一种无人机电池续航飞行能力预测系统的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，具体是一种无人机电池续航飞行能力预测系统。


背景技术：

2.无人机，顾名思义是无人驾驶的飞机，是一种微型的飞行器，常用于植保、航拍和勘察等领域，无人机在进行飞行时需要使用电池进行供电，在无人机的电池与无人机进行组装前，需要对电池的续航能力进行测试几次，使得了解电池的续航时间，避免无人机在飞行过程中突然没电掉落。
3.中国专利号201710191688.x公开了一种无人机续航能力评估系统，其特征是，包括载重评估模块、任务评估模块、机型评估模块、电机评估模块、尺寸评估模块、外界环境评估模块、电池评估模块和汇总处理器，分别将载重评估模块、任务评估模块、机型评估模块、电机评估模块、尺寸评估模块、外界环境评估模块、电池评估模块的信息传递给汇总处理器，得到最终的评估信息。
4.中国专利号201510873343.3本发明公开了电动无人机及其续航能力估计方法，属于无人机领域。该电动无人机包括：存储器，用于存储电池的总电量和当前剩余电量的测量值；贮存器，用于存储预先获取的预设分级负载物重量与续航能力之间的对应关系；重量获取模块，用于获取电动无人机的实际负载物重量；控制器用于根据对应关系、实际负载物重量以及电池的总电量和当前剩余电量，估计电动无人机的续航能力，其中，所述续航能力包括续航里程和/或续航时间，所述负载物重量在所述无人机的运载范围之内。
5.现有技术的无人机电池续航飞行能力预测系统造价昂贵，导致对无人机电池的续航能力测试的成本较高，且无法对不同容量的电池进行测试，导致测试系统的适用范围较差，因此，亟需设计一种无人机电池续航飞行能力预测系统来解决上述的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种无人机电池续航飞行能力预测系统，以解决上述背景技术中提出的测试成本高、无法对不同容量的蓄电池进行测试的问题。
7.本发明的技术方案是：一种无人机电池续航飞行能力预测系统，包括壳体，所述壳体的顶部外壁通过螺栓连接有均匀分布的马达，所述马达的输出轴一端贯穿壳体通过轴承连接有转筒，所述壳体的内部设置有升降板，所述升降板和转筒之间焊接有拉簧，所述壳体的两侧内壁之间通过螺栓连接有层板，所述层板的顶部外壁设置有夹持机构，所述夹持机构的内部设置有温度传感器，所述壳体的底部内壁设置有测控模块，所述马达和温度传感器均通过导线与测控模块呈电性连接，所述测控模块包括控制模块、电源管理模块、伏安监测模块和计时模块，所述电源管理模块、伏安监测模块和计时模块均与控制模块呈电性连接。
8.进一步地，所述夹持机构包括底板，所述底板的顶部外壁焊接有固定板，所述底板的顶部设置有动板，所述温度传感器内嵌于固定板的内部，所述固定板的一侧外壁通过螺
栓连接有滑杆，所述滑杆的一端贯穿动板焊接有挡块，所述滑杆的外部套接有回力弹簧，所述回力弹簧位于挡块和动板之间。
9.进一步地，所述升降板的顶部设置有压板，所述压板的底部外壁通过螺栓连接有压力传感器，所述压力传感器与测控模块通过导线呈电性连接，所述压板的顶部通过轴承连接有螺杆，所述壳体的顶部外壁焊接有螺母，所述螺杆与螺母通过螺纹连接，所述壳体的顶部外壁焊接有导套，所述升降板的的顶部外壁焊接有导柱，所述导柱活动插接于导套的内部。
10.进一步地，所述壳体的底部内壁通过螺栓连接有备用电源，所述备用电源与电源管理模块通过导线呈电性连接。
11.进一步地，所述壳体的一侧内壁通过螺栓连接有通讯模块，所述通讯模块与控制模块通过导线呈电性连接。
12.进一步地，所述壳体的一侧外壁内嵌有显示模块，所述壳体的一侧内壁通过螺栓连接有散热风扇，所述散热风扇和显示模块均通过导线与控制模块通过导线呈电性连接。
13.进一步地，所述层板的内部设置有保温层，所述保温层采用岩棉材质制成。
14.进一步地，所述壳体的两侧外壁均开有通风口，所述通风口的内部设置有防尘网。
15.进一步地，所述壳体的一侧外壁通过合页了连接有开关门，所述开关门的一侧外壁设置有观察窗。
