Как да изградим lipo батерия?

Мощното сърце на дроновете: Разкриване на артистичността зад литиево-полимерните батерии

Сглобяване на aбатерия за дронpack е умение, пълно с предизвикателства и награди. Той не само ви позволява да персонализирате напълно издръжливостта и мощността, но също така предоставя дълбока представа за енергийното ядро ​​на дрона. Това обаче далеч не е обикновена игра на запояване - това е прецизно изкуство, което балансира електронните познания, ръчната сръчност и осведомеността за безопасност. Тази статия систематично ще ви води в света на конструирането на LiPo батерии за дронове.

I. Основни принципи: Защо последователни и паралелни връзки?

Преди да се потопите, разберете фундаменталната електрическа архитектура на батерийните пакети. Постигаме различни цели чрез два метода:

Серийно свързване: Увеличава напрежението

Метод: Свържете положителния извод на една клетка с отрицателния извод на следващата клетка.

Ефект: Напрежението се увеличава, докато капацитетът остава непроменен.

Приложение на дрон: По-високото напрежение в енергийната система намалява потреблението на ток при еквивалентна изходна мощност, подобрява ефективността и осигурява по-бърз отговор на мощността. Обичайните 3S батерии осигуряват приблизително 11,1 V, докато 6S батериите доставят около 22,2 V.

Паралелна връзка: Увеличаване на капацитета

Метод: Свържете положителните клеми на всички клетки заедно и отрицателните клеми заедно.

Ефект: Капацитетът се увеличава, докато напрежението остава непроменено.

Приложение за дрон: Директно удължава продължителността на полета. Например, паралелното свързване на две клетки от 2000 mAh дава общ капацитет от 4000 mAh, като същевременно се поддържа напрежението на една клетка.

Повечето батерии за дронове използват „последователно-паралелна“ структура.

Пример: “6S2P” се състои от 6 групи клетки, свързани последователно за високо напрежение, като всяка група включва 2 клетки, свързани паралелно за увеличен капацитет.

II. Четири основни елемента на батерийните пакети

Клетки: Качеството е основно. Винаги избирайте захранващи клетки от реномирани марки с постоянни спецификации.

Съгласуваността е спасителната линия на сглобяването на опаковката, обхващаща капацитет, вътрешно съпротивление и скорост на саморазреждане. Предпочитат се нови клетки от същата производствена партида.

Никелови връзки: „Проводимите мостове“ между клетките. Изберете подходящ материал, ширина и дебелина въз основа на максималния продължителен ток на батерията. Недостатъчната площ на напречното сечение причинява прегряване и създава рискове за безопасността.

Система за управление на батерията (BMS): „Интелигентният мозък“ на батерията.

Корпус и окабеляване:

Проводници: Основните разрядни кабели (напр. конектори XT60, XT90) трябва да са достатъчно здрави (напр. силиконов проводник 12AWG), за да издържат на големи токове.

Балансираща глава: Използва се за свързване към BMS или балансиращо зарядно устройство; трябва да съответства на броя на клетките (S).

Корпус: Термосвиваеми тръби или твърд корпус осигуряват изолация, защита от влага и физическо екраниране.

III. Практически стъпки: Изграждане на цялостна система от нулата

Приготвяне:

Основни инструменти: апарат за точково заваряване, мултиметър, топлоустойчиви ръкавици, предпазни очила.

Работна среда: Добре проветриво помещение без запалими материали; работна повърхност, покрита с антистатична постелка.

Стъпка 1: Сортиране и тестване

Тествайте и сортирайте всички клетки с помощта на тестер за капацитет и измервател на вътрешно съпротивление. Уверете се, че параметрите на клетките във всяка паралелна или последователна група са възможно най-последователни. Това формира основата за ефективно балансиране на BMS по-късно.

Стъпка 2: Планиране и оформление

Планирайте физическото оформление на клетката въз основа на вашата целева конфигурация. Изолирайте клетките с изолационни разделители, за да предотвратите късо съединение.

Стъпка 3: Връзки чрез точково заваряване

Паралелно групово заваряване: Първо заварете клетките, които трябва да бъдат свързани паралелно, като използвате никелови ленти. Уверете се, че връзката е сигурна и има ниско съпротивление.

Серийно свързване: Третирайте паралелните групи като едно цяло. След това ги свържете последователно, като използвате никелови ленти, свързвайки положителните и отрицателните клеми, за да образувате пълни „клетъчни низове“.

Заваряване на главните линии за вземане на проби: Заварете лентовите кабели за вземане на проби на BMS към положителните и отрицателните клеми на всяка поредица от клетки.

Стъпка 4: Инсталиране на BMS и окончателно заваряване

Закрепете BMS на определеното място.

Първо поставете лентовия кабел за вземане на проби в BMS. Използвайте мултицет, за да проверите правилното напрежение за всеки низ от клетки.

След потвърждение заварете положителните (P+) и отрицателните (P-) клеми на главния изпускателен кабел към съответните портове на BMS.

Стъпка 5: Изолация и капсулиране

Увийте клетъчния модул с изолационни материали като крафт хартия или епоксидна плоскост, за да предотвратите вътрешно късо съединение.

Плъзнете термосвиваемата тръба върху модула и я нагрейте равномерно с термопистолет, за да образувате плътно уплътнение около батерията.

Монтирайте балансиращия съединител и главния изпускателен съединител.

Стъпка 6: Първоначално активиране и тестване

Свържете сглобения комплект батерии към балансиращо зарядно устройство и извършете първото зареждане при нисък ток (напр. 0,5C).

Непрекъснато наблюдавайте напрежението на всяка клетка, за да проверите правилната функция за балансиране на BMS.

След като зареждането приключи, оставете пакета да почине за няколко часа. Проверете отново напреженията, за да потвърдите, че няма необичайни спадове на напрежението.

IV. Указания за безопасност

Винаги носете предпазни очила: Защитете очите си от дъги или експлозии, причинени от случайно късо съединение по време на всяка работа.

Предотвратете физически пробиви: Работете с клетките изключително внимателно, сякаш са яйца.

Използвайте взривозащитени торбички: Първоначалното тестване и зареждане трябва да се извърши във взривоустойчиви торбички.

Изолирайте инструментите: Уверете се, че всички метални дръжки на инструментите са изолирани, за да предотвратите едновременен контакт с положителни и отрицателни клеми.

V. Бъдещи тенденции: Насоки за надграждане за LiPo батерии

в момента,дрон LiPo батерияпакетите се развиват към „висока енергийна плътност + интелигентна функционалност“: Полутвърдите LiPo клетки постигнаха енергийна плътност от 400Wh/kg (50% увеличение спрямо традиционните клетки), позволявайки бъдеща „удвоена издръжливост при същото тегло“. Интелигентните BMS системи ще включват предупреждения за температура и мониторинг на здравето на клетките, осигурявайки обратна връзка за състоянието на батерията в реално време чрез приложения за допълнително намаляване на рисковете за безопасността.