Cum se utilizează BMS pe bateriile dronei?

„Managerul inimii inteligente” al dronelor: strategii de asociere a plăcilor BMS și aplicații de bază

În lumea dronelor,BateriePlaca sistemului de management (BMS) joacă un rol crucial. Cum poți asocia și aplica corect o placă BMS pentru drona ta? Acest articol va oferi o analiză aprofundată.

I. Ce este un BMS Board? De ce este Indispensabil?

Mai simplu spus, o placă BMS este o placă de circuit încorporată într-un smartbaterie. Monitorizează și gestionează „sănătatea” pachetelor de baterii cu litiu (de obicei, bateriile LiPo).

Monitorizare: Urmărirea în timp real a tensiunilor individuale ale celulei, a curenților de încărcare/descărcare a pachetului general și a temperaturilor.

Management: Asigură tensiuni consistente ale celulei în întregul pachet prin funcționalitatea de echilibrare, prevenind efectul „cea mai slabă verigă”.

Protecție: Oferă protecție la supraîncărcare, supradescărcare, supracurent, scurtcircuit și supraîncălzire - linia de salvare care previne incendiile, exploziile sau deteriorarea permanentă a bateriei.

Semnalizare: comunică cu controlorii de zbor și stațiile la sol prin interfețe precum CAN, SMBus sau I2C pentru a raporta date critice, cum ar fi capacitatea rămasă și starea de sănătate.

Fără un BMS, bateria dronei dvs. este ca un circuit electric de acasă fără siguranțe sau contoare - periculoasă și incontrolabilă.

II. Cum să alegi o placă BMS pentru drona ta?

Selectarea unei plăci BMS necesită adaptarea acesteia la nevoile specifice ale dronei dumneavoastră. Luați în considerare aceste patru dimensiuni cheie:

1. Bazat pe arhitectura pachetului de baterii: S Count și P Count

S Count: Se referă la numărul de celule conectate în serie în cadrul acumulatorului, determinând direct tensiunea totală.

Numărul de celule paralele (P): Se referă la numărul de celule conectate în paralel, afectând capacitatea totală a bateriei și capacitatea de descărcare. BMS-ul trebuie să reziste la curentul de descărcare continuă mai mare rezultat din conexiunea în paralel.

Strategie de potrivire: Când selectați un BMS, acesta trebuie să se potrivească perfect cu numărul S al bateriei. Alegeți un BMS cu curent nominal adecvat pe baza curentului maxim estimat din numărul P.

2. Pe baza cerințelor curente: descărcare continuă față de curent de vârf

Calculați curentul necesar dronei dumneavoastră la sarcină maximă.

Strategie de potrivire: BMS-ul selectat trebuie să aibă valori nominale de descărcare continuă și curent de vârf care depășesc cerința maximă calculată pentru dronă, cu o marjă de siguranță de 20%-30%. Utilizarea unui BMS evaluat doar pentru 30A pe o dronă care necesită 60A va declanșa protecție din cauza supraîncărcării, provocând oprire neașteptată și prăbușire.

3. Pe baza cerințelor funcționale: protocoale de echilibrare și comunicare

Funcția de echilibrare: pentru dronele de înaltă performanță, echilibrarea pasivă este standard în BMS, prelungind durata de viață a acumulatorului.

Protocolul de comunicare: Aceasta este limba prin care BMS „comunica” cu controlorul de zbor.

SMBus/I2C: Frecvent în dronele de calitate pentru consumatori, având un protocol simplu.

Bus CAN: Preferat pentru dronele industriale și comerciale, oferind rezistență puternică la interferențe, distanțe mari de transmisie și fiabilitate excepțională.

Strategie de potrivire: Asigurați-vă că protocolul de comunicare BMS este compatibil cu sistemul dumneavoastră de control de zbor. Majoritatea controlerelor de zbor open-source acceptă magistrala CAN, ceea ce o face cea mai recomandată alegere.

