Как да използвате BMS на батерии на дронове?

„Интелигентният сърдечен мениджър“ на дронове: стратегии за сдвояване на BMS платки и основни приложения

В света на дроновете,БатерияБордът на системата за управление (BMS) играе решаваща роля. Как можете правилно да сдвоите и приложите BMS платка за вашия дрон? Тази статия ще предостави задълбочен анализ.

I. Какво е BMS Board? Защо е незаменим?

Просто казано, BMS платката е платка, вградена в смартбатерия. Той следи и управлява „здравословното състояние“ на пакетите литиеви батерии (обикновено LiPo батерии).

Мониторинг: Проследяване в реално време на напреженията на отделните клетки, общия ток на зареждане/разреждане на пакета и температури.

Управление: Осигурява постоянни напрежения на клетките в пакета чрез функция за балансиране, предотвратявайки ефекта на „най-слабото звено“.

Защита: Осигурява защита от презареждане, прекомерно разреждане, свръхток, късо съединение и прегряване - спасителната линия, предотвратяваща пожари, експлозии или трайни повреди на батерията.

Сигнализиране: Комуникира с полетни контролери и наземни станции чрез интерфейси като CAN, SMBus или I2C, за да докладва критични данни като оставащ капацитет и здравен статус.

Без BMS батерията на вашия дрон е като домашна електрическа верига без предпазители или измервателни уреди — опасна и неконтролируема.

II. Как да изберете BMS платка за вашия дрон?

Изборът на BMS дъска изисква приспособяването й към специфичните нужди на вашия дрон. Помислете за тези четири ключови измерения:

1. Въз основа на архитектурата на батерията: S Count и P Count

S Count: Отнася се за броя на клетките, свързани последователно в батерията, директно определящи общото напрежение.

Брой паралелни клетки (P): Отнася се за броя на паралелно свързаните клетки, влияещи върху общия капацитет на батерията и способността за разреждане. BMS трябва да издържа на по-високия продължителен разряден ток в резултат на паралелно свързване.

Стратегия за съвпадение: Когато избирате BMS, той трябва напълно да съответства на броя S на батерията. Изберете BMS с подходящ номинален ток въз основа на максималния ток, изчислен от броя P.

2. Въз основа на изискванията за ток: непрекъснато разреждане срещу пиков ток

Изчислете тока, необходим на вашия дрон при максимално натоварване.

Стратегия за съвпадение: Избраният BMS трябва да има номинални стойности на непрекъснат разряд и пиков ток, надвишаващи изчисленото ви максимално изискване за дрон, с 20%-30% граница на безопасност. Използването на BMS, оценен само за 30 A на дрон, изискващ 60 A, ще задейства защита поради претоварване, причинявайки неочаквано изключване и срив.

3. Въз основа на функционални изисквания: протоколи за балансиране и комуникация

Функция за балансиране: За високоефективни дронове пасивното балансиране е стандартно в BMS, което удължава живота на батерията.

Комуникационен протокол: Това е езикът, чрез който BMS „комуникира“ с контролера на полета.

SMBus/I2C: Често срещан в дронове от потребителски клас, включващ прост протокол.

CAN Bus: Предпочитан за индустриални и търговски дронове, предлагащ силна устойчивост на смущения, дълги разстояния на предаване и изключителна надеждност.

Стратегия за съвпадение: Уверете се, че комуникационният протокол на BMS е съвместим с вашата система за управление на полета. Повечето полетни контролери с отворен код поддържат CAN шина, което я прави най-препоръчителният избор.

4. Съображения за размер и тегло: Разпределение на пространството

Дроновете са изключително чувствителни към ограниченията на теглото и пространството.

Стратегия за съвпадение: Дайте приоритет на силно интегрирани, компактни и леки BMS решения. Той трябва да бъде умело позициониран в батерията, за да се избегне компресиране на клетки или добавяне на прекомерно тегло.

III. Практически сценарии за BMS платки в приложения за дронове

1. Потребителски дронове за въздушна фотография:

Сдвояване: Обикновено използва силно интегрирани, капсуловани интелигентни батерии. Вътрешната BMS често е 4S или 6S, включваща всеобхватни защитни функции и прецизно изчисляване на капацитета, комуникирайки с полетния контролер чрез специални протоколи.

Приложение: Потребителите могат да преглеждат двойни нива на батерията с точност до процента в реално време чрез приложение или дистанционно управление, наслаждавайки се на сигурно управление на зареждането и разреждането.

2. Дронове за индустриално приложение (геодезия, инспекция, защита на културите):

Конфигурация: Поради удължената продължителност на мисията и големия полезен товар, тези дронове обикновено използват батерии с голям капацитет и висока степен на разреждане. BMS трябва да бъде индустриален клас, поддържащ комуникация по CAN шина, със стабилни възможности за балансиране и широк работен температурен диапазон.

Приложения:

Прецизно предвиждане на оставащото полетно време: По време на инспекции, продължаващи няколко часа, полетният контролер използва BMS данни, получени от наземната станция, за да предвиди точно оставащия обхват на полета, като гарантира безопасно връщане в базата.

Диагностика на здравето на батерията: Данните, регистрирани от BMS, позволяват анализ на влошаването на батерията, улеснявайки предсказуемата поддръжка за подмяна на батериите, преди производителността да спадне до опасни нива.

Управление на батерията на дрон за защита на културите: За непрекъснати операции с висок интензитет, балансирането на BMS е от решаващо значение за максимално използване на всяка клетка, удължаване на живота на целия комплект батерии и намаляване на оперативните разходи.

3. Състезателни дронове:

Сдвояване: Състезателните дронове преследват екстремни съотношения мощност/тегло, като обикновено използват 4S или 6S високоскоростни батерии. Изборът на BMS дава приоритет на изключително ниското вътрешно съпротивление и изключителния капацитет на разреждане, като понякога жертва някои защитни характеристики за намаляване на теглото.

Приложение: Основната задача на BMS е да доставя токов изход без тесни места, като същевременно поддържа баланс на клетките по време на агресивни маневри, като гарантира, че мощността не намалява по време на състезания, продължаващи само минути.

IV. Резюме и препоръки

Изборът на BMS за вашия дрон е технически акт за балансиране между производителност, безопасност, дълголетие и цена.

Подход за начинаещи: Изберете BMS, съответстващ на S-рейтинга на вашата батерия, с голям запас от ток и основни функции за защита/балансиране.

Професионални приложения: Дайте приоритет на надеждността, като изберете индустриален клас BMS с комуникация по CAN шина. Използвайте неговите данни, за да оптимизирате операциите и поддръжката на автопарка.

В обобщение

Макар и компактна, BMS платката служи като интелигентно ядро ​​на захранващата система на дрона. Правилното сдвояване и използване не само повишава безопасността на полета, но и удължава експлоатационния живот и ефективността на вашия дрон. Когато планирате следващото си решение за захранване на дронове, обърнете вниманието, което заслужава този „интелигентен сърдечен мениджър“.