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      一文帶你了解:智能電池是什么,智能電池怎么來的?

      來源:鋰電池廠家?作者:admin??發布時間:2019-09-03 14:34:27??閱讀數:

        一文帶你了解:智能電池是什么,智能電池怎么來的?筆者使用的智能電池目前具備的一些功能有:電量顯示、壽命顯示、電池存儲自放電保護、衡充電保護、過充電保護、充電溫度保護、充電過流保護、過放電保護、短路保護、電芯損壞檢測、電池歷史記錄、休眠保護、通訊等十三個功能。

        有的功能可以直接通過智能電池上的LED燈有組合的亮和滅來確定電池目前的情況,有的電池功能則需要配合移動設備的App來進行實現,App 上會實時顯示剩余的電池電量,系統會自動分析并計算返航和降落所需的電量和時間,免除時刻擔憂電量不足的困擾。智能電池會顯示每塊電芯的電壓,總充放電次數以及整塊電池的健康狀態等。

      智能電池設置

      還有更加的高級的功能,例如Inspire1智能低電量返航:

        智能電池是什么,智能電池怎么來的?智能電池多用于航模無人機上,在電量過低時,無人機操作器會警報,電機可能無法輸出足夠的動力,此時用戶應盡快降落飛行器,否則飛行器將會自動降落,導致飛行器損壞或者引發其他的危險。為防止因電池電量不足出現不必要的危險,inspire 1主控會根據飛行的位置信息,智能地判斷當前電量是否充足。若當前的電量僅滿足完成返航,DJI GO APP將會提示用戶是否需要執行返航。若用戶在10秒內不作選擇,則10秒后將自動進入返航。返航過程中可短按智能返航按鍵取消返航過程。智能電量返航在同一次飛行過程只出現一次。

        相較于傳統的電池,目前無人機應用的電池無疑給人們帶來了很大的便利。從最開始的只充當能量存儲介質的電池,如何演變到目前多功能的智能電池呢?

      跟大家分享一下自己的一些關于智能電池的所見所聞:

      智能電池知識

      一、為了解決電池過放電問題:

        在電池使用的過程中,最怕就是電池過放。所以為了避免電池過放,研發人員在電池組里增加了過放電保護電路,當放電電壓降到預設電壓值時,電池停止向外供電。但是,如果因避免電池過放電而立即停止供電,那很多數據來不及保存,我們只能眼睜睜看著無人機從天上直接掉下來。因此,智能電池的放電截止只是電池自我保護的最后一道防線,在此之前,管理電路還要計算出末端續航時間,來為用戶提供預警,以便用戶有足夠的時間來采取相應的安全措施。

        智能電池是什么,智能電池怎么來的?下面我們以諾信電池為例,它采用的智能鋰電池在與飛控數據融合后可實現三級電壓預警保護措施。

      智能電池

        第一級警報:當檢測到電量剩余30%時(剩余量可以自己設置),飛機尾燈紅燈慢閃,開始報警,提示用戶應該注意剩余電量,提前做好返航準備;

        第二級警報:當檢測到剩余電量僅夠維持返航時,開始自動執行返航;而這個時間點的把握,與飛行距離、高度有關,是智能電池數據與無人機飛控數據融合后實時計算出來的;

        第三級警報:當檢測到剩余電量都不足以維持正常返航時(例如返航途中遇到逆風,則有可能超出預估的返航時間),則執行原地降落,以最大限度避無人機因缺電導致墜毀。

      無人機智能鋰電池續航時間

      無人機智能鋰電池續航時間

        續航時間的計算結果與飛行距離、飛行高度、當前電機輸出功率等因素有關。筆者提醒各位看官,這些因素都是動態變化的,而且變化幅度有可能很大,所有數據都需要實時計算,這對于智能鋰電池管理芯片、算法設計都會提出極高的要求。

      二、為了解決電池充電保護和保存的問題:

        智能電池是什么,智能電池怎么來的?大家都知道,鋰電池充電,是有特殊要求的。另外,目前大量鋰電池組采用了多電芯串并形式,由于電芯個體差異,導致充電和放電不可能做到100%均衡,因此一套完善的充電管理電路就顯得尤為必要了。而這,就是智能鋰電池要具備的第二項功能——對鋰電池組進行完善的充電管理,以及放電管理。

        以電池管理系統來說,其具備了上述的電池的充放電的管理功能,同時電池在保存時也是有一定要求的,智能鋰電池具有自放電功能。當電池電量大于65%無任何操作放置10天后(時間可更改,哈哈,不要在意電池的數據信息,看重點),電池會啟動自放電程序,將電量放到65%,以便于鋰電池長時間保存。

      智能電池管理信息

      三、為了實時檢測電池電量

        智能電池是什么,智能電池怎么來的?平時我們在對電池進行檢測的時候,總是要拿著一個萬用表,各種手忙腳亂才能測出電池的輸出電壓電流等物理量,或者帶著一個“嗶嗶響”掛在電池上,多少還是不方便。所以為了讓用戶知曉電池實時剩余電量以及其他訊信,電池向智能化邁進了。

      檢測電池電量

      以inspire 1為例:

      (1)檢測剩余電量。通過4顆LED燈直觀提示用戶電池的當前剩余電量,實時顯示,在飛行過程中也能顯示。

      (2)通過數字圖傳,實時回傳電壓數據,甚至能夠在APP里查看電池組單體的電壓。

      (3)記錄電池歷史數據,比如:使用次數,異常次數,電池壽命等。

      (4)提示電池異常。能夠通過LED燈提示各種電池異常,例如:短路、充電電流過大、電壓過高、溫度過高、溫度過低等。

      以下列舉兩個比較直觀的電池的功能:查看電量和充電保護提示(還是以inspire 1電池為例)

