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浅谈智能电池内部模块

精华 2
手机看帖 28 4897
       之前跟大家谈了智能电池的发展,其中无人机电源管理系统是飞机实现自主飞行的重要组成部分,现在跟大家粗略谈一下智能电池管理系统的基本构架(强调一下,智能电池管理系统多种多样,不一而足,以下只是个人所见所闻,只代表个人意见),大家有什么意见尽管喷,我脸皮比较厚(大家多学习交流):
电源管理系统的总体框架:
1.jpg
电源模块:
         首先是我们大家都很熟悉的家用电源220V,50Hz的交流电,在使用的时候我们不可能直接把220V交流电给我们电池进行充电,而是需要把电源进行调整才能给我们的锂电池进行充电。

适配器模块:
以小悟的100W的快速充电适配器为例:
我国的一般家用电的电压是220V,在经过适配器稳压整流可以输出26.3V的直流电压给电池进行充电。
2.jpg
继电器模块:
       从电源适配器输出电压之后,按道理说,我们是直接可以给电池进行充电,但是,为了智能化,我们中间需要多加一个继电器模块来控制电池什么时候要充电,什么时候不充电。为了让大家比较直观,找了一个简单的继电器原理图给大家演示一下(电池的继电器模块不一而足,该电路只为演示的作用):
3.jpg
       从上图可知,比如我在右边的2号输入给定我们的适配器的输入正极,3号输入口连接我们的电池输入正极,1号输入口可以断开不接,那么在我们左边的【电路通断控制模块】中(一般的控制方法有光耦隔离控制或者其它方法,这里就不详述),当电路导通,那么三极管Q1的基极就会变成高电平,使得三极管导通,从而使得继电器4和5接口有电流经过,使得继电器的3号接口的贴片打向左边的1号接口,使得3号的输入口连上了我们电源适配器的输入正极。从而给电池进行充电。(3号的输入接口指的是右边的输入接口,3号接口是指继电器本身元器件的接口,小伙伴不要搞混了)
      简单来说,就是控制电池什么时候要充放电。
      我们平时见的比较多小型的就是下面这种继电器,当然我们的智能电池里面不会采用这么大个的继电器。
4.png



负载模块:
       最基本的负载就是我们的飞机电机了,另外,在一个电路中,我们免不了要使用一些像电阻电感电容,以及检测传感器等负载器件。哪位大神有其他想法可以补充一下
5.png
电池控制器芯片:
       智能电池的大脑,电源管理系统的控制器芯片, 该控制器通过检测锂电池的电压大小从而控制继电器开关来对电池进行充放电管理。就目前所知的功能大家应该都比较清楚,最基本的几个功能:
一、     控制继电器模块的关断来控制电池是否充放电;
二、     在电池开启的时候,实时检测电池组的电池电压、电流、剩余电量等状况;
三、     与无线传输模块进行信号的交流,把电池的信息发送到地面站,同时也接受来至于地面站的信号指令。
6.jpg
        当然,有的智能电池包含了温度测量保护,电量计算,存储电池数据,充电算法,过流短路保护等功能。随着智能电池技术趋于成熟,智能电池的控制芯片的功能将会越来越多,让客户使用电池的时候更放心和更舒心。

无线传输模块:
       其实这个传输模块基本是飞机上要干的活了,不过我还是觉得讲一下比较好。大家有兴趣也可以再看一下。在智能电池控制器芯片采集到电源系统中的信息后, 再把电池的数据信号传输到飞机上,通过飞机上的无线传输模块将数据实时传输给地面。地面监控平台还可以发送一些指令给控制芯片, 通过控制继电器开关来调整电池放电情况,从而实现监测和控制飞机的目的。

       无线传输模块还是通过天线来进行数据传输的,看下图,拆了个精灵2,大家看起来比较直观:
       首先智能电池插在我们的飞机上的电池插口上,可以很清晰地看到插口左边有两根信号插针,用来进行数据传输的,右边两根扁平的接口,当然就是电池给飞机进行供电的正负极了。
7.png

       可以看到图中的那两根黄棕色的排线,就是从电池接口的信号接口引出来的,然后直接把数据信号给到我们飞机的电路板上,接下来就是飞机数据处理模块的事情啦。
8.png
       最后就是由信号天线跟地面站进行数据的传输咯。哈哈,有木有觉得看起来挺简单的样子。
9.png

