越来越高，大容量电池的需求也越来越迫切。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人机大容量智能电池，结构紧凑，装配方便，电池容量大能够增加无人机飞行航时，且电池能够与无人机电池舱实现牢固锁紧，安全性高。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种无人机大容量智能电池，其特征在于：包括电池上壳、电池下壳、电芯模块、电池管理模块、电池锁定机构及提手机构，所述电池上壳与电池下壳固定连接，所述电池上壳及电池下壳组成的空间内安装所述电芯模块、电池管理模块、电池锁定机构及提手机构；

所述电芯模块包括若干电池电芯、电芯极耳线路板、绝缘片、电池正极动力线、电池负极动力线及7pin信号端子，所述若干电池电芯按照串联、并联组合成整体并安装在电芯极耳线路板上，所述电芯极耳线路板上方设置所述绝缘片，所述若干电池电芯上连接所述电池正极动力线及电池负极动力线，所述若干电池电芯上方设置有7pin信号端子，所述7pin信号端子连接至所述电池管理模块；

所述电池上壳上设置有卡槽，所述卡槽内固定安装所述电池管理模块，所述电池管理模块包括电池控制线路板、电池电源线路板及电池母头接插件，所述电池控制线路板与所述7pin信号端子连接，所述电池控制线路板的内侧端面上设置有铜柱及排针连接器，所述电池控制线路板通过铜柱及排针连接器与电池电源线路板连接，所述电池控制线路板的上方设置有电子开关按钮及电池显示灯，所述电池上壳对应所述电子开关按钮设置有电池开关按钮，电池上壳对应所述电池显示灯设置有电池指示灯显示罩，所述电池电源线路板上设置有正极焊盘及负极焊盘，所述正极焊盘及负极焊盘分别与电池正极动力线及电池负极动力线对应焊接，所述电池电源线路板上设置有若干MOS管，所述电池母头接插件焊接于所述电池电源线路板上并与无人机电池舱的公头接插件插接实现无人机的供电。

而且，所述电池锁定机构包括水平锁定单元及垂直锁定单元，所述水平锁定单元包括水平锁定旋转钮扣、水平锁定左锁舌、水平锁定右锁舌及水平固定底片，所述电池上壳上安装所述水平锁定旋转钮扣，所述水平锁定旋转钮扣一侧设置有第一开关标识，所述水平固定底片上间隙配合安装所述水平锁定旋转钮扣，所述水平锁定旋转钮扣上设置有圆凸台及旋转阶梯轴，所述旋转阶梯轴沿水平固定底片的中心孔旋转；所述旋转阶梯轴上连接所述水平锁定左锁舌及水平锁定右锁舌，所述电池上壳上对应所述水平锁定左锁舌及水平锁定右锁舌设置有水平锁定机构直槽口；所述垂直锁定单元包括垂直锁定旋转钮扣、垂直锁定锁舌及垂直固定底片，所述电池上壳上安装所述垂直锁定旋转钮扣，所述垂直锁定旋转钮扣一侧设置有第二开关标识，所述垂直固定底片上间隙配合安装所述垂直锁定旋转钮扣，所述垂直锁定旋转钮扣上设置有圆凸台及旋转阶梯轴，所述所述旋转阶梯轴沿垂直固定底片的中心孔旋转，所述旋转阶梯轴上连接所述垂直锁定锁舌，所述电池上壳上对应所述垂直锁定锁舌设置有垂直锁定机构直槽口。

而且，所述电池上壳的侧面开设有电池散热片开口，所述电池散热片开口内安装电池散热片，所述若干MOS管上粘贴有硅胶导热垫，所述电池散热片通过穿过电池电源线路板的沉头螺钉连接至所述铜柱上，所述电池散热片压紧所述硅胶导热垫。

而且，所述电池正极动力线及电池负极动力线各根，且均采用铁氟龙电线。

而且，所述若干电池电芯的两侧面、后端面、底面及上方均包裹辅助泡棉。

而且，所述提手机构包括纺布提手及纺布提手两侧布置的提手螺纹固定架，所述电池上壳上对应提手螺纹固定架位置处设置有沉头孔，所述沉头孔内穿入沉头螺钉并与所述提手螺纹固定架固定。