16.进一步地，所述壳体的底部外壁通过螺栓连接有脚轮，所述开关门的一侧外壁设置有内嵌拉手，所述开关门的一侧外壁开有均匀分布的出风孔。
17.本发明通过改进在此提供一种无人机电池续航飞行能力预测系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
18.(1)本发明利四个马达的转动提供负载，并通过伏安监测模块对被测电池的电压进行监测，使得被测电池进行完全放电，即可通过计时模块的统计时间得出被测无人机蓄电池的续航时间，原理简单，因此实现了无人机电池预测成本降低的效果。
19.(2)本发明利用螺杆的转动对升降板施加压力能够进行大小调节，进而实现能够对不同容量的电池的续航能力进行预测，因此实现了预测系统适用范围广的效果。
20.(3)本发明利用温度传感器对被测电池放电时的温度进行检测，使得温度过高时能够通过控制模块控制散热风扇进行工作，进而使得散热风扇能够将被测电池产生的热量进行排出，因此实现了对被测电池进行防护的效果。
21.(4)本发明利用备用电源和电源管理模块能够实现对被测电池在放电结束后进行充电时间统计，并通过通讯模块进行上传，使得被测电池充放电过程中的电压、电流和温度进行统计，使得被测电池的续航能力通过多个参数进行计算，使得电池续航能力的预测更加的准确。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
23.图1是本发明的整体结构示意图；
24.图2是本发明的内部结构示意图；
25.图3是本发明的夹持机构结构示意图；
26.图4是本发明的a处放大图；
27.图5是本发明的控制流程图。
28.附图标记说明：
29.1壳体、2马达、3升降板、4转筒、5拉簧、6螺母、7螺杆、8压板、9压力传感器、10导柱、11导套、12夹持机构、13层板、14备用电源、15测控模块、16脚轮、17显示模块、18开关门、19观察窗、20内嵌拉手、21散热风扇、22出风孔、23通风口、24底板、25固定板、26动板、27滑杆、28挡块、29回力弹簧、30温度传感器、31通讯模块、32控制模块、33计时模块、34伏安监测模块、35电源管理模块、36保温层。
具体实施方式
30.下面将结合附图1至图5对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.本发明通过改进在此提供一种无人机电池续航飞行能力预测系统，如图1-图5所示，包括壳体1，壳体1的顶部外壁通过螺栓连接有均匀分布的马达2，马达2的型号与被测无人机的马达型号相同，马达2的输出轴一端贯穿壳体1通过轴承连接有转筒4，转筒4能够与马达2的输出轴之间进行转动，壳体1的内部设置有升降板3，升降板3和转筒4之间焊接有拉簧5，壳体1的两侧内壁之间通过螺栓连接有层板13，层板13的顶部外壁设置有夹持机构12，夹持机构12的内部设置有温度传感器30，温度传感器30的型号为bm100，利用温度传感器30对被测电池的温度进行监测，壳体1的底部内壁设置有测控模块15，马达2和温度传感器30均通过导线与测控模块15呈电性连接，测控模块15包括控制模块32、电源管理模块35、伏安监测模块34和计时模块33，电源管理模块35、伏安监测模块34和计时模块33均与控制模块32呈电性连接，通过对被测无人机型号相同的四个马达2的转动提供负载，并通过伏安监测模块34对被测电池的电压进行监测，使得被测电池进行完全放电，即可通过计时模块33的统计时间得出被测无人机蓄电池的续航时间，原理简单，使得无人机电池续航能力预测的成本降低。
34.进一步地，夹持机构12包括底板24，底板24的顶部外壁焊接有固定板25，底板24的顶部设置有动板26，温度传感器30内嵌于固定板25的内部，固定板25的一侧外壁通过螺栓连接有滑杆27，滑杆27的一端贯穿动板26焊接有挡块28，滑杆27的外部套接有回力弹簧29，
回力弹簧29位于挡块28和动板26之间，利用回力弹簧29的弹力，使得在被测电池放置在固定板25和动板26之间时进行固定。
