Kuinka käyttää BMS:ää drone-akuissa?

Droonien "älykäs sydänpäällikkö": BMS Boardin pariliitosstrategiat ja ydinsovellukset

Droonien maailmassaAkkuManagement System (BMS) -levyllä on ratkaiseva rooli. Kuinka yhdistät ja kiinnität BMS-levyn oikein droonillesi? Tämä artikkeli tarjoaa perusteellisen analyysin.

I. Mikä on BMS Board? Miksi se on välttämätön?

Yksinkertaisesti sanottuna BMS-kortti on älykorttiin upotettu piirilevyakku. Se valvoo ja hallitsee litiumakkujen (tyypillisesti LiPo-akkujen) "terveyttä".

Valvonta: yksittäisten kennojen jännitteiden, kokonaispakkauksen lataus-/purkausvirtojen ja lämpötilojen reaaliaikainen seuranta.

Hallinta: Varmistaa tasaiset kennojännitteet pakkauksessa tasapainotustoiminnon avulla, mikä estää "heikoimman lenkin" vaikutuksen.

Suojaus: Tarjoaa ylilataus-, ylipurkautumis-, ylivirta-, oikosulkusuojan ja ylikuumenemissuojan – pelastusköysi, joka estää akun tulipalon, räjähdyksen tai pysyviä vaurioita.

Signalointi: Kommunikoi lennonjohtajien ja maa-asemien kanssa CAN-, SMBus- tai I2C-liitäntöjen kautta raportoidakseen kriittisiä tietoja, kuten jäljellä olevan kapasiteetin ja terveydentilan.

Ilman BMS:ää dronesi akku on kuin kodin sähköpiiri ilman sulakkeita tai mittareita – vaarallinen ja hallitsematon.

II. Kuinka valita BMS-levy droonillesi?

BMS-levyn valitseminen edellyttää sen räätälöimistä droonisi erityistarpeisiin. Harkitse näitä neljää keskeistä ulottuvuutta:

1. Perustuu Battery Pack -arkkitehtuuriin: S Count ja P Count

S Count: Viittaa akussa sarjaan kytkettyjen kennojen lukumäärään, mikä määrittää suoraan kokonaisjännitteen.

Rinnakkaisten kennojen lukumäärä (P): Viittaa rinnakkain kytkettyjen kennojen määrään, mikä vaikuttaa akun kokonaiskapasiteettiin ja purkauskykyyn. BMS:n on kestettävä rinnakkaisliitännästä johtuva suurempi jatkuva purkausvirta.

Vastaava strategia: Kun valitset BMS:n, sen on vastattava täydellisesti akun S-määrää. Valitse BMS, jolla on sopiva virtaluokitus P-määrän perusteella arvioituun maksimivirran perusteella.

2. Perustuu virtavaatimuksiin: Jatkuva purkaus vs. huippuvirta

Laske droonisi tarvitsema virta maksimikuormituksella.

Vastaavuusstrategia: Valitun BMS:n jatkuvan purkauksen ja huippuvirran on ylitettävä laskettu droonien enimmäismäärä 20–30 %:n turvamarginaalilla. Vain 30 A:n BMS:n käyttäminen 60 A:ta vaativassa dronessa laukaisee suojauksen ylikuormituksen vuoksi, mikä aiheuttaa odottamattoman sammutuksen ja kaatumisen.

3. Perustuu toiminnallisiin vaatimuksiin: tasapainotus- ja tiedonsiirtoprotokollat

Tasapainotustoiminto: Tehokkaissa droneissa passiivinen tasapainotus on vakiona BMS:ssä, mikä pidentää akun käyttöikää.

Viestintäprotokolla: Tämä on kieli, jolla BMS "kommunikoi" lennonjohtajan kanssa.

SMBus/I2C: Yleinen kuluttajatason droneissa, joissa on yksinkertainen protokolla.

CAN-väylä: Suositellaan teollisiin ja kaupallisiin droneihin, jotka tarjoavat vahvan häiriönkestävyyden, pitkiä lähetysetäisyyksiä ja poikkeuksellista luotettavuutta.

Vastaamisstrategia: Varmista, että BMS-viestintäprotokolla on yhteensopiva lennonohjainjärjestelmäsi kanssa. Useimmat avoimen lähdekoodin lennonohjaimet tukevat CAN-väylää, joten se on suosituin valinta.