而且，所述电池上壳上位于纺布提手两侧均设置有提手加强筋。

而且，所述电池上壳内侧设置有安装定位圆柱，所述电池上壳与电池下壳通过电池下壳穿过的螺钉旋入所述安装定位圆柱进行固定。

而且，所述电池下壳的前、后两端分别设置有前滑台、后滑台。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的无人机大容量智能电池，突破了常规无人机电池电芯数量少的瓶颈，大容量智能电池使无人机飞行航时大大增加。

2、本发明的无人机大容量智能电池，电池锁定机构能把电池从水平方向和垂直方向同时锁定，实现电池与无人机电池舱的牢固连接，安全性大大提高。

3、本发明的无人机大容量智能电池，提手机构解决了大容量电池单手操作插拔电池困难的问题，使得大容量电池插拔轻松，操作方便。

4、本发明的无人机大容量智能电池，电池更加智能化，且结构简单紧凑，容易装配，可快速完成组装，效率高，适合量产。

5、本发明的无人机大容量智能电池，MOS管上粘贴有硅胶导热垫，电池上壳侧面的电池散热片通过穿过电池电源线路板的沉头螺钉连接至铜柱上，能够对电池电源线路板上的主要发热元件MOS管进行快速散热，降低电池温度，保证电池使用安全。

6、本发明的无人机大容量智能电池，电池正极动力线及电池负极动力线各根，且均采用铁氟龙电线，减轻动力线的重量，防止因为过重造成连接不稳固影响电池供电。

7、本发明的无人机大容量智能电池，若干电池电芯的两侧面、后端面、底面及上方均包裹辅助泡棉，用于缓解电芯模块受到外部冲击力，对电芯模块起到保护作用。

8、本发明的无人机大容量智能电池，电池上壳上位于纺布提手两侧均设置有提手加强筋，对提手机构起到加强支撑作用，保证电池插拔的操作安全性。

9、本发明的无人机大容量智能电池，电池下壳的前、后两端分别设置有前滑台、后滑台，便于精确定位将电池安装入无人机电池舱内。

附图说明

图1为本发明的半剖示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明电池上壳的结构示意图；

图4为本发明电芯模块的装配示意图；

图5为本发明若干电池电芯组合的电路原理图；

图6为本发明电池管理模块与电池散热片的组装爆炸图；

图7为本发明电池锁定机构的工作原理示意图。

附图标记说明

1-电池上壳、11-第一开关标识、12-第二开关标识、13-水平锁定机构直槽口、14-垂直锁定机构直槽口、15-沉头孔、16-提手加强筋、17-安装定位圆柱、18-卡槽、19-电池散热片开口；

2-电池下壳、21-前滑台、22-后滑台；

3-电芯模块、31-电池电芯、32-电芯极耳线路板、33-绝缘片、34-电池正极动力线、35-电池负极动力线、36-7pin信号端子、37-辅助泡棉；

4-电池管理模块、41-电池控制线路板、411-电子开关按钮、412-电池显示灯、413-排针连接器、42-电池电源线路板、421-正极焊盘、422-负极焊盘、423-MOS管、43-铜柱、44-电池母头接插件、45-硅胶导热垫；

5-电池锁定机构、51-水平锁定旋转钮扣、511-第一圆凸台、512-第一旋转阶梯轴、52-水平锁定左锁舌、53-水平锁定右锁舌、54-水平固定底片、55-锁定旋转钮扣、551-第二圆凸台551、552-第二旋转阶梯轴、56-垂直锁定锁舌、57-垂直固定底片57；

6-提手机构、61-纺布提手、62-提手螺纹固定架；

7-电池散热片、8-电池开关按钮、9-电池指示灯显示罩。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

如图1、2、3所示，一种无人机大容量智能电池，其创新之处在于：包括电池上壳1、电池下壳2、电芯模块3、电池管理模块4、电池锁定机构5、提手机构6、电池散热片7、电池开关按钮8及电池指示灯显示罩9。

