Kaip naudoti BMS drono akumuliatoriuose?

Dronų „Išmaniosios širdies vadovas“: BMS plokščių poravimo strategijos ir pagrindinės programos

Dronų pasaulyje,BaterijaValdymo sistemos (BMS) plokštė atlieka lemiamą vaidmenį. Kaip teisingai susieti ir pritaikyti BMS plokštę savo dronui? Šiame straipsnyje bus pateikta išsami analizė.

I. Kas yra BMS lenta? Kodėl jis yra būtinas?

Paprasčiau tariant, BMS plokštė yra išmaniajame įtaisyta plokštėbaterija. Jis stebi ir valdo ličio baterijų (paprastai LiPo baterijų) „sveikatą“.

Stebėjimas: atskirų elementų įtampos, bendros pakuotės įkrovimo / iškrovimo srovių ir temperatūros stebėjimas realiuoju laiku.

Valdymas: užtikrina nuoseklią elementų įtampą visame pakete, naudodamas balansavimo funkciją, užkertant kelią „silpniausios grandies“ efektui.

Apsauga: Apsauga nuo per didelio įkrovimo, per didelio iškrovimo, per didelės srovės, trumpojo jungimo ir perkaitimo – apsauga nuo akumuliatoriaus gaisro, sprogimo ar nuolatinės žalos.

Signalizavimas: bendrauja su skrydžių valdikliais ir antžeminėmis stotimis per sąsajas, tokias kaip CAN, SMBus arba I2C, kad praneštų apie svarbius duomenis, tokius kaip likęs pajėgumas ir sveikatos būklė.

Be BMS jūsų drono baterija yra kaip namų elektros grandinė be saugiklių ar skaitiklių – pavojinga ir nekontroliuojama.

II. Kaip pasirinkti BMS lentą savo dronui?

Norint pasirinkti BMS plokštę, ją reikia pritaikyti prie konkrečių drono poreikių. Apsvarstykite šiuos keturis pagrindinius matmenis:

1. Remiantis baterijų bloko architektūra: S Count ir P Count

S skaičius: nurodo elementų, nuosekliai sujungtų akumuliatoriaus bloke, skaičių, tiesiogiai nustatantį bendrą įtampą.

Lygiagrečių elementų skaičius (P): nurodo lygiagrečiai prijungtų elementų skaičių, turintį įtakos bendrai akumuliatoriaus talpai ir iškrovimo galiai. BMS turi atlaikyti didesnę nuolatinio iškrovimo srovę, atsirandančią dėl lygiagretaus jungimo.

Atitikimo strategija: Renkantis BMS, jis turi visiškai atitikti akumuliatoriaus S skaičių. Pasirinkite BMS su atitinkamu srovės įvertinimu, atsižvelgdami į didžiausią srovę, apskaičiuotą pagal P skaičių.

2. Remiantis dabartiniais reikalavimais: nuolatinė iškrova ir didžiausia srovė

Apskaičiuokite dronui reikalingą srovę esant maksimaliai apkrovai.

Atitikimo strategija: pasirinktas BMS turi turėti nuolatinį iškrovimą ir didžiausią srovę, viršijančią jūsų apskaičiuotą maksimalų drono poreikį, su 20–30 % saugos atsarga. Naudojant tik 30 A įvertintą BMS dronui, kuriam reikia 60 A, suaktyvės apsauga nuo perkrovos, dėl kurios netikėtai išsijungs ir sugenda.

3. Remiantis funkciniais reikalavimais: balansavimo ir ryšio protokolais

Balansavimo funkcija: didelio našumo dronams pasyvus balansavimas yra standartinis BMS, kuris prailgina akumuliatoriaus naudojimo laiką.

Ryšio protokolas: tai kalba, kuria BMS „bendrauja“ su skrydžio vadovu.

SMBus/I2C: įprasta vartotojams skirtuose dronuose su paprastu protokolu.

CAN magistralė: Pirmenybė teikiama pramoniniams ir komerciniams dronams, pasižymintiems dideliu atsparumu trukdžiams, dideliais perdavimo atstumais ir išskirtiniu patikimumu.

Atitikimo strategija: įsitikinkite, kad BMS ryšio protokolas yra suderinamas su jūsų skrydžio valdymo sistema. Dauguma atvirojo kodo skrydžių valdiklių palaiko CAN magistralę, todėl tai yra labiausiai rekomenduojamas pasirinkimas.