      查看電量

      充電保護指示

      四、為了解決電池電極插頭老化問題:

        智能電池是什么,智能電池怎么來的?我們應該不難發現,我們平時自己DIY的無人機所用的智能電池,當我們把電池連接到無人機上的那一瞬間,插頭冒出火花。如果這種情況長時間出現的話,電池的金屬插頭將會在電池放電而產生的高溫環境下被氧化,從而使插頭導電性降低,導致插頭發熱,甚至空中熔解。因插頭老化問題導致無人機墜毀的案例并不少見。為了解決這個問題,鋰電池智能管理電路急需解決這個問題。

      一般鋰電池與智能電池

        哈哈,還是以諾信智能鋰電池為例。不要問我為什么這么沉迷,只是對它愛的深沉而已。

        當你把電池安裝到飛行器上時,跟我們傳統的電池不一樣,電極觸點并不會真正放電,因此不會產生火花,也不會產生電蝕現象,這樣一來,電池插頭接觸點的壽命就能獲得前所未有的提升。通過點按電池上的輕觸開關按鈕,電池才會真正進入電力輸出狀態,當然,關閉電池時,也是通過輕觸開關按鈕來執行的。

      五、為了解決電池版權問題

        智能電池是什么,智能電池怎么來的?智能電池使電池版權得到了很好的保護,首先,智能電池使得客戶只能使用原廠提供的鋰電池,電池品質能夠得到比較好的保證;另外,智能電池使得飛機制造商在該電池上造成一定程度的壟斷,因為客戶只能使用本公司生產的電池飛機才能飛,即使你破解了,我回去升級一下固件版本,那些山寨電池的商家又只能干瞪眼。

        以上所提到的五點,其根本目的就是為了能讓人們時刻了解電池的使用情況,從而使飛行更安全,以及飛行前期電池的檢測、后期電池的保存以及保護商家利益,讓人們可以更放心地使用電池。下面補充一些電池的使用注意事項。

      電池使用注意事項

        1.在不使用電池時,需將電池從飛機中取下,拿到陰涼處,防止過熱或者冬季凍傷。

        2.電池在飛機飛行使用后不要馬上進行充電,等電池冷卻之后再充電,一般充電的環境溫度在0℃至40℃,充電過程中最好有人值守,防止電池意外起火爆炸等。

        3. 運輸過程中,注意包裝,防止因為振動,車輛加速,減速導致與其他尖銳物品碰撞導致破損,起火。

        4. 電池使用前,注意提前檢查電池的健康狀況,比如是否因為長時間沒有使用導致虛電或者電池使用多次還沒有進行完整充放電操作,電芯之間電壓值是否相差過大(一般電芯之間的電壓相差0.2V則需考慮電池是否存在問題了)。

        5. 破損的電池,注意帶回交予回收單位(一般回收站可以回收),鋰電池對土地污染非常大;攜帶時,注意放在隨手可以開門拋出車外的位置,防止在車內起火。

        6.電池長時間不用,存儲電量一般在50%至65%為適合的存儲電池的電量區間。

        7. 電池空運也是很多模友關心的問題,電池能量在100Wh以下可以直接上飛機,有的模友估計偷笑了,因為標配的TB47電池的能量剛好設計為99.9Wh,但也有的納悶了,因為選配的TB48電池的能量為129.96Wh,這種電池一般只能攜帶兩個。(具體還要根據所在的航空公司確定)

        8. 低溫環境下使用電池(原始使用溫度范圍:-10℃至40℃),電池內阻加大而導致電壓驟降,使得容量減少,從而導致續航時間減少。所以使用前務必給電池充滿電再使用,即電芯電壓達到4.35V。在溫度低于5℃時,電池使用需要在充滿狀態,,電芯的電壓在4.2V以上,并且起飛前需要做好預熱措施以及貼保溫貼。預熱可以通過讓飛機在起飛時低空懸停一分鐘左右或者用預熱倉進行預熱。

        之前有跟一些模友交流過,很多不知道電池完整充放電的操作,或者沒有意識要做完整充放電。就拿inspire 1 的電池來說吧,電池在經過10個充放電循環之后,需要進行至少一次完整的充放電,對電量計算行校準。

      充電大家都會,那放電呢?有兩種:慢速放電和快速放電

        慢速放電:將電池安裝在飛行器當中,開啟電池,靜態放電知電池電量為5%以下或直至電池制動關閉?!窘ㄗh在這個放電過程當中不要去開啟電機,尤其是電機不帶槳葉轉動,會增加電機磨損】;

        快速放電:將電池安裝在飛行器中,在室外飛行至低電量報警病自動降落后,不要關機,繼續放電至電池自動關閉。

        目前行業中制約了無人機的翱翔藍天的一個因素就是續航能力,而智能電池如果能進一步改進,比如通過優化電量利用率或改變能源種類(比如氫氣、太陽能)等方式,讓飛機擁有更長的作業時間,前者可能對電池的續航能力的改變不是很大,但是后者一旦能在使用新的能源之后并且能夠將續航能力成倍提升,那無疑是跨越性的進步。

        另外,目前電池的利用率個人還是覺得有點過低,甚至是覺得浪費,如果我們把智能電池的電路管理模塊單獨出來,電芯單獨出來,那么是否當我們的電池電芯損壞我們直接更換電芯之后,把新的電芯跟原來的電路管理模塊可以一起再搭配使用呢?或者可以再細化到單個的電芯……

        好了,以上就是關于智能電池是什么,智能電池怎么來的?的詳細解析了。無人機智能電池的革命,只是時間的問題,大家一起期待吧!

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