电池上壳1是电池锁定机构5、提手机构6、电池开关按钮8、电池指示灯显示罩9的完全独立支撑结构，电池上壳1与电池下壳2共同支撑电芯模块3和电池管理模块4，电池上壳1还与电池管理模块4共同固定电池散热片7，电池上壳1内侧设置有安装定位圆柱17，所述电池上壳1与电池下壳2通过电池下壳2穿过的螺钉旋入所述安装定位圆柱17进行固定；电池下壳2的前、后两端分别设置有前滑台21、后滑台22，便于精确定位将电池安装入无人机电池舱内。

电池上壳1最上侧外表面设置有第一开关标识11，用于标识电池锁定机构5的水平锁定旋转钮扣51处于电池锁定或者打开状态；同样地，电池上壳1最上侧外表面设置有第二开关标识12，用于标识电池锁定机构5的垂直锁定旋转钮扣55处于电池锁定或者打开状态；电池上壳1设置有水平锁定机构直槽口13，是水平锁定左锁舌52和水平锁定右锁舌53执行滑动动作时的往返通道；同样地，电池上壳1还设置有垂直锁定机构直槽口14，是垂直锁定锁舌56执行滑动动作时的往返通道。

如图4、5所示，本实施例中，电芯模块3包括18个电池电芯31、电芯极耳线路板32、绝缘片33、电池正极动力线34、电池负极动力线35及7pin信号端子36，所述18个电池电芯31按照6个串联、3组并联的方式组合成整体并安装在电芯极耳线路板32上，所述电芯极耳线路板32上方设置所述绝缘片33，用来降低电芯极耳线路板32上的焊接铜片、极耳等的短路风险，所述18个电池电芯31上连接所述电池正极动力线34及电池负极动力线35，电池正极动力线34及电池负极动力线35各3根，且均采用铁氟龙电线，减轻动力线的重量，防止因为过重造成连接不稳固影响电池供电，所述若干电池电芯31上方设置有7pin信号端子36，所述7pin信号端子36连接至所述电池管理模块，18个电池电芯31的两侧面、后端面、底面及上方均包裹辅助泡棉37，用于缓解电芯模块受到外部冲击力，对电芯模块起到保护作用。

如图6所示，电池上壳1上设置有卡槽18，所述卡槽内固定安装所述电池管理模块4，所述电池管理模块4包括电池控制线路板41、电池电源线路板42及电池母头接插件44，所述电池控制线路板41与所述7pin信号端子36连接，所述电池控制线路板41的内侧端面上设置有4个铜柱43及排针连接器413，所述电池控制线路板41通过4个铜柱43及排针连接器413与电池电源线路板42连接，所述电池控制线路板41的上方设置有电子开关按钮411及电池显示灯412，所述电池上壳1对应所述电子开关按钮411设置有电池开关按钮8，手指按下8电池开关按钮，相应的传动力按下电池控制线路板41上侧的电子开关按钮411，从而起到电池的开关作用；电池上壳1对应所述电池显示灯412设置有电池指示灯显示罩9，电池显示灯412用于显示电池的工作状态和电量等信息，电池指示灯显示罩9则把电池控制线路板41的电池显示灯412的状态显示在电池上壳1表面；所述电池电源线路板42上设置有正极焊盘421及负极焊盘422，所述正极焊盘421及负极焊盘422分别与电池正极动力线34及电池负极动力线35对应焊接，所述电池电源线路板42上设置有8个MOS管423，所述电池母头接插件44焊接于所述电池电源线路板42上并与无人机电池舱的公头接插件插接实现无人机的供电。

电池上壳1的侧面开设有电池散热片开口19，所述电池散热片开口19内安装电池散热片7，所述8个MOS管423上粘贴有硅胶导热垫45，所述电池散热片7通过穿过电池电源线路板42的沉头螺钉连接至所述4个铜柱43上，所述电池散热片7压紧所述硅胶导热垫45，能够对电池电源线路板上的主要发热元件MOS管423进行快速散热，降低电池温度，保证电池使用安全。

