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电池知识

无人机中使用的有锂电池有哪些?科普一些无人机锂电池的小知识

来源:宝鄂实业    2019-05-16 22:49    点击量:

无人机中使用的有锂电池有锂离子电池和锂聚合物电池之分。根据功能又可分为智能电池和普通动力电池。
锂离子电池基本上就以18650为电芯,如下图。

18650是标准件,工艺成熟,主要厂商是松下、LG、三星。能量密度较高但高倍率放电时易发热,无人机中使用比较的比较少,以下主要讲一下锂聚合物电池。
先说普通动力电池:如下图

1. 电芯。电芯是电池的核心,上图是普通动力电池PACK,从图中可看出里面有几块板状元件,这个元件就是电芯。

电芯的性能直接体现了电池的关键指标(见下文)。电芯正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂,负极材料一般是石墨。生产工艺有卷绕和叠片。目前国内的电芯生产能力很强,主要有ATL、格瑞普、比亚迪、富力。
2.转接板,将各电芯焊接在板上比引出电源线和平衡线。电源线主要用于放电,平衡线很重要用于检测各电芯电压,也在充电过程中用以平衡电压,与相应的充电器配合即所谓的平衡充电。
3.PACK,用转接板连接好的电芯组合封装打包好就成了PACK。平常所说的nSnP就是指电芯的串并联方式,串联升电压,并联升容量(电流)。3S2P指三串二并,如果电芯额定电压3.7V,容量2600mAh,那么PACK就是11.1V,容量5200mAh。
智能电池:

智能电池包括了电池PACK,此外还有以下部分。
1.管理板,又称保护板,因为主要起保护电池的作用。核心是BMS程序,起到过充保护、过放保护、温度保护,开关控制,通信,LED显示等作用。
2.外壳结构。
3.填充物。泡棉、PC板等材料。
电池只要性能指标:
1.容量。
2.放电平台,可以理解为额定电压,即电池工作中大部分时间的输出电压。
3.电压。目前主流是充满电4.2V,放电平台一般为3.7V;高压版充满电4.35V,放电平台一般为3.8V。
4.循环寿命,一般表示支持多少个完整的放电循环后容量下降为初始的80%或90%。
5.放电倍率。支持的最大工作电流,如5C倍率下5000mAh的电池,最大工作电流为25A,当然瞬时电流可以更大。
6.能量密度。有重量能量密度和体积能量密度之分,因为无人机更关心重量所以多用重量密度衡量电池性能。即单位重量下电池的能量,单位:Wh/Kg。(能量用放电平台乘容量计算得。)
动力线转接XT60进行对接输出,这种电池插头与电动独轮车对接的插头一样,采用公母对插进行性能嫁接。
无人机的设计工程师更喜欢称这种锂电池,设计师们喜欢叫它为T型电池,T型电池更符合无人机设计师们的组装理念,电池可捆邦拆卸,,有利于无人机的用户更换电池。锂电池接头的生产厂家,以艾迈斯为代表,开发出了易插拔的T型接头,如XT60,XT90等系列产品,同时也开发出了带护套的T插,不仅更加美观,同时也方便焊接。满足了无人机爱好者以及厂商的需求。无人机电池插头对接实验,这种无人机电池采用特珠的电池材料,支持大倍率放电,同时无人机电池可以使用专用的电池充电器进行快速充电。