无人机智能锂电池那些你不知道的事

　　现在智能锂电池在市面上已随处可见，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。而无人机的动力锂电池，也正在向智能锂电池过渡。不过这中间高昂的制造成本，研发成本，最终都是需要用户来买单的，同时还要承担的更多其他隐形成本，例如由于产能不足带来的等候时间。为了讲清楚这个问题，江苏启飞（risingfly）小编先来和大家分享一下“电池”与“智能”是如何沟兑到一块儿的。

　　电池，大家并不陌生，不管是普通的五号圆柱形电池，还是汽车蓄电池，以及锂电池，不管是采用什么技术、什么材质制造的电池，它的实质仅仅是一个电能的存储介质。电能通过电池的两极来与负载(用电设备)进行能量交换(使用电设备做功)——接上灯泡，它就亮了;接上电扇，它就转了;接上收音机，它就响了。一次性电池没电了，设备就需要换上新电池;可充电电池没电了，充好电可继续使用。根据应用的需要，通过串联获得符合要求的工作电压，通过并联获得符合要求的电池容量。

　　是的，就是这么简单。这就是小编要揭示给你的有关电池应用的原生形态!然而，当应用条件日趋复杂化后，特别是应用在无人机上时，这种简单的电池供电形式就不再那么令人感到满意了!如是，就由各种原因催生了智能电池!

　　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。

　　以精灵4为例，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。小编提醒各位，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。

　　以精灵4的智能锂电池为例。

　　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，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。因此精灵3所搭配的充电器，其实质是一个电源适配器，主要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。

　　以精灵4的智能锂电池为例。

　　功能之一：检测剩余电量。通过4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。

　　当前所见无人机智能锂电池价格都不便宜，这增加了消费者的经济负担和采购难度。如果把那些不需要重复制造的模块从智能电池里移出来放进飞行器或放入充电器里，例如：放电管理模块、充电管理模块。此举会不会在不改变原有功能的前提下降低生产成本？提高更大的产能呢-还能扩大了用户的选择余地，电池供应充沛了，整机也将更受欢迎，最终获得更大的市场增长动力，以及带来无人机客户满意度的提升！