35.进一步地，升降板3的顶部设置有压板8，压板8的底部外壁通过螺栓连接有压力传感器9，压力传感器9与测控模块15通过导线呈电性连接，压板8的顶部通过轴承连接有螺杆7，壳体1的顶部外壁焊接有螺母6，螺杆7与螺母6通过螺纹连接，壳体1的顶部外壁焊接有导套11，升降板3的的顶部外壁焊接有导柱10，导柱10活动插接于导套11的内部，压板8的顶部也焊接有滑动在导套11的内部的导柱10，通过对螺杆7进行转动，使得螺杆7的转动对升降板3施加压力能够进行大小调节，由于电池的容量不同其重量也不同，进而实现能够对不同容量的电池的续航能力进行预测。
36.进一步地，壳体1的底部内壁通过螺栓连接有备用电源14，备用电源14与电源管理模块35通过导线呈电性连接，利用电源管理模块35使得备用电源14可以对被测电池在放电测试后进行充电，进而使得被测电池的充电时间可以被记录，通过充电时间也可以结合放电时间对电池的续航能力进行预测，壳体1的一侧内壁通过螺栓连接有通讯模块31，通讯模块31与控制模块32通过导线呈电性连接，利用通讯模块31对测试电池的充放电的参数进行上传至上位机，通过备用电源14和电源管理模块35能够实现对被测电池在放电结束后进行充电时间统计，并通过通讯模块31进行上传，使得被测电池充放电过程中的电压、电流和温度进行统计，使得被测电池的续航能力通过多个参数进行计算，使得电池续航能力的预测更加的准确。
37.进一步地，壳体1的一侧外壁内嵌有显示模块17，壳体1的一侧内壁通过螺栓连接有散热风扇21，散热风扇21和显示模块17均通过导线与控制模块32通过导线呈电性连接，利用显示模块17可以对测试的时间和电压进行显示，使得通过温度传感器30对被测电池放电时的温度进行检测，使得温度过高时能够通过控制模块32控制散热风扇21进行工作，进而使得散热风扇21能够将被测电池产生的热量进行排出，实现对被测电池进行防护的效果。
38.进一步地，层板13的内部设置有保温层36，保温层36采用岩棉材质制成，利用保温层36防止层板13的上下两个空间发生热传递，壳体1的两侧外壁均开有通风口23，通风口23的内部设置有防尘网。
39.进一步地，壳体1的一侧外壁通过合页了连接有开关门18，开关门18的一侧外壁设置有观察窗19，壳体1的底部外壁通过螺栓连接有脚轮16，通过脚轮16便于进行推动，开关门18的一侧外壁设置有内嵌拉手20，开关门18的一侧外壁开有均匀分布的出风孔22。
40.本发明的工作原理为：当需要对无人机的电池进行飞行能力预测时，打开开关门18，将被测试的电池放置在底板24的顶部，使得电池位于动板26和固定板25之间，即可通过回力弹簧29的弹力对电池进行固定，将被检测的电池与测控模块15通过导线进行电性连接，关闭开关门18，通过控制模块32将被检测的电池与马达2进行接通使得马达2带动转筒4进行转动，通过对螺杆7进行转动，使得螺杆7带动压板8进行向下运动，进而使得压板8对升降板3进行下压并对拉簧5进行拉伸，通过压力传感器9在显示模块17上显示的压力，使得压力传感器9监测的数值与升降板3、弹簧和转筒4的重力进行求和，所得合力的大小即为四个马达2的负载，使得负载与被检测的无人机和无人机的电池的重量相等，即可实现对无人机飞行时进行模拟，通过伏安监测模块34对被检测的电池的电压进行监测，当被检测的蓄电
池的电压下降到满电电压的87％时，即可认定改电池完全放电，此时通过计时模块33统计的测试时间，即为被测电池的预测续航时间。
41.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)的顶部外壁通过螺栓连接有均匀分布的马达(2)，所述马达(2)的输出轴一端贯穿壳体(1)通过轴承连接有转筒(4)，所述壳体(1)的内部设置有升降板(3)，所述升降板(3)和转筒(4)之间焊接有拉簧(5)，所述壳体(1)的两侧内壁之间通过螺栓连接有层板(13)，所述层板(13)的顶部外壁设置有夹持机构(12)，所述夹持机构(12)的内部设置有温度传感器(30)，所述壳体(1)的底部内壁设置有测控模块(15)，所述马达(2)和温度传感器(30)均通过导线与测控模块(15)呈电性连接，所述测控模块(15)包括控制模块(32)、电源管理模块(35)、伏安监测模块(34)和计时模块(33)，所述电源管理模块(35)、伏安监测模块(34)和计时模块(33)均与控制模块(32)呈电性连接。