提手机构6包括纺布提手61及纺布提手61两侧布置的提手螺纹固定架62，所述电池上壳1上对应提手螺纹固定架62位置处设置有沉头孔15，所述沉头孔15内穿入沉头螺钉并与所述提手螺纹固定架62固定；且电池上壳1上位于纺布提手61两侧均设置有提手加强筋16，对提手机构起到加强支撑作用，保证电池插拔的操作安全性。

如图7所示，电池锁定机构包括水平锁定单元及垂直锁定单元，所述水平锁定单元包括水平锁定旋转钮扣51、水平锁定左锁舌52、水平锁定右锁舌53及水平固定底片54，所述电池上壳1上安装所述水平锁定旋转钮扣51，所述水平锁定旋转钮扣51一侧设置有第一开关标识11，所述水平固定底片54上间隙配合安装所述水平锁定旋转钮扣51，所述水平锁定旋转钮扣51上设置有第一圆凸台511及第一旋转阶梯轴512，所述第一旋转阶梯轴512沿水平固定底片54的中心孔旋转；所述第一旋转阶梯轴512上连接所述水平锁定左锁舌52及水平锁定右锁舌53，所述电池上壳1上对应所述水平锁定左锁舌52及水平锁定右锁舌53设置有水平锁定机构直槽口13；所述垂直锁定单元包括垂直锁定旋转钮扣55、垂直锁定锁舌56及垂直固定底片57，所述电池上壳1上安装所述垂直锁定旋转钮扣55，所述垂直锁定旋转钮扣55一侧设置有第二开关标识12，所述垂直固定底片57上间隙配合安装所述垂直锁定旋转钮扣55，所述垂直锁定旋转钮扣55上设置有第二圆凸台551及第二旋转阶梯轴552，所述第二旋转阶梯轴552沿垂直固定底片57的中心孔旋转，所述第二旋转阶梯轴552上连接所述垂直锁定锁舌56，所述电池上壳1上对应所述垂直锁定锁舌56设置有垂直锁定机构直槽口14。

本发明电池锁定机构的工作原理为：

当水平锁定旋转钮扣51指向电池上壳1上的第一开关标识11的“开”初始状态时，用手指逆时针旋转拧水平锁定旋转钮扣51，第一圆凸台511带动水平锁定左锁舌52和水平锁定右锁舌53沿着电池上壳1上的水平锁定机构直槽口13向两侧滑出，当水平锁定旋转钮扣51指向电池上壳1上的第一开关标识11的“关”结束状态时，水平锁定左锁舌52和水平锁定右锁舌53完全插入到无人机电池舱内，电池水平锁定机构完全锁定，在这个过程中，水平固定底片54起到支撑水平锁定旋转钮扣51、水平锁定左锁舌52、水平锁定右锁舌53的作用，并间隙配合给与水平锁定左锁舌52和水平锁定右锁舌53一定的滑动空间，并使特征第一旋转阶梯轴512沿着水平固定底片54的中心孔进行旋转；同理水平锁定旋转钮扣51顺时针旋转进行操作，电池水平锁定机构完全解锁。

当垂直锁定旋转钮扣55指向电池上壳1上的第二开关标识12的“开”初始状态时，用手指逆时针旋转拧垂直锁定旋转钮扣55，第二圆凸台551带动垂直锁定锁舌56沿着电池上壳1上的垂直锁定机构直槽口14向一侧滑出，当垂直锁定旋转钮扣55指向电池上壳1上的第二开关标识12“关”结束状态时，垂直锁定锁舌56完全插入到无人机电池舱内，电池垂直锁定机构完全锁定，在这个过程中，垂直固定底片57起到支撑垂直锁定旋转钮扣55和垂直锁定锁舌56的作用，并间隙配合给与垂直锁定锁舌56一定的滑动空间，并使第二旋转阶梯轴552沿着垂直固定底片57的中心孔进行旋转；同理垂直锁定旋转钮扣55顺时针旋转进行操作，电池垂直锁定机构完全解锁。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。