Hogyan kell használni a BMS-t drón akkumulátorokon?

A drónok „okos szív menedzsere”: BMS Board párosítási stratégiák és alapvető alkalmazások

A drónok világában aAkkumulátorAz irányítási rendszer (BMS) táblája döntő szerepet játszik. Hogyan lehet helyesen párosítani és alkalmazni a BMS táblát a drónhoz? Ez a cikk egy mélyreható elemzést nyújt.

I. Mi az a BMS Board? Miért nélkülözhetetlen?

Egyszerűen fogalmazva, a BMS-kártya egy okosba ágyazott áramköri kártyaakkumulátor. Felügyeli és felügyeli a lítium akkumulátorcsomagok (jellemzően LiPo akkumulátorok) „egészségét”.

Monitoring: Valós idejű nyomon követése az egyes cellák feszültségeinek, a csomag teljes töltési/kisütési áramának és hőmérsékletének.

Kezelés: A kiegyenlítő funkció révén egyenletes cellafeszültséget biztosít a csomagban, megelőzve a „leggyengébb láncszem” hatást.

Védelem: Túltöltés, túlkisülés, túláram, rövidzárlat és túlmelegedés elleni védelmet nyújt – a mentőkötél, amely megakadályozza az akkumulátor tüzet, robbanást vagy maradandó károsodást.

Jelzés: CAN, SMBus vagy I2C interfészeken keresztül kommunikál a repülésirányítókkal és a földi állomásokkal, hogy jelentse a kritikus adatokat, például a fennmaradó kapacitást és az egészségi állapotot.

BMS nélkül a drón akkumulátora olyan, mint egy otthoni elektromos áramkör biztosítékok és mérőórák nélkül – veszélyes és ellenőrizhetetlen.

II. Hogyan válasszunk BMS táblát drónjához?

A BMS tábla kiválasztásához a drón egyedi igényeihez kell igazítani. Vegye figyelembe ezt a négy kulcsfontosságú dimenziót:

1. Battery Pack architektúra alapján: S Count és P Count

S Count: Az akkumulátorcsomagon belül sorba kapcsolt cellák számát jelenti, közvetlenül meghatározva a teljes feszültséget.

Párhuzamos cellák száma (P): A párhuzamosan kapcsolt cellák számát jelenti, ami befolyásolja az akkumulátor teljes kapacitását és kisülési képességét. A BMS-nek el kell viselnie a párhuzamos csatlakozásból adódó nagyobb folyamatos kisülési áramot.

Illesztési stratégia: A BMS kiválasztásakor annak tökéletesen meg kell egyeznie az akkumulátor S-számával. Válasszon megfelelő áramerősséggel rendelkező BMS-t a P-szám alapján becsült maximális áramerősség alapján.

2. Áramigények alapján: Folyamatos kisülés vs. csúcsáram

Számítsa ki a drón által igényelt áramerősséget maximális terhelés mellett.

Illesztési stratégia: A kiválasztott BMS-nek folyamatos kisülési és csúcsáram-értékekkel kell rendelkeznie, amelyek meghaladják a számított maximális drónigényt, 20-30%-os biztonsági ráhagyással. A csak 30A névleges BMS használata 60A-t igénylő drónon túlterhelés miatti védelmet vált ki, ami váratlan leállást és összeomlást okoz.

3. Funkcionális követelmények alapján: Kiegyensúlyozó és kommunikációs protokollok

Kiegyensúlyozó funkció: A nagy teljesítményű drónoknál a passzív kiegyensúlyozás alapfelszereltség a BMS-ben, meghosszabbítva az akkumulátor élettartamát.

Kommunikációs protokoll: Ez az a nyelv, amelyen keresztül a BMS „kommunikál” a repülésirányítóval.

SMBus/I2C: Gyakori a fogyasztói minőségű drónokban, egyszerű protokollal.

CAN Bus: Ipari és kereskedelmi drónokhoz előnyben részesített, erős interferenciaállóságot, nagy átviteli távolságot és kivételes megbízhatóságot kínálnak.

Illesztési stratégia: Győződjön meg arról, hogy a BMS kommunikációs protokoll kompatibilis a repülésirányító rendszerével. A legtöbb nyílt forráskódú repülésvezérlő támogatja a CAN buszt, így ez a leginkább ajánlott választás.

