正方科技无人机智能锂电池详细剖析
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无人机智能锂电池详细剖析

从商业格局上讲，无人机锂电池智能化，是一个不错的发展方向和存在形式。反过来讲，这种形式也令商业模式更具有赢利潜能。在我们身边，智能锂电池已随处可见，笔记本电脑、手机，以及众多移动设备，均已采用了智能锂电池。无人机的动力锂电池，也正在向智能锂电池过渡。

郑州正方科技有限公司作为无人机智能电池管理系统的原始设计厂家，正方科技详细向大家剖析一下“电池”遇到“智能”是如何两情相悦的。

1.解决过放电问题催生智能电池

对于非一次性电池，也就是可充电电池，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。

对于续航时间的计算，在小电流设备上处理起来要简单得多，例如：笔电本电脑、手机等。但是对于像无人机、电动汽车等，这类工作电流大，电流变化大，工况复杂的系统来说，需要动态计算续航时间，那情况就变得复杂得多了。

例如正方科技为某知名无人机公司设计的智能电池为例：飞机在起飞时飞控可以自动解除放电保护板，以保证飞行的100%安全，同时在飞行过程中时时提供精准电池信息给飞控，飞控判断飞机返航时间。正方科技无人机智能电池，界面精确显示剩余容量，电压以及单体电芯电压等

它采用的智能锂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。

续航时间的计算结果与飞行距离、飞行高度、当前电机输出功率等因素有关。5iMX提醒各位看官，这些因素都是动态变化的，而且变化幅度有可能很大，所有数据都需要实时计算，这对于智能锂电池管理芯片、算法设计都会提出极高的要求。

2.解决充电和保存问题催生智能电池

目前锂电池已经大行其道。众所周知，锂电池充电，是有特殊要求的。如果读者感兴趣，可以查阅相关资料，这里不再赘述，当然这只是其一。其二是，目前大量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。

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。因此正方无人机智能电池配套的充电器，其实质只是一个电源适配器，真正的充电管理电路在电池里面。

　　功能之二：该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。

　　3.解决电池电量检测问题催生智能电池

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。

以正方科技智能电池管理系统智能锂电池为例。

　　功能之一：检测剩余电量。通过3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灯或LCD液晶屏提示各种电池异常，例如：短路、充电电流过大、电压过高、温度过高、温度过低等。

　　4.解决电极触点电腐老化问题催生智能电池

也许你还有印象，当我们把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要发挥作用了。

5.解决电池版(Li)权(Yi)问题催生智能电池

　　智能锂电池使电池版权得到了很好的保护，一方面只能使用原厂提供的锂电池，电池品质能够得到比较好的保证，一致性也较好，可靠性理论上也更好;另一方面，我们家的无人机，从此只能用我们自家的锂电池了!别家的，我不给你钥匙，就算你放进来了，也不给你工作。有人也试图破解智能锂电池的加密措施，然而一旦无人机升级了固件，那些被破解的数据有可能失效，造成一大波副(Shan)厂(Zhai)电池不能正常使用。

　　以上五点，使电池管理电路(电池智能管理模块)与原生态电池紧密的联系在了一起，变成了我们常见的各种形式的智能锂电池。智能锂电池的优势非常多，这些“智能化”给使用者带来可靠性、易用性的。

项目经理

李国辉：13592473059

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