Nutika BMS-i kujundamine drooni LiPo pakettide jaoks: telemeetria, kaitsed ja OTA värskendused

A akuhaldussüsteemtähendas varem üht: hoida rakke süttimast. See on endiselt loendis, kuid tööstuslike UAV-rakenduste jaoks ei piisa enam põhikaitseskeemist.

Kaasaegsed droonitoimingud nõuavad nutikamat riistvara. Autopargi haldajad soovivad reaalajas akuandmeid lennu keskel. Insenerid vajavad kaitseloogikat, mis reageerib reaalsetele tingimustele, mitte ainult staatilistele lävedele. Ja kuna BMS-i püsivara küpseb, on võimalus edastada juurutatud pakettidele värskendusi ilma neid teenusest eemaldamata muutunud tõeliseks tööeeliseks.

Siin on toimiv jaotus droonide LiPo-pakettide nutika BMS-i kavandamisest ja miks iga kiht on oluline.

Telemeetria: aku kõne panemine

Nutika BMS-i esimene töö on andmete kogumine. Rakkude taseme pinge jälgimine on aluseks – vajate üksikute elementide näitu, mitte ainult paketi pinget. Kuueelemendiline LiPo pakk võib näidata tervet kogupinget, peites samas ühe nõrga elemendi, mis koormuse all kõverdub.

Lisaks pingele peaks hästi läbimõeldud BMS teatama:

Laetuse olek (SoC) – arvutatakse kulonide loendamisest ja pingekõveratest, mitte ainult pingest

Tervislik seisund (SoH) – tuletatud võimsuse tuhmumise jälgimisest tsüklite lõikes

Temperatuur – ideaaljuhul mitmest anduripunktist kogu pakendis, mitte ainult korpusest

Praegune joonis – reaalajas ja logitud, kasulik lennukikere või kandevõimega seotud probleemide diagnoosimiseks

Tsüklite arv – paki kohta, logitakse automaatselt

Need andmed edastatakse CAN-siini või UART-i kaudu lennukontrollerile ja kuvatakse maapealse jaama tarkvaras. Autopargi toimingute puhul edastatakse see aku seisundi armatuurlaudadele, mis märgivad paketid, mis lähenevad teenuse lõppemisele, enne kui need muutuvad välijuhtumiteks.

Telemeetriakiht muudab LiPo aku toiteallikast dokumenteeritud hooldusajalooga varaks.

Kaitse: kus elab loogika

Drooni BMS-i kaitsekonstruktsioon peab tasakaalustama ohutuse ja praktilisuse. Kaitse, mis on liiga agressiivne maapealne õhusõiduk asjatult. Liiga lubavad kaitsed lasevad riistvaral halveneda või ebaõnnestuda.

Põhilised kaitsed igas tõsises UAV BMS-i disainis:

Ülepinge / alapinge – elemendi taseme väljalülitused, mitte paketi tasemel. Käivitub, kui mõni üksik lahter tabab määratletud lakke või põrandat. Need ei ole läbiräägitavad.

Ülevool – nii pidev kui ka tipplävi. Tööstuslikud droonid, mis tõmbavad suure kandevõimega tõstukite ajal liigvoolu, vajavad pearuumi; BMS peab eristama legitiimset võimsuse tõusu rikkeseisundist.

Termokaitse – temperatuuripõhine laadimise ja tühjenemise vähendamine. Kui elemendi temperatuurid tõusevad üle määratletud piiri, vähendab BMS saadaolevat voolu enne kõva piirini jõudmist. See on kasulikum kui otsene väljalülitamine – see võimaldab lennukil maanduda, mitte järsult võimsust katkestada.

Kärje tasakaalustamine – passiivne või aktiivne, töötab laadimise ajal. Tasakaalustamata rakud on LiPo enneaegse lagunemise üks peamisi põhjuseid. BMS, mis ei ole tasakaalus, jätab tsükli eluea lauale.

Lühise tuvastamine – kiire toimega, taastumisloogikaga, et eristada tõelist lühist mööduvast tõrkest.

Kõik need kaitsed vajavad häälestatud lävesid, mitte võrdluskujundusest kopeeritud vaikeväärtusi. Tööstusliku drooni tööprofiil – kandevõime kaal, lennukõrgus, ümbritseva õhu temperatuurivahemik – peaks ajendama kalibreerimist.

OTA värskendused: püsivara ilma seisakuta

Siin eraldub nutikas BMS-i disain pärandriistvarast. Õhu kaudu toimuvad püsivara värskendused võimaldavad kaitselävesid, tasakaalustusalgoritme ja telemeetriaparameetreid üle vaadata ilma pakette füüsiliselt teenusest välja tõmbamata.

Suurte laevastike puhul on see märkimisväärne. Viiekümne paketi BMS-i püsivara käsitsi värskendamine võtab aega ja toob kaasa käsitsemisriski. OTA surub rutiinse laadimise ajal uuenduse üle drooni andmesidelingi või maapealse jaama ühenduse.

Turvalisus on siinkohal oluline. OTA-värskenduse torujuhtmed vajavad volitamata muutmise vältimiseks allkirjastatud püsivara pakette ja versioonikontrolli – see on eriti oluline kommerts- või reguleeritud UAV-operatsioonide puhul.

Kuidas ZYEBATTERY läheneb BMS-i disainile

ZYEBATTERYehitab oma suure jõudlusega liitiumpolümeer- ja tahkisliitium-ioonakusid koos integreeritud nutika BMS-i riistvaraga, mis on loodud spetsiaalselt tööstuslike droonirakenduste jaoks. See tähendab rakutasandi telemeetriat, kalibreeritud mitmekihilist kaitset ja BMS-arhitektuure, mis on loodud toetama püsivara värskendusi vastavalt töönõuete muutumisele.

Eesmärk ei ole ainult töötav aku. See on aku, mis suhtleb, kaitseb arukalt ja hoiab voolu kogu kasutusaja jooksul.