4. Méret és súly szempontok: Tér elrendezés

A drónok rendkívül érzékenyek a súly- és helykorlátokra.

Megfelelő stratégia: előnyben részesítse a rendkívül integrált, kompakt és könnyű BMS-megoldásokat. Ügyesen kell elhelyezni az akkumulátorcsomagban, hogy elkerülje a cellák összenyomódását vagy a túlsúly növelését.

III. Gyakorlati forgatókönyvek BMS-táblákhoz drónalkalmazásokban

1. Fogyasztói légi fényképező drónok:

Párosítás: Általában erősen integrált, tokozott intelligens akkumulátorokat használ. A belső BMS gyakran 4S vagy 6S, átfogó védelmi funkciókkal és pontos kapacitásszámítással, dedikált protokollokon keresztül kommunikál a repülésirányítóval.

Alkalmazás: A felhasználók valós időben, egy alkalmazáson vagy távirányítón keresztül megtekinthetik a kettős akkumulátor töltöttségi szintet százalékos pontossággal, és élvezhetik a biztonságos töltést és lemerülést.

2. Ipari felhasználású drónok (felmérések, ellenőrzések, növényvédelem):

Konfiguráció: A meghosszabbított küldetések és nagy teherbírás miatt ezek a drónok jellemzően nagy kapacitású, nagy lemerülési arányú akkumulátorokat használnak. A BMS-nek ipari minőségűnek kell lennie, támogatnia kell a CAN-busz-kommunikációt, robusztus kiegyensúlyozási képességekkel és széles üzemi hőmérséklet-tartománnyal.

Alkalmazások:

A hátralévő repülési idő pontos előrejelzése: A több órán át tartó ellenőrzések során a repülésirányító a földi állomásról kapott BMS-adatokat használja a hátralévő repülési hatótáv pontos előrejelzésére, így biztosítva a biztonságos visszatérést a bázisra.

Akkumulátor-állapot-diagnosztika: A BMS által naplózott adatok lehetővé teszik az akkumulátor leromlásának elemzését, megkönnyítve a prediktív karbantartást az akkumulátorok cseréjéhez, mielőtt a teljesítmény a veszélyes szintre csökkenne.

Növényvédelmi drón akkumulátorkezelés: A nagy intenzitású, folyamatos működéshez a BMS kiegyensúlyozása kritikus fontosságú az egyes cellák maximális kihasználása, a teljes akkumulátor élettartam meghosszabbítása és az üzemeltetési költségek csökkentése érdekében.

3. Verseny drónok:

Párosítás: A verseny drónok extrém teljesítmény-tömeg arányt követnek, jellemzően 4S vagy 6S nagy teljesítményű akkumulátorokat használnak. A BMS kiválasztása az ultraalacsony belső ellenállást és a kivételes kisülési kapacitást részesíti előnyben, néha feláldozva néhány védelmi funkciót a súlycsökkentés érdekében.

Alkalmazás: A BMS alapvető feladata, hogy szűk keresztmetszet-mentes áramkimenetet biztosítson, miközben fenntartja a cellaegyensúlyt az agresszív manőverek során, biztosítva, hogy a teljesítmény ne csökkenjen a percekig tartó versenyeken.

IV. Összefoglalás és ajánlások

A BMS kiválasztása a drónhoz a teljesítmény, a biztonság, a hosszú élettartam és a költségek közötti technikai egyensúlyt jelenti.

Kezdő megközelítés: Válasszon az akkumulátor S-besorolásának megfelelő BMS-t, bőséges áramtartalékkal és alapvető védelmi/kiegyensúlyozó funkciókkal.

Professzionális alkalmazások: A megbízhatóságot részesítse előnyben azáltal, hogy ipari szintű BMS-t választ CAN-busszal. Használja ki adatait a flottaműveletek és -karbantartás optimalizálásához.

Összefoglalva

Bár kompakt, a BMS tábla a drónok energiaellátó rendszerének intelligens magjaként szolgál. A megfelelő párosítás és használat nemcsak a repülés biztonságát növeli, hanem meghosszabbítja a drón élettartamát és hatékonyságát is. A következő drón-megoldás megtervezésekor fordítson figyelmet erre az „intelligens szívmenedzserre”, amelyet megérdemel.