趣谈：无人机电池是如何智能起来的？

赋明通

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电池应用，已经深入到人们生活中的方方面面。无论是家用的普通电池，还是汽车动力电池以及锂电池，无论是采用什么技术、什么材质制造的电池，它都仅仅是一个电能的存储介质。

电能通过电池的两极来与负载（用电设备）进行能量交换（使用电设备做功），根据应用的需要，通过串联获得符合要求的工作电压，通过并联获得符合要求的电池容量。

这么看来是不是很简单的原理？其实这就有关电池应用的原生形态！但随着科技的发展，当应用条件日趋复杂化后，这种简单的电池供电形式已经满足不了各种应用场景的需求了。

So，智能电池应运而生。

NO.1 解决过放电问题

对于一般的可充电电池，过放电是最令人懊恼的事。过放意味着电池性能的下降，甚至报废。为了避免过放电，人们在电池组里增加了过放电保护电路，当放电电压降到预设电压值时，电池停止向外供电。然而实际的情况还要更复杂一些，比如笔记本电脑、无人机、电动汽车，如果因避免电池过放电而立即停止供电，那么电脑就会立即关机，很多数据来不及保存；无人机，就会从天上直接掉下来；电动汽车就会在毫无征兆的情况下抛锚。因此，智能电池的放电截止只是电池自我保护的最后一道防线，在此之前，管理电路还要计算出末端续航时间，来为用户提供预警，以便用户有足够的时间来采取相应的安全措施。

以正方科技出品的“OKCELL”系列智能锂电池为例，电池在与飞控数据融合后可实现三级电压预警保护措施。

第一级：当检测到电量剩余30%时，开始报警，提示用户应该注意剩余电量，提前做好返航准备；

第二级：当检测到剩余电量仅够维持返航时，开始自动执行返航；而这个时间点的把握，与飞行距离、高度有关，是智能电池数据与无人机飞控数据融合后实时计算出来的。

第三级：当检测到剩余电量都不足以维持正常返航时（例如返航途中遇到逆风，则有可能超出预估的返航时间），则执行原地降落，以最大限度避无人机因缺电导致坠毁。

NO.2 解决充电和保存问题

近年来，锂电池技术趋于成熟。锂电池充电。目前的锂电池组采用了多电芯串并形式，由于电芯个体差异，导致充电和放电不可能做到100%均衡，因此一套完善的充电管理电路就显得尤为必要了。而这，就是智能锂电池要具备的第二项功能——对锂电池组进行完善的充电管理，以及放电管理。

以正方科技出品的“OKCELL”系列智能锂电池为例。

功能之一：该智能锂电池实际上已内置了一个锂电池的专用充电管理电路，并且能够对电芯单体进行电压均衡管理。故而，对于充电器（电源适配器）的要求就并不那么高了，只要提供合适的充电电压和充电电流，就能够对该智能锂电池进行充电。

功能之二：该系列智能锂电池具有自放电功能。当电池电量大于65%无任何操作放置10天后，电池会启动自放电程序，将电量放到65%，以便于锂电池长时间保存。自放电时间间隔还能通过App进行设置。

NO.3 解决电池电量检测问题

传统的电池要检测电压，需要额外连接检测装置，比如电压表等等，而且这种检测不能在飞行过程中实时进行。有没有更方便更直观的方式，来让用户知晓电池的实时剩余电量以及其他讯信呢？是的，这就需要电池管理电路来完成了。

以正方科技出品的“OKCELL”系列智能锂电池为例。

功能之一：检测剩余电量。通过4颗LED灯直观提示用户电池的当前剩余电量，实时显示，在飞行过程中也能显示。

功能之二：通过数字图传，实时回传电压数据，甚至能够在APP里查看电池组单体的电压。

功能之三：记录电池历史数据，比如：使用次数，异常次数，电池寿命等。

功能之四：提示电池异常。能够通过LED灯提示各种电池异常，例如：短路、充电电流过大、电压过高、温度过高、温度过低等。

NO.4 解决电极触点电腐老化问题

常见当电池连接到无人机上的那一瞬间，插头冒出火花，并伴随打火的响声。时间一长，插头的连接可靠性就降低了，会导致插头发热，甚至空中熔解。因插头老化问题导致无人机坠毁的案例并不少见。为了解决这个问题，锂电池智能管理电路又开始发挥重要作用。