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趣谈:无人机电池是如何智能起来的?
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趣谈:无人机电池是如何智能起来的?
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发表于 2022-11-22 18:37:42
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趣谈·无人机电池是如何智能起来的
▶▶▶
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。
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