Hur använder man BMS på drönarbatterier?

Drönarnas "Smart Heart Manager": BMS Board Pairing Strategies och Core Applications

I drönarnas värld ärBatteriManagement System (BMS) styrelse spelar en avgörande roll. Hur kan du koppla ihop och applicera ett BMS-kort för din drönare korrekt? Den här artikeln kommer att ge en djupgående analys.

I. Vad är ett BMS-kort? Varför är det oumbärligt?

Enkelt uttryckt är ett BMS-kort ett kretskort inbäddat i en smartbatteri. Den övervakar och hanterar "hälsan" hos litiumbatteripaket (vanligtvis LiPo-batterier).

Övervakning: Spårning i realtid av individuella cellspänningar, övergripande packladdnings-/urladdningsströmmar och temperaturer.

Hantering: Säkerställer konsekventa cellspänningar över hela paketet via balanseringsfunktionalitet, vilket förhindrar den "svagaste länken"-effekten.

Skydd: Ger överladdning, överurladdning, överström, kortslutning och överhettning – livlinan som förhindrar batteribränder, explosioner eller permanenta skador.

Signalering: Kommunicerar med flygledare och markstationer via gränssnitt som CAN, SMBus eller I2C för att rapportera kritiska data som återstående kapacitet och hälsostatus.

Utan ett BMS är ditt drönarebatteri som en elektrisk krets i hemmet utan säkringar eller mätare – farligt och okontrollerbart.

II. Hur väljer man ett BMS-kort för din drönare?

Att välja ett BMS-kort kräver att det skräddarsys efter din drönares specifika behov. Tänk på dessa fyra nyckeldimensioner:

1. Baserat på batteripaketets arkitektur: S Count och P Count

S Count: Avser antalet celler kopplade i serie inom batteripaketet, som direkt bestämmer den totala spänningen.

Antal parallella celler (P): Avser antalet parallellkopplade celler, vilket påverkar batteriets totala kapacitet och urladdningsförmåga. BMS måste klara den högre kontinuerliga urladdningsströmmen som uppstår vid parallellkoppling.

Matchningsstrategi: När du väljer en BMS måste den matcha batteriets S-antal perfekt. Välj ett BMS med lämplig strömklassning baserat på den maximala strömmen som uppskattas från P-räkningen.

2. Baserat på nuvarande krav: Kontinuerlig urladdning vs. toppström

Beräkna strömmen som krävs av din drönare under maximal belastning.

Matchningsstrategi: Det valda BMS-systemet måste ha kontinuerlig urladdning och toppström som överstiger ditt beräknade maximala drönarbehov, med en säkerhetsmarginal på 20-30 %. Att använda en BMS som endast är klassad för 30A på en drönare som kräver 60A kommer att utlösa skydd på grund av överbelastning, vilket orsakar oväntad avstängning och krasch.

3. Baserat på funktionella krav: balanserings- och kommunikationsprotokoll

Balanseringsfunktion: För högpresterande drönare är passiv balansering standard i BMS, vilket förlänger batteripaketets livslängd.

Kommunikationsprotokoll: Detta är språket genom vilket BMS "kommunicerar" med flygledaren.

SMBus/I2C: Vanlig i konsumentklassade drönare, med ett enkelt protokoll.

CAN Bus: Föredragen för industriella och kommersiella drönare, erbjuder starkt störningsmotstånd, långa överföringsavstånd och exceptionell tillförlitlighet.

Matchningsstrategi: Se till att BMS-kommunikationsprotokollet är kompatibelt med ditt flygkontrollsystem. De flesta flygkontroller med öppen källkod stöder CAN-buss, vilket gör det till det mest rekommenderade valet.

4. Storleks- och viktöverväganden: Utrymmeslayout

Drönare är extremt känsliga för vikt och utrymmesbegränsningar.

Matchningsstrategi: Prioritera högintegrerade, kompakta och lätta BMS-lösningar. Det bör vara smart placerat i batteripaketet för att undvika att komprimera celler eller lägga till övervikt.

III. Praktiska scenarier för BMS-brädor i drönarapplikationer

1. Konsumentflygfotodrönare:

Parning: Använder vanligtvis högintegrerade, inkapslade smarta batterier. Intern BMS är ofta 4S eller 6S, med omfattande skyddsfunktioner och exakt kapacitetsberäkning, kommunicerar med flygledaren via dedikerade protokoll.

Applikation: Användare kan se dubbla batterinivåer exakt till procentandelen i realtid via en app eller fjärrkontroll, och njuta av säker laddning och urladdning.

2. Användningsdrönare av industriell kvalitet (lantmäteri, inspektion, växtskydd):

Konfiguration: På grund av förlängd uppdragslängd och tung nyttolast använder dessa drönare vanligtvis batteripaket med hög kapacitet med höga urladdningshastigheter. BMS måste vara av industriell kvalitet, stödja CAN-busskommunikation, med robusta balanseringsmöjligheter och ett brett driftstemperaturområde.

Applikationer:

Exakt förutsägelse av återstående flygtid: Under inspektioner som varar i flera timmar använder flygledaren BMS-data som tas emot från markstationen för att exakt förutsäga återstående flygräckvidd, vilket säkerställer säker återgång till basen.

Batterihälsodiagnostik: BMS-loggade data möjliggör analys av batteriförsämring, vilket underlättar förutsägande underhåll för att byta batterier innan prestandan sjunker till farliga nivåer.

Grödskydd Drönarbatterihantering: För kontinuerlig drift med hög intensitet är BMS-balansering avgörande för att maximera utnyttjandet av varje cell, förlänga hela batteripaketets livslängd och minska driftskostnaderna.

3. Racing Drönare:

Parning: Racingdrönare har extrema kraft-till-vikt-förhållanden, vanligtvis med 4S eller 6S höghastighetsbatterier. BMS-valet prioriterar ultralågt internt motstånd och exceptionell urladdningskapacitet, och ibland offras vissa skyddsfunktioner för viktminskning.

Användning: BMS:s kärnuppgift är att leverera flaskhalsfri strömutmatning samtidigt som cellbalansen bibehålls under aggressiva manövrar, vilket säkerställer att kraften inte försämras under lopp som varar bara minuter.

IV. Sammanfattning och rekommendationer

Att välja ett BMS för din drönare är en teknisk balansgång mellan prestanda, säkerhet, livslängd och kostnad.

Tillvägagångssätt för nybörjare: Välj ett BMS som matchar ditt batteris S-klassning, med gott om strömmarginal och grundläggande skydd/balanseringsfunktioner.

Professionella applikationer: Prioritera tillförlitlighet genom att välja BMS av industrikvalitet med CAN-busskommunikation. Utnyttja dess data för att optimera flottans drift och underhåll.

Sammanfattningsvis

Även om det är kompakt, fungerar BMS-kortet som den intelligenta kärnan i en drönares kraftsystem. Korrekt parning och användning av den förbättrar inte bara flygsäkerheten utan förlänger också din drönares operativa livslängd och effektivitet. När du planerar din nästa drönarkraftlösning, ge denna "intelligenta hjärthanterare" den uppmärksamhet den förtjänar.