Hvordan bruger man BMS på dronebatterier?

Drones "Smart Heart Manager": BMS Board-parringsstrategier og kerneapplikationer

I dronernes verden erBatteriManagement System (BMS) bestyrelse spiller en afgørende rolle. Hvordan kan du parre og anvende et BMS-kort korrekt til din drone? Denne artikel vil give en dybdegående analyse.

I. Hvad er et BMS Board? Hvorfor er det uundværligt?

Kort sagt er et BMS-kort et printkort indlejret i en smartbatteri. Den overvåger og styrer "sundheden" af lithium-batteripakker (typisk LiPo-batterier).

Overvågning: Sporing i realtid af individuelle cellespændinger, overordnede pakkeopladnings-/afladningsstrømme og temperaturer.

Styring: Sikrer ensartede cellespændinger på tværs af pakken via balanceringsfunktionalitet, hvilket forhindrer den "svageste led"-effekt.

Beskyttelse: Giver beskyttelse mod overopladning, overafladning, overstrøm, kortslutning og overophedning - livlinen, der forhindrer batteribrande, eksplosioner eller permanent skade.

Signalering: Kommunikerer med flyvekontrollører og jordstationer via grænseflader som CAN, SMBus eller I2C for at rapportere kritiske data såsom resterende kapacitet og sundhedsstatus.

Uden et BMS er dit dronebatteri som et elektrisk kredsløb i hjemmet uden sikringer eller målere - farligt og ukontrollerbart.

II. Hvordan vælger man et BMS Board til din drone?

At vælge et BMS-kort kræver, at det skræddersyes til din drones specifikke behov. Overvej disse fire nøgledimensioner:

1. Baseret på batteripakkearkitektur: S Count og P Count

S Count: Refererer til antallet af celler forbundet i serie i batteripakken, der direkte bestemmer den samlede spænding.

Antal parallelle celler (P): Refererer til antallet af celler forbundet parallelt, hvilket påvirker batteriets samlede kapacitet og afladningsevne. BMS'et skal modstå den højere kontinuerlige afladningsstrøm, som følger af parallelforbindelse.

Matchningsstrategi: Når du vælger en BMS, skal den passe perfekt til batteriets S-tal. Vælg en BMS med passende strømværdi baseret på den maksimale strøm estimeret ud fra P-tællingen.

2. Baseret på aktuelle krav: Kontinuerlig afladning vs. spidsstrøm

Beregn den strøm, der kræves af din drone under maksimal belastning.

Matchningsstrategi: Den valgte BMS skal have kontinuerlig afladning og spidsstrømsklassificeringer, der overstiger dit beregnede maksimale dronebehov, med en sikkerhedsmargin på 20%-30%. Brug af en BMS, der kun er klassificeret til 30A på en drone, der kræver 60A, vil udløse beskyttelse på grund af overbelastning, hvilket forårsager uventet nedlukning og nedbrud.

3. Baseret på funktionelle krav: Balancerings- og kommunikationsprotokoller

Balanceringsfunktion: For højtydende droner er passiv balancering standard i BMS, hvilket forlænger batteripakkens levetid.

Kommunikationsprotokol: Dette er det sprog, hvorigennem BMS "kommunikerer" med flyvelederen.

SMBus/I2C: Almindelig i droner i forbrugerkvalitet, med en simpel protokol.

CAN Bus: Foretrukken til industrielle og kommercielle droner, der tilbyder stærk interferensmodstand, lange transmissionsafstande og enestående pålidelighed.

Matchningsstrategi: Sørg for, at BMS-kommunikationsprotokollen er kompatibel med dit flyvekontrolsystem. De fleste open source-flycontrollere understøtter CAN-bus, hvilket gør det til det mest anbefalede valg.

4. Størrelse og vægt overvejelser: Plads layout

Droner er ekstremt følsomme over for vægt- og pladsbegrænsninger.

Matchende strategi: Prioriter højt integrerede, kompakte og lette BMS-løsninger. Det skal være smart placeret i batteripakken for at undgå at komprimere celler eller tilføje for stor vægt.

III. Praktiske scenarier for BMS-tavler i droneapplikationer

1. Forbrugerluftfotograferingsdroner:

Parring: Bruger typisk højt integrerede, indkapslede smarte batterier. Intern BMS er ofte 4S eller 6S, med omfattende beskyttelsesfunktioner og præcis kapacitetsberegning, der kommunikerer med flyvelederen via dedikerede protokoller.

Anvendelse: Brugere kan se dobbelte batteriniveauer nøjagtigt til procentdelen i realtid via en app eller fjernbetjening, og nyde sikker opladning og afladning.

2. Anvendelsesdroner i industriel kvalitet (opmåling, inspektion, afgrødebeskyttelse):

Konfiguration: På grund af forlænget missionsvarighed og tung nyttelast anvender disse droner typisk batteripakker med høj kapacitet med høj afladningshastighed. BMS'et skal være af industriel kvalitet og understøtte CAN-buskommunikation, med robuste balanceringsmuligheder og et bredt driftstemperaturområde.

Ansøgninger:

Præcis forudsigelse af resterende flyvetid: Under inspektioner, der varer flere timer, bruger flyvelederen BMS-data modtaget fra jordstationen til nøjagtigt at forudsige resterende flyverækkevidde, hvilket sikrer sikker tilbagevenden til basen.

Batterisundhedsdiagnostik: BMS-loggede data muliggør analyse af batterinedbrydning, hvilket letter forudsigelig vedligeholdelse for at udskifte batterier, før ydeevnen falder til farlige niveauer.

Crop Protection Drone Battery Management: For kontinuerlig drift med høj intensitet er BMS-balancering afgørende for at maksimere udnyttelsen af ​​hver celle, forlænge hele batteripakkens levetid og reducere driftsomkostningerne.

3. Racing droner:

Parring: Racerdroner forfølger ekstreme kraft-til-vægt-forhold, typisk ved hjælp af 4S eller 6S højhastighedsbatterier. BMS-valg prioriterer ultralav intern modstand og enestående afladningskapacitet, hvilket nogle gange ofrer nogle beskyttelsesfunktioner for vægtreduktion.

Anvendelse: BMS'ens kerneopgave er at levere flaskehalsfri strømudgang og samtidig bevare cellebalancen under aggressive manøvrer, hvilket sikrer, at kraften ikke forringes under løb, der varer kun få minutter.

IV. Sammenfatning og anbefalinger

At vælge et BMS til din drone er en teknisk balancegang mellem ydeevne, sikkerhed, levetid og omkostninger.

Begyndertilgang: Vælg en BMS, der matcher dit batteris S-rating, med rigelig strømmargin og grundlæggende beskyttelses-/balanceringsfunktioner.

Professionelle applikationer: Prioriter pålidelighed ved at vælge BMS i industriel kvalitet med CAN-buskommunikation. Udnyt dets data til at optimere flådens drift og vedligeholdelse.

Sammenfattende

Selvom det er kompakt, fungerer BMS-kortet som den intelligente kerne i en drones strømsystem. Korrekt parring og brug af det forbedrer ikke kun flysikkerheden, men forlænger også din drones driftslevetid og effektivitet. Når du planlægger din næste dronekraftløsning, så giv denne "intelligente hjertemanager" den opmærksomhed, den fortjener.