Kako uporabljati BMS na baterijah za drone?

»Smart Heart Manager« dronov: strategije združevanja plošč BMS in osnovne aplikacije

V svetu dronov jeBaterijaPlošča sistema upravljanja (BMS) igra ključno vlogo. Kako lahko pravilno seznanite in uporabite ploščo BMS za vaš dron? Ta članek bo zagotovil poglobljeno analizo.

I. Kaj je BMS Board? Zakaj je nepogrešljiv?

Preprosto povedano, plošča BMS je vezje, vgrajeno v pametni telefonbaterijo. Spremlja in upravlja "zdravje" litijevih baterij (običajno LiPo baterij).

Spremljanje: sledenje v realnem času napetosti posameznih celic, celotnega toka polnjenja/praznjenja paketa in temperature.

Upravljanje: Zagotavlja dosledne napetosti celic v paketu prek funkcije uravnoteženja, kar preprečuje učinek "najšibkejšega člena".

Zaščita: Zagotavlja zaščito pred prenapolnjenostjo, prekomerno izpraznjenostjo, prevelikim tokom, kratkim stikom in pregrevanjem – rešilna vrv, ki preprečuje požare, eksplozije ali trajne poškodbe baterije.

Signalizacija: Komunicira s krmilniki leta in zemeljskimi postajami prek vmesnikov, kot so CAN, SMBus ali I2C, za poročanje kritičnih podatkov, kot sta preostala zmogljivost in zdravstveno stanje.

Brez BMS je baterija vašega drona kot domače električno vezje brez varovalk ali števcev – nevarno in neobvladljivo.

II. Kako izbrati ploščo BMS za vaš dron?

Če želite izbrati ploščo BMS, jo morate prilagoditi posebnim potrebam vašega drona. Upoštevajte te štiri ključne razsežnosti:

1. Temelji na arhitekturi paketa baterij: S Count in P Count

S Count: Nanaša se na število zaporedno povezanih celic v paketu baterij, ki neposredno določajo skupno napetost.

Število vzporednih celic (P): Nanaša se na število vzporedno povezanih celic, ki vpliva na skupno kapaciteto baterije in sposobnost praznjenja. BMS mora prenesti višji stalni tok praznjenja, ki je posledica vzporedne povezave.

Strategija ujemanja: Ko izbirate BMS, se mora popolnoma ujemati s številom S baterije. Izberite BMS z ustrezno oceno toka na podlagi največjega toka, ocenjenega iz števila P.

2. Na podlagi trenutnih zahtev: neprekinjeno praznjenje v primerjavi z najvišjim tokom

Izračunajte tok, ki ga potrebuje vaš dron pri največji obremenitvi.

Ustrezna strategija: Izbrani BMS mora imeti stalno praznjenje in konični tok, ki presega vaše izračunane največje zahteve za drone, z 20-30-odstotno varnostno rezervo. Uporaba BMS, ocenjenega samo za 30 A, na dronu, ki zahteva 60 A, bo sprožila zaščito zaradi preobremenitve, kar bo povzročilo nepričakovano zaustavitev in zrušitev.

3. Na podlagi funkcionalnih zahtev: uravnoteženje in komunikacijski protokoli

Funkcija uravnoteženja: za visoko zmogljive drone je pasivno uravnoteženje standardno v BMS, kar podaljšuje življenjsko dobo baterije.

Komunikacijski protokol: To je jezik, prek katerega BMS "komunicira" s krmilnikom leta.

SMBus/I2C: Pogost pri brezpilotnih letalih potrošniškega razreda, ki vsebuje preprost protokol.

Vodilo CAN: prednostno za industrijske in komercialne brezpilotne zrakoplove, ki nudijo močno odpornost proti motnjam, velike razdalje prenosa in izjemno zanesljivost.

Strategija ujemanja: zagotovite, da je komunikacijski protokol BMS združljiv z vašim sistemom krmilnika letenja. Večina odprtokodnih krmilnikov letenja podpira vodilo CAN, zaradi česar je najbolj priporočljiva izbira.