4. Dydis ir svoris: erdvės išdėstymas

Dronai itin jautrūs svorio ir erdvės apribojimams.

Atitinkanti strategija: pirmenybę teikite labai integruotiems, kompaktiškiems ir lengviems BMS sprendimams. Jis turi būti sumaniai išdėstytas akumuliatoriaus bloke, kad nesuspaustų elementų arba nepriaugtų per didelio svorio.

III. Praktiniai BMS plokščių scenarijai dronuose

1. Vartotojams skirti aerofotografiniai dronai:

Suporavimas: paprastai naudojamos labai integruotos, kapsuliuotos išmaniosios baterijos. Vidinė BMS dažnai yra 4S arba 6S, pasižyminti visapusiškomis apsaugos funkcijomis ir tiksliu pajėgumų skaičiavimu, bendraujanti su skrydžio vadovu per tam skirtus protokolus.

Taikymas: Naudodami programėlę arba nuotolinio valdymo pultelį vartotojai gali peržiūrėti dvigubą akumuliatoriaus įkrovos lygį iki procentinio tikslo, naudodamiesi saugiu įkrovimu ir iškrovimu.

2. Pramoninio lygio dronai (tyrimas, apžiūra, pasėlių apsauga):

Konfigūracija: Dėl ilgesnės misijos trukmės ir didelių naudingųjų apkrovų šie dronai paprastai naudoja didelės talpos baterijų blokus su dideliu išsikrovimo greičiu. BMS turi būti pramoninio lygio, palaikyti CAN magistralės ryšį, turėti tvirtas balansavimo galimybes ir platų darbinės temperatūros diapazoną.

Programos:

Tikslus likusio skrydžio laiko numatymas: Kelias valandas trunkančių patikrinimų metu skrydžio vadovas naudoja iš antžeminės stoties gautus BMS duomenis, kad tiksliai prognozuotų likusį skrydžio atstumą, užtikrinant saugų grįžimą į bazę.

Akumuliatoriaus būklės diagnostika: BMS užregistruoti duomenys leidžia analizuoti akumuliatoriaus nusidėvėjimą, palengvinant nuspėjamą techninę priežiūrą, kad būtų pakeistos baterijos, kol našumas nesumažėja iki pavojingo lygio.

Augalų apsaugos drono baterijos valdymas: atliekant didelio intensyvumo nuolatines operacijas, BMS balansavimas yra labai svarbus siekiant maksimaliai išnaudoti kiekvieną elementą, prailginti viso akumuliatoriaus tarnavimo laiką ir sumažinti eksploatavimo išlaidas.

3. Lenktynių dronai:

Poravimas: Lenktynių dronai siekia itin didelio galios ir svorio santykio, paprastai naudojant 4S arba 6S didelės spartos baterijas. Pasirinkus BMS, pirmenybė teikiama itin mažam vidiniam pasipriešinimui ir išskirtiniam iškrovimo pajėgumui, kartais paaukojant kai kurias apsaugos funkcijas siekiant sumažinti svorį.

Taikymas: pagrindinė BMS užduotis yra tiekti srovę be kliūčių, išlaikant ląstelių pusiausvyrą agresyvių manevrų metu, užtikrinant, kad galia nesumažėtų lenktynėse, kurios trunka vos minutes.

IV. Santrauka ir rekomendacijos

BMS pasirinkimas dronui yra techninis našumo, saugos, ilgaamžiškumo ir sąnaudų pusiausvyros veiksmas.

Pradedančiųjų požiūris: pasirinkite BMS, atitinkantį jūsų akumuliatoriaus S reitingą, su dideliu srovės skirtumu ir pagrindinėmis apsaugos / balansavimo funkcijomis.

Profesionalus pritaikymas: pirmenybę teikite patikimumui, pasirinkdami pramoninio lygio BMS su CAN magistralės ryšiu. Pasinaudokite jo duomenimis, kad optimizuotumėte parko operacijas ir priežiūrą.

Apibendrinant

Nors ir kompaktiška, BMS plokštė tarnauja kaip išmanioji drono maitinimo sistemos šerdis. Tinkamas suporavimas ir naudojimas ne tik padidina skrydžio saugumą, bet ir prailgina drono eksploatavimo laiką bei efektyvumą. Planuodami kitą drono galios sprendimą, skirkite šiam „protingam širdies valdytojui“ dėmesio, kurio jis nusipelno.