最后,大家可以看一下我们传统的锂电池:
       电池上也就只有几个电芯,然后从各个电芯的接口接了几根排线,完全没有智能可言。
       首先电池充电的时候,需要借助充电器来提示电池充电情况;
10.jpg
    另外使用的时候还需要借助哔哔响,防止电池使用时过放。
11.jpg
       相比之下智能电池的功能还是杠杠的啊。哈哈,只是希望接下来,智能电池价格能越来越便民,性能和续航能力越来越好。虽说前阵子已经开始有听到类似于氢能源电池的新闻,但毕竟这不是大家随便都用的起的。所以大家还是继续祈祷吧。
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不得了  Phantom 3 Professional认证用户 2016-1-12 2#
好帖值得支持……學習學習
DJI-我不是DJI工作人员  Osmo Mobile认证用户 2016-1-12 3#
66666666
666
苟利国家生死以,岂因祸福避趋之!
悟空D  Mavic 2 Zoom认证用户 2016-1-12 4#
66666666膜拜大神
纵然伤心,也不要愁眉不展,因为你不知是谁会爱上你的笑容。
adasown   2016-1-12 5#
哈哈  我还是觉得这里无线传输有点不搭调哈
楼主  Mavic Pro认证用户 2016-1-12 6#
adasown 发表于 2016-1-12 20:39
哈哈  我还是觉得这里无线传输有点不搭调哈
哈哈哈,是的,无线传输模块已经属于飞机主板的问题了,不过为了有个走通的链路,还是忍不住放了。
mqq258   认证飞友 2016-1-26 7#
那是mos管控制的吧?我上次拆精灵电池的时候看了····  用继电器会啪啪啪响哒,对,就是啪~啪~啪~··啪啪~啪啪~~啪啪啪~~
299999  Phantom 4认证用户 2016-1-26 8#
好好好好好好好好好好好好好好
china_aigo@qq.c   2016-1-26 9#
拜读大帖,有水平。
313779994@qq.co   2016-1-26 10#
学习了!!
dgh685   2016-1-26 11#
好帖,简洁意明,楼主花了不少心思。
c cn  Phantom 3 Advanced认证用户 2016-1-26 12#
其实大疆可以把智能板放在飞机里而不是放在电池里,这样电池就便宜多了,但大疆赚少了
1491586020@qq.c  Inspire 1 V2.0认证用户 2016-1-26 13#
c cn 发表于 2016-1-26 21:57
其实大疆可以把智能板放在飞机里而不是放在电池里,这样电池就便宜多了,但大疆赚少了 ...
我觉的大疆还是用正常的电池好,便宜
神思铭  Osmo认证用户 2016-1-26 14#
学霸,我这个学渣表示电路图那部分根本看不懂
13985422821   2016-1-27 15#
好贴,学习了
lungym   2016-1-27 16#
电池这个耗材还是贵
charles.lee@dji   2016-1-27 17#
哔哔响还是实用的
qingyunziyoupai   2016-1-27 18#
c cn 发表于 2016-1-26 21:57
其实大疆可以把智能板放在飞机里而不是放在电池里,这样电池就便宜多了,但大疆赚少了 ...
电池在机器外边闲置的时候也是需要智能芯片维护的,所以,必须放到电池里才能保证电池的维护。
微博:http://weibo.com/qingyun123456
QQ:1649312449
人生最悲哀的是人死了钱没花了
zjy2414   2016-1-27 19#
电池很抗摔啊,炸机两次电池从来没坏
liu zh chi  Phantom 3 Standard认证用户 2016-1-27 20#
拜读大帖
Big fish,Big foolish
tingyu   2016-1-27 21#
但是售后目前取消了跟换电芯的服务,哪怕智能芯片完好但是电芯坏咯只能买新电池
812404765@qq.co  Inspire 1 V2.0认证用户 2016-1-28 22#
c cn 发表于 2016-1-26 21:57
其实大疆可以把智能板放在飞机里而不是放在电池里,这样电池就便宜多了,但大疆赚少了 ...
毕竟芯片成本很低,有了智能电池的名头大疆能多卖好几百
烟台航拍  Phantom 4认证用户 2016-1-28 23#
疆心比心,还是让大疆多赚点吧,要不大疆凭什么为我们提供更好的产品呢据说研发费用很高的
861006368@qq.co  Phantom 4 Advanced+认证用户 2016-1-28 24#
楼主,我正好有关于智能电池的一些问题请教,可否加个好友,微信或QQ?
299999  Phantom 4认证用户 2016-1-28 25#
智能电池非常聪明!?
299999  Phantom 4认证用户 2016-1-28 26#
so clever!!富有智慧的电池,好奇怪哦。。
299999  Phantom 4认证用户 2016-1-28 27#
但是怎么增加续航时间呢?
炸香机073   2016-1-29 28#
只能电池不是用继电器的吧 是用MOS管
529680231@qq.co   2016-1-31 29#
支持!学习了!
已累计飞行27621米
认证设备
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