4. Considerații privind dimensiunea și greutatea: aspectul spațiului

Dronele sunt extrem de sensibile la constrângerile de greutate și spațiu.

Strategie de potrivire: acordați prioritate soluțiilor BMS extrem de integrate, compacte și ușoare. Ar trebui să fie poziționat inteligent în cadrul acumulatorului pentru a evita comprimarea celulelor sau adăugarea de greutate excesivă.

III. Scenarii practice pentru plăcile BMS în aplicațiile de drone

1. Drones de fotografie aeriană pentru consumatori:

Asociere: utilizează de obicei baterii inteligente încapsulate, foarte integrate. BMS intern este adesea 4S sau 6S, oferind funcții de protecție cuprinzătoare și calcul precis al capacității, comunicând cu controlorul de zbor prin protocoale dedicate.

Aplicație: Utilizatorii pot vizualiza nivelurile duble ale bateriei exacte la procent în timp real, printr-o aplicație sau o telecomandă, bucurându-se de gestionarea securizată a încărcării și a descărcării.

2. Drones de aplicație de calitate industrială (topografie, inspecție, protecția culturilor):

Configurație: Datorită duratei prelungite a misiunii și a sarcinilor utile grele, aceste drone folosesc de obicei baterii de mare capacitate, cu rate de descărcare ridicate. BMS-ul trebuie să fie de calitate industrială, să accepte comunicația magistrală CAN, cu capabilități robuste de echilibrare și o gamă largă de temperatură de funcționare.

Aplicatii:

Predicție precisă a timpului de zbor rămas: în timpul inspecțiilor care durează câteva ore, controlerul de zbor utilizează datele BMS primite de la stația de la sol pentru a prezice cu exactitate intervalul de zbor rămas, asigurând întoarcerea în siguranță la bază.

Diagnosticarea sănătății bateriei: Datele înregistrate de BMS permit analiza degradării bateriei, facilitând întreținerea predictivă pentru înlocuirea bateriilor înainte ca performanța să scadă la niveluri periculoase.

Gestionarea bateriei dronei de protecție a culturilor: pentru operațiuni continue de mare intensitate, echilibrarea BMS este esențială pentru a maximiza utilizarea fiecărei celule, a extinde durata de viață a întregului pachet de baterii și a reduce costurile operaționale.

3. Drones de curse:

Asociere: dronele de curse urmăresc raporturi extreme putere-greutate, folosind de obicei baterii de mare viteză 4S sau 6S. Selecția BMS prioritizează rezistența internă ultra-scăzută și capacitatea excepțională de descărcare, sacrificând uneori unele caracteristici de protecție pentru reducerea greutății.

Aplicație: Sarcina principală a BMS este de a furniza curent fără blocaje, menținând în același timp echilibrul celulelor în timpul manevrelor agresive, asigurându-se că puterea nu se degradează în timpul curselor care durează doar câteva minute.

IV. Rezumat și Recomandări

Selectarea unui BMS pentru drona dvs. este un act de echilibru tehnic între performanță, siguranță, longevitate și cost.

Abordare pentru începători: alegeți un BMS care se potrivește cu ratingul S al bateriei dvs., cu o marjă mare de curent și caracteristici de bază de protecție/echilibrare.

Aplicații profesionale: prioritizează fiabilitatea selectând BMS de calitate industrială cu comunicație CAN bus. Utilizați datele sale pentru a optimiza operațiunile și întreținerea flotei.

În concluzie

Deși compactă, placa BMS servește ca nucleu inteligent al sistemului de alimentare al unei drone. Asocierea și utilizarea corectă a acestuia nu numai că îmbunătățește siguranța zborului, ci și extinde durata de viață operațională și eficiența dronei. Când vă planificați următoarea soluție de alimentare cu drone, acordați acestui „manager inteligent al inimii” atenția pe care o merită.