4. Velikost in teža: Razporeditev prostora

Droni so izjemno občutljivi na težo in prostorske omejitve.

Ustrezna strategija: dajte prednost visoko integriranim, kompaktnim in lahkim rešitvam BMS. V baterijskem paketu mora biti pametno nameščen, da se izognete stiskanju celic ali dodajanju prekomerne teže.

III. Praktični scenariji za plošče BMS v aplikacijah za drone

1. Potrošniška brezpilotna letala za fotografiranje iz zraka:

Seznanjanje: običajno uporablja visoko integrirane inkapsulirane pametne baterije. Notranji BMS je pogosto 4S ali 6S, ki vključuje obsežne zaščitne funkcije in natančen izračun zmogljivosti ter komunicira s krmilnikom leta prek namenskih protokolov.

Aplikacija: uporabniki si lahko prek aplikacije ali daljinskega upravljalnika v realnem času ogledajo ravni dvojne baterije natančno do odstotka in uživajo v varnem upravljanju polnjenja in praznjenja.

2. Brezpilotna letala za industrijsko uporabo (geodetstvo, inšpekcija, zaščita pridelka):

Konfiguracija: zaradi podaljšanega trajanja misije in velikih tovorov ti brezpilotni letalniki običajno uporabljajo visoko zmogljive baterije z visoko stopnjo praznjenja. BMS mora biti industrijskega razreda, podpirati komunikacijo CAN vodila, z robustnimi zmogljivostmi uravnoteženja in širokim razponom delovne temperature.

Aplikacije:

Natančno predvidevanje preostalega časa leta: med inšpekcijskimi pregledi, ki trajajo več ur, kontrolor letenja uporablja podatke BMS, ki jih prejme od zemeljske postaje, da natančno predvidi preostali doseg leta in tako zagotovi varno vrnitev v bazo.

Diagnostika stanja baterije: Podatki, zabeleženi v BMS, omogočajo analizo degradacije baterije, kar olajša predvideno vzdrževanje za zamenjavo baterij, preden se zmogljivost zmanjša na nevarne ravni.

Upravljanje baterije brezpilotnega letala za zaščito pridelka: Za visokointenzivna neprekinjena delovanja je uravnoteženje BMS ključnega pomena za čim večjo izkoriščenost vsake celice, podaljšanje življenjske dobe celotnega paketa baterij in zmanjšanje operativnih stroškov.

3. Dirkalni droni:

Seznanjanje: Dirkalni brezpilotni letalniki si prizadevajo za ekstremna razmerja med močjo in težo, običajno z uporabo visoko zmogljivih baterij 4S ali 6S. Izbira BMS daje prednost izjemno nizkemu notranjemu uporu in izjemni zmogljivosti praznjenja, pri čemer včasih žrtvuje nekatere zaščitne funkcije za zmanjšanje teže.

Uporaba: Glavna naloga BMS je zagotoviti izhodni tok brez ozkih grl, hkrati pa vzdrževati ravnovesje celic med agresivnimi manevri, kar zagotavlja, da se moč med dirkami, ki trajajo le nekaj minut, ne zmanjša.

IV. Povzetek in priporočila

Izbira BMS za vaš dron je tehnično ravnotežje med zmogljivostjo, varnostjo, dolgo življenjsko dobo in ceno.

Pristop za začetnike: izberite BMS, ki se ujema z oceno S vaše baterije, z veliko rezervo toka in osnovnimi funkcijami zaščite/uravnoteževanja.

Profesionalne aplikacije: dajte prednost zanesljivosti z izbiro BMS industrijskega razreda s komunikacijo CAN bus. Izkoristite njegove podatke za optimizacijo delovanja in vzdrževanja voznega parka.

Če povzamem

Čeprav je kompaktna, plošča BMS služi kot inteligentno jedro napajalnega sistema drona. Pravilno združevanje in uporaba ne samo poveča varnost letenja, temveč tudi podaljša življenjsko dobo in učinkovitost vašega drona. Ko načrtujete svojo naslednjo rešitev za napajanje brezpilotnega letala, posvetite temu »inteligentnemu upravljalcu srca« pozornost, ki si jo zasluži.