Дизајнирање на паметен BMS за пакети со дронови LiPo: телеметрија, заштита и ажурирања OTA

A систем за управување со батериипорано значеше едно: да не се запалат ќелиите. Тоа сè уште е на списокот, но за индустриските UAV апликации, основното заштитно коло повеќе не е доволно.

Современите операции со беспилотни летала бараат попаметен хардвер. Менаџерите на флотата сакаат податоци за батериите во живо при лет. На инженерите им е потребна заштитна логика која одговара на реалните услови, а не само на статични прагови. И како што созрева фирмверот на BMS, способноста да се туркаат ажурирања на распоредените пакети без да се повлекуваат од услугата стана вистинска оперативна предност.

Еве работен преглед на она што се однесува на дизајнирање на паметен BMS за пакети LiPo со беспилотни летала - и зошто секој слој е важен.

Телеметрија: Зборувајќи за батеријата

Првата работа на паметниот BMS е собирање податоци. Следењето на напонот на ниво на ќелија е основата - ви требаат индивидуални отчитувања на ќелиите, а не само пакет напон. Пакет LiPo со шест ќелии може да прикаже здрав агрегат напон додека крие една слаба ќелија што ќе се свитка под оптоварување.

Надвор од напонот, добро дизајнираниот BMS треба да пријави:

Состојба на полнење (SoC) - пресметано од куломско броење плус криви на напон, а не само напон

Здравствена состојба (SoH) - добиен од следење на избледување на капацитетот низ циклусите

Температура - идеално од повеќе точки на сензорот низ пакетот, не само од куќиштето

Тековно извлекување - во реално време и евидентирано, корисно за дијагностицирање на проблеми со авионската рамка или товарот

Број на циклуси - по пакет, автоматски евидентиран

Овие податоци се пренесуваат до контролорот на летот преку автобусот CAN или UART и се појавуваат во софтверот на копнената станица. За операциите на флотата, се внесува во контролните табли за здравјето на батериите што ги означува пакетите кои се приближуваат до крајот на услугата пред да станат инциденти на терен.

Телеметрискиот слој е она што ја претвора батеријата LiPo од извор на енергија во средство со документирана историја на услуги.

Заштити: Каде што живее логиката

Дизајнот за заштита во беспилотно летало BMS треба да ја балансира безбедноста со практичноста во работењето. Заштити кои се премногу агресивни копнени авиони непотребно. Заштитите кои се премногу попустливи дозволуваат хардверот да се деградира или да не успее.

Основната заштита во секој сериозен дизајн на UAV BMS:

Пренапон / Недоволно напон - Прекини на ниво на ќелија, а не на ниво на пакет. Се активира кога која било поединечна ќелија ќе го погоди дефинираниот плафон или под. За овие не може да се преговара.

Прекумерна струја - и континуирани и врвни прагови. На индустриските беспилотни летала што влечат пренапонска струја за време на лифтови со тешки товари им треба простор за глава; BMS треба да разликува легитимен скок на моќност од состојба на дефект.

Термичка заштита — Намалување на полнењето и празнењето врз основа на температурата. Кога температурите на ќелиите се искачуваат над дефинираното ограничување, BMS ја намалува достапната струја пред да достигне цврсто исклучување. Ова е покорисно од директно исклучување - му дозволува на авионот да заврши слетување наместо нагло да ја прекине струјата.

Балансирање на ќелии — Пасивно или активно, работи за време на полнењето. Неурамнотежените клетки се една од основните причини за предвремено деградирање на LiPo. BMS што не балансира го остава циклусниот век на маса.

Откривање на краток спој — Брзо дејствување, со логика за враќање за да се разликува вистинскиот краток спој од минлив дефект.

Секоја од овие заштити има потреба од подесени прагови, а не стандардни копирани од референтен дизајн. Работниот профил на индустриски дрон - тежина на носивост, висина на летот, опсег на температурата на околината - треба да ја поттикне калибрацијата.

OTA ажурирања: фирмвер без прекин

Ова е местото каде што паметниот дизајн на BMS се одвојува од стариот хардвер. Ажурирањата на фирмверот преку воздух овозможуваат ревидирање на праговите за заштита, алгоритмите за балансирање и телеметриските параметри без физички да се повлекуваат пакетите од услугата.

За големите флоти, ова е значајно. Рачното ажурирање на фирмверот BMS на педесет пакети одзема време и воведува ризик од ракување. OTA го турка ажурирањето преку податочната врска на дронот или поврзувањето на земната станица за време на рутинското полнење.

Овде се работи за безбедност. На цевководите за ажурирање OTA им требаат потпишани пакети на фирмверот и верификација на верзијата за да се спречи неовластена модификација - особено релевантна за комерцијални или регулирани операции на UAV.

Како ZYEBATTERY се приближува кон дизајнот на BMS

ZYEBATTERYги гради своите литиум полимер со високи перформанси и литиум-јонски UAV батерии со цврста состојба со интегриран паметен BMS хардвер дизајниран специјално за индустриски апликации за беспилотни летала. Тоа значи телеметрија на ниво на ќелија, калибрирана повеќеслојна заштита и архитектури BMS изградени да поддржуваат ажурирања на фирмверот додека се развиваат оперативните барања.

Целта не е само батерија која работи. Тоа е батерија која комуницира, заштитува интелигентно и останува актуелна во текот на целиот работен век.