4. Koko- ja painonäkökohdat: Tilan asettelu

Dronit ovat erittäin herkkiä painon ja tilan rajoituksille.

Vastaava strategia: Priorisoi erittäin integroidut, kompaktit ja kevyet BMS-ratkaisut. Se tulee sijoittaa näppärästi akun sisään, jotta vältetään kennojen puristaminen tai liiallisen painon lisääminen.

III. Käytännön skenaariot BMS-levyille drone-sovelluksissa

1. Kuluttajien ilmakuvausdroonit:

Pariliitos: Käyttää yleensä pitkälle integroituja, kapseloituja älyakkuja. Sisäinen BMS on usein 4S tai 6S, joka sisältää kattavat suojaustoiminnot ja tarkan kapasiteetin laskennan ja kommunikoi lennonjohtajan kanssa omistettujen protokollien kautta.

Sovellus: Käyttäjät voivat tarkastella kahta akun tasoa prosenttitarkkuudella reaaliajassa sovelluksen tai kaukosäätimen kautta ja nauttia turvallisesta latauksesta ja purkauksen hallinnasta.

2. Teollisuustason käyttödronit (mittaus, tarkastus, kasvinsuojelu):

Kokoonpano: Tehtävän pitkien kestojen ja raskaiden hyötykuormien vuoksi nämä droonit käyttävät tyypillisesti suurikapasiteettisia akkuja, joilla on korkea purkausnopeus. BMS:n on oltava teollisuuslaatuista, ja se tukee CAN-väylätietoliikennettä, ja siinä on oltava vakaat tasapainotusominaisuudet ja laaja käyttölämpötila-alue.

Sovellukset:

Tarkka jäljellä olevan lentoajan ennuste: Useita tunteja kestävien tarkastusten aikana lennonjohtaja käyttää maa-asemalta saatuja BMS-tietoja ennustaakseen tarkasti jäljellä olevan lentomatkan, mikä varmistaa turvallisen paluumatkan tukikohtaan.

Akun kuntodiagnostiikka: BMS:n kirjatut tiedot mahdollistavat akun kulumisen analysoinnin, mikä helpottaa ennakoivaa huoltoa akkujen vaihtamiseksi ennen kuin suorituskyky laskee vaaralliselle tasolle.

Crop Protection Drone Battery Management: Korkean intensiteetin ja jatkuvan toiminnan kannalta BMS-tasapainotus on kriittinen, jotta voidaan maksimoida kunkin kennon käyttö, pidentää koko akun käyttöikää ja alentaa käyttökustannuksia.

3. Kilpadroonit:

Pariliitos: Kilpadroonit tavoittelevat äärimmäisiä teho-painosuhdetta, tyypillisesti käyttämällä korkean nopeuden 4S- tai 6S-akkuja. BMS-valinnassa etusijalle asetetaan erittäin alhainen sisäinen vastus ja poikkeuksellinen purkauskapasiteetti, mikä joskus uhraa joitakin suojaominaisuuksia painonpudotuksen vuoksi.

Sovellus: BMS:n ydintehtävänä on tuottaa pullonkaulatonta virtaa samalla kun solutasapaino säilyy aggressiivisten liikkeiden aikana ja varmistaa, että teho ei heikkene vain minuutteja kestävien kilpailujen aikana.

IV. Yhteenveto ja suositukset

BMS:n valitseminen droonillesi on tekninen tasapaino suorituskyvyn, turvallisuuden, pitkäikäisyyden ja kustannusten välillä.

Aloittelijan lähestymistapa: Valitse akkusi S-luokitusta vastaava BMS, jossa on runsaasti virtavaraa ja perussuojaus-/tasapainotusominaisuudet.

Ammattimaiset sovellukset: Aseta luotettavuus etusijalle valitsemalla teollisuustason BMS CAN-väylällä. Hyödynnä sen tietoja kaluston toiminnan ja huollon optimoimiseksi.

Yhteenvetona

Vaikka BMS-kortti on pieni, se toimii dronin voimajärjestelmän älykkäänä ytimenä. Sen oikea pariliitos ja sen käyttö ei ainoastaan ​​lisää lentoturvallisuutta, vaan myös pidentää droonisi käyttöikää ja tehokkuutta. Kun suunnittelet seuraavaa drone-tehoratkaisuasi, kiinnitä tälle "älykkäälle sydämen johtajalle" sen ansaitsema huomio.