2.根据权利要求1所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述夹持机构(12)包括底板(24)，所述底板(24)的顶部外壁焊接有固定板(25)，所述底板(24)的顶部设置有动板(26)，所述温度传感器(30)内嵌于固定板(25)的内部，所述固定板(25)的一侧外壁通过螺栓连接有滑杆(27)，所述滑杆(27)的一端贯穿动板(26)焊接有挡块(28)，所述滑杆(27)的外部套接有回力弹簧(29)，所述回力弹簧(29)位于挡块(28)和动板(26)之间。3.根据权利要求1所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述升降板(3)的顶部设置有压板(8)，所述压板(8)的底部外壁通过螺栓连接有压力传感器(9)，所述压力传感器(9)与测控模块(15)通过导线呈电性连接，所述压板(8)的顶部通过轴承连接有螺杆(7)，所述壳体(1)的顶部外壁焊接有螺母(6)，所述螺杆(7)与螺母(6)通过螺纹连接，所述壳体(1)的顶部外壁焊接有导套(11)，所述升降板(3)的的顶部外壁焊接有导柱(10)，所述导柱(10)活动插接于导套(11)的内部。4.根据权利要求1所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述壳体(1)的底部内壁通过螺栓连接有备用电源(14)，所述备用电源(14)与电源管理模块(35)通过导线呈电性连接。5.根据权利要求1所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述壳体(1)的一侧内壁通过螺栓连接有通讯模块(31)，所述通讯模块(31)与控制模块(32)通过导线呈电性连接。6.根据权利要求1所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述壳体(1)的一侧外壁内嵌有显示模块(17)，所述壳体(1)的一侧内壁通过螺栓连接有散热风扇(21)，所述散热风扇(21)和显示模块(17)均通过导线与控制模块(32)通过导线呈电性连接。7.根据权利要求1所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述层板(13)的内部设置有保温层(36)，所述保温层(36)采用岩棉材质制成。8.根据权利要求1所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述壳体(1)的两侧外壁均开有通风口(23)，所述通风口(23)的内部设置有防尘网。9.根据权利要求1所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述壳体(1)的一侧外壁通过合页了连接有开关门(18)，所述开关门(18)的一侧外壁设置有观察窗(19)。10.根据权利要求9所述的一种无人机电池续航飞行能力预测系统，其特征在于：所述
壳体(1)的底部外壁通过螺栓连接有脚轮(16)，所述开关门(18)的一侧外壁设置有内嵌拉手(20)，所述开关门(18)的一侧外壁开有均匀分布的出风孔(22)。

技术总结
本发明涉及无人机技术领域，具体是一种无人机电池续航飞行能力预测系统，包括壳体，壳体的顶部外壁通过螺栓连接有均匀分布的马达，马达的输出轴一端贯穿壳体通过轴承连接有转筒，壳体的内部设置有升降板，升降板和转筒之间焊接有拉簧，壳体的两侧内壁之间通过螺栓连接有层板，层板的顶部外壁设置有夹持机构，夹持机构的内部设置有温度传感器，壳体的底部内壁设置有测控模块。本发明利四个马达的转动提供负载，并通过伏安监测模块对被测电池的电压进行监测，使得被测电池进行完全放电，即可通过计时模块的统计时间得出被测无人机蓄电池的续航时间，原理简单，因此实现了无人机电池预测成本降低的效果。预测成本降低的效果。预测成本降低的效果。


技术研发人员：顾坚敏 常伟
受保护的技术使用者：广东飞粤科技有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2023/6/16