2018最新极飞植保无人机电池解析
2018最新极飞植保无人机电池解析
植保资讯
2018-09-14 11:08
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2018-09-14 11:08
2018最新极飞植保无人机电池解析

从2015年末电动多旋翼的植保无人机进入视野后,其能量之源“电池”就一直是大家关注的话题,因为无人机飞行过程中不管是飞行控制器、无线电收发模块、电机、电调都需要供电喂饱。


航模电池在植保领域的应用困难重重

早期植保无人机没有专门的供电电池,而航模电池的运用相对广泛,也就顺理成章的被运用到植保无人机上。这种电池结构相对简单,由数块基本的电芯组成,通过串联的方式提高放电电压。而因为植保无人机的体型、使用功率、载重都比较大、导致电路发热情况严重,高温融化电池插头的情况在植保无人机作业中频繁发生,这给作业人员带来了极大的阻碍,植保作业效率被降低。



植保无人机90%的损耗是来自于农田作业过程中的多次转场搬运导致的碰撞或跌落,其次是插头烧伤、电池被农药腐蚀或进水等,其应用场景比一般航模应用场景要复杂的多。而锂是一种特别容易发生反应的金属且易燃,遇水或潮湿空气会释放易燃气体氢气。呈固体状态时,温度超过其熔点180℃可自燃。错误操作、物理撞击等造成锂电池外短路或内短路,一旦锂电池体系被破坏,就会引起高温过热存在起火的隐患,且一旦起火火焰将很难在短时间内被扑灭。

 

锂电池的使用是否能提供更多安全保护?

要解决这个问题首先要满足以下条件

1. 用非导电材料将锂电池进行封闭处理;

2. 对电池进行隔离包装,使其无法与包装件内的其他电池、设备或导电材料(如金属)相互接触,并且对裸露的电极或插头使用不导电的保护帽、绝缘带或其他适当的方式进行保护。

3. 电池震动的缓冲设计:电芯与外壳之间最好有缓冲棉,因为直接的刚性碰撞电池极易破损,外部最易受撞击损伤的几个直角也可作相应防冲撞设计。

4. 防跌落撞击设计:将电池包装在刚性材质的外壳内具有一定强度,确保跌落时外包装不易变形,同时还应具备一定的韧性,刚性太强的材质一旦产生撞击变形就会刺穿电池。

5. 电气保护:他包括短路保护、过电流保护、过载保护、漏电保护等。目的是在电池一旦发生短路、异常等情况的时候,能够在极短时间内切断电源。并且,电池温度过高应限制充电,应设计可检测电池温度的运行机制。

 

目前市面上能够达到以上要求的电池厂家并不多,以极飞为例,极飞P20植保无人机所使用的电池,也自称带有了电池管理系统。据了解P20 V2无人机的电池加入了电池管理系统,简称BMS(Battery Management System),它能使电池的管理与维护实现了智能化与自动化。智能电池内部带有自动均衡的功能,不像传统航模电池一样需要充电器进行辅助均衡,从而保证电芯的良好状态。

1、通过飞机遥控器可实时查看电池的电压、电流、温度、状态等信息。

2、当电池参数出现异常时,遥控端会给警告信息,甚至语音提醒。

3、在低温环境下,由于电芯活性降低,导致性能不佳,BMS将自动把电芯加热至工作温度,从而保证电池在低温环境下也能使用。传统的航模可能有过这样的经验,在户外玩无人机时,需要自备1个保温箱,让电池温度时刻保持在常温状态下,否则无法正常使用。

4、电池的保护主要体现在充电方面,除了电池异常,温度高等保护动作之外,电池内部也限制了最大充电电流。

5、了解锂电特性的也许还会明白,充满电的电池在长期存放后,容易鼓包,性能下降等问题。在长期存放的电池管理方面,依然是由BMS自动管理,不需要人为干预,当长时间没有操作电池时,BMS会启动相关的放电回路,将电量释放至适合长期存储的电量。这也是为什么极飞要求长期存储时,需要充满电的原因。

6、电池在浅充浅放的原则下,也就是不过充不过放,并且放电倍率远小于电芯的设计倍率,能保证电池的寿命比较长,极飞宣称300次周期,跟充电系统有极大的关系,笔者认为极飞一直不开放快充功能,也是因为要保证寿命的原因。

极飞植保无人机电池

极飞的电池,在能量输出方面设计中考量到了稳定和安全问题,他的智能电池由高密度锂聚合物制成,采用的是工业级铝合金外壳,散热性能更加优异,在使用的材质方面来看内嵌了碳纤维面板,能够有效抵御各种冲击。智能电池防尘防水达到IP33防护等级,比较能适应各种恶劣的作业环境。

 

在电池降温设计上,极飞在电池仓前后两块板上加入了导风板配合风扇密封使用,这款风扇被极飞称之为“散热神器”,在使用时可以将以往等待电池降温需30分钟的时间降至几分钟内,降温完成后自动停止。

 

在未来,相信智能电池还会不断地优化与完善,植保无人机电池将往更安全与提高能效利用率的方向发展,以提供更强大的功率与能量以及更安全稳定的保护,成为名副其实的能源中心。