Kako sestaviti lipo baterijo?

Močno srce brezpilotnih letal: razkrivamo umetnost za litij-polimerne baterije

Sestavljanje abaterija dronapack je veščina, polna izzivov in nagrad. Ne samo, da vam omogoča, da popolnoma prilagodite vzdržljivost in moč, ampak tudi zagotavlja globok vpogled v energijsko jedro drona. Vendar to še zdaleč ni preprosta spajkalna igra – je natančna umetnost, ki uravnoteži elektronsko znanje, ročne spretnosti in varnostno zavedanje. Ta članek vas bo sistematično vodil v svet konstrukcije LiPo baterijskega paketa za drone.

I. Temeljna načela: Zakaj zaporedne in vzporedne povezave?

Preden se poglobite, se seznanite s temeljno električno arhitekturo baterijskih paketov. Različne cilje dosegamo na dva načina:

Serijska povezava: poveča napetost

Metoda: povežite pozitivni pol ene celice z negativnim polom naslednje celice.

Učinek: Napetost se poveča, zmogljivost pa ostane nespremenjena.

Uporaba drona: višja napetost v napajalnem sistemu zmanjša porabo toka pri enakovredni izhodni moči, izboljša učinkovitost in zagotovi hitrejši odziv na moč. Običajne baterije 3S zagotavljajo približno 11,1 V, medtem ko baterije 6S zagotavljajo približno 22,2 V.

Vzporedna povezava: Povečanje zmogljivosti

Metoda: Povežite pozitivne pole vseh celic skupaj in negativne pole skupaj.

Učinek: Kapaciteta se poveča, napetost pa ostane nespremenjena.

Uporaba drona: Neposredno podaljša trajanje leta. Na primer, vzporedna povezava dveh 2000 mAh celic daje skupno kapaciteto 4000 mAh, medtem ko ohranja napetost ene same celice.

Večina baterij za drone uporablja "zaporedno vzporedno" strukturo.

Primer: »6S2P« je sestavljen iz 6 skupin celic, povezanih zaporedno za visoko napetost, pri čemer vsaka skupina obsega 2 celici, povezani vzporedno za večjo zmogljivost.

II. Štirje ključni elementi baterijskih paketov

Celice: kakovost je bistvena. Vedno izberite napajalne celice priznanih blagovnih znamk z doslednimi specifikacijami.

Doslednost je rešilna bilka sestavljanja paketa, ki zajema zmogljivost, notranji upor in stopnjo samopraznjenja. Zaželene so nove celice iz iste proizvodne serije.

Vezi iz niklja: »prevodni mostovi« med celicami. Izberite ustrezen material, širino in debelino glede na največji trajni tok baterije. Nezadostna površina prečnega prereza povzroča pregrevanje in ogroža varnost.

Sistem za upravljanje baterije (BMS): »inteligentni možgani« baterije.

Ohišje in ožičenje:

Žice: glavni odvodni kabli (npr. konektorji XT60, XT90) morajo biti dovolj robustni (npr. silikonska žica 12 AWG), da prenesejo visoke tokove.

Balansirna glava: Uporablja se za povezavo z BMS ali balansirnim polnilnikom; mora ustrezati številu celic (S).

Ohišje: toplotno skrčljiva cev ali togo ohišje zagotavlja izolacijo, zaščito pred vlago in fizično zaščito.

III. Praktični koraki: izdelava celotnega sistema iz nič

Priprava:

Osnovna orodja: Točkovni varilec, multimeter, toplotno odporne rokavice, zaščitna očala.

Delovno okolje: dobro prezračen prostor brez vnetljivih materialov; delovna površina prekrita z antistatično preprogo.

1. korak: Razvrščanje in testiranje

Preizkusite in razvrstite vse celice s testerjem kapacitete in merilnikom notranjega upora. Zagotovite, da so parametri celic v vsaki vzporedni ali zaporedni skupini čim bolj skladni. To predstavlja osnovo za kasnejše učinkovito uravnoteženje BMS.

2. korak: načrtovanje in postavitev

Načrtujte fizično postavitev celice na podlagi ciljne konfiguracije. Celice izolirajte z izolacijskimi distančniki, da preprečite kratke stike.

3. korak: Povezave točkovnega varjenja

Vzporedno skupinsko varjenje: Najprej z nikljevimi trakovi zvarite celice, ki jih želite povezati vzporedno. Prepričajte se, da je povezava varna in ima majhen upor.

Serijska povezava: vzporedne skupine obravnavajte kot eno samo enoto. Nato jih zaporedno povežite s trakovi iz niklja, tako da povežete pozitivne in negativne priključke, da oblikujete popolne "nize celic".

Varjenje glavnih vodov za vzorčenje: Privarite trakaste kable za vzorčenje napetosti BMS na pozitivne in negativne priključke vsakega niza celic.

4. korak: Namestitev BMS in končno varjenje

Zavarujte BMS na predvidenem mestu.

Najprej vstavite trakasti kabel za vzorčenje v BMS. Z multimetrom preverite pravilno napetost za vsak niz celic.

Po potrditvi privarite pozitivni (P+) in negativni (P-) priključek glavnega odvodnega kabla na ustrezna vrata na BMS.

5. korak: Izolacija in inkapsulacija

Celični sklop ovijte z izolacijskimi materiali, kot je kraft papir ali epoksidna plošča, da preprečite notranje kratke stike.

Potisnite toplokrčno cev čez sklop in jo enakomerno segrejte s toplotno pištolo, da ustvarite tesno tesnilo okoli paketa baterij.

Namestite balansirni priključek in glavni izpustni priključek.

6. korak: Začetna aktivacija in testiranje

Priključite sestavljen akumulator na balansirni polnilnik in izvedite prvo polnjenje pri nizkem toku (npr. 0,5C).

Nenehno spremljajte napetost vsake celice, da preverite pravilno funkcijo uravnoteženja BMS.

Po končanem polnjenju pustite paket počivati ​​nekaj ur. Ponovno preverite napetosti, da potrdite, da ni nenormalnih padcev napetosti.

IV. Varnostne smernice

Vedno nosite zaščitna očala: Zaščitite oči pred oblokom ali eksplozijo, ki jo povzročijo naključni kratki stiki med kakršnim koli delovanjem.

Preprečite fizične vbode: s celicami ravnajte izjemno previdno, kot da bi bile jajčeca.

Uporabite protieksplozijsko varne vreče: Začetno testiranje in polnjenje je treba opraviti v eksplozijsko varnih vrečah.

Izolirajte orodja: Zagotovite, da so vsi kovinski ročaji orodja izolirani, da preprečite hkratni stik s pozitivnim in negativnim polom.

V. Prihodnji trendi: Navodila za nadgradnjo baterij LiPo

trenutno,LiPo baterija dronapaketi se razvijajo v smeri »visoke energijske gostote + inteligentne funkcionalnosti«: poltrdne LiPo celice so dosegle energijsko gostoto 400 Wh/kg (50-odstotno povečanje v primerjavi s tradicionalnimi celicami), kar omogoča prihodnjo »podvojeno vzdržljivost pri enaki teži«. Inteligentni sistemi BMS bodo vključevali temperaturna opozorila in spremljanje zdravja celic, kar bo zagotavljalo povratne informacije o stanju baterije v realnem času prek aplikacij za dodatno zmanjšanje varnostnih tveganj.