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作者 | 穹宇逐光
出品 | 聚翼无人机
本文将围绕电池展开，包括各部分及配套设备。电芯构造及不同品牌有差异，选择考虑性能等因素。线束的输出线和平衡线有重要作用，线径依放电电流选。连接器有多种，注意选择和维护。配套设备中，BMS 功能强大，充电器分类型，还有保护板、温度传感器和存储箱等配件。
无人机电池
电池的各部分
电芯
1.电芯的基本构造
电芯主要由正极、负极、隔膜和电解液组成。正极材料如前面所述有多种选择，负极通常采用石墨等材料。隔膜起到隔离正负极的作用，防止短路，电解液则为锂离子的传输提供介质，保证电池充放电过程的正常进行。
电芯构造
2.不同品牌的电芯比较
不同品牌电芯在性能、质量和价格上存在差异。一些知名品牌电芯在一致性方面表现出色，即同一批次电芯的容量、内阻等参数差异较小，这对于电池组的性能和安全性非常重要。例如，松下的电芯以高能量密度和良好的稳定性著称，而三星电芯在市场上也有较高的占有率，其产品在性能和可靠性方面也有不错的表现。
不同型号电芯
3.电芯的选择标准
首先要考虑电芯的性能参数是否满足无人机的需求，如能量密度、放电倍率等。其次，要关注电芯的质量和稳定性，选择口碑好、生产工艺成熟的品牌。同时，成本也是一个重要因素，需要在性能和价格之间找到平衡。
电芯
线束
1.输出线的功能与重要性
输出线负责将电池的电能传输到无人机的电机、飞控等设备，其导电性能直接影响电能传输效率。如果输出线电阻过大，会在传输过程中产生过多热量，导致能量损失，甚至可能引发线路故障，影响无人机正常飞行。
裸露的电池
2.监测电压线（平衡线）的作用
平衡线用于监测电池组中每节电池的电压。在充电和放电过程中，由于电池内阻等因素，各节电池的电压可能会出现差异。通过平衡线，电池管理系统（BMS）可以实时监测电压，当电压差超过一定范围时，进行均衡操作，确保每节电池都能正常充放电，延长电池组寿命，提高电池组的安全性和稳定性。
平衡线示意图
3.线径的选择与计算方法
线径的选择要根据电池的最大放电电流来确定。一般来说，电流越大，需要的线径越粗，以降低电阻。线径的计算可以参考相关的电学公式，根据允许的电压降和电线材料的电阻率等参数计算所需线径。例如，对于大电流放电的无人机电池，可能需要选择 12AWG 或更粗的电线，以确保电能传输的高效和安全。
线径与电流对照表
连接器
1.常见的连接器类型（如 XT60）
XT60 是一种常用的电池连接器，它具有插拔方便、接触电阻小、能承受较大电流等优点。其设计合理，公母头连接紧密，能够有效防止松动和接触不良。除了 XT60，还有 XT30、T插等不同类型的连接器，适用于不同功率和电流需求的设备。
XT60接头
XT30接头
T接头
2.连接器的选择与使用注意事项
选择连接器时要根据电池的放电电流和无人机的接口类型来确定。确保连接器的额定电流大于电池的最大放电电流，以避免连接器过热甚至烧毁。在使用过程中，要注意插拔连接器时的方向正确，避免强行插拔导致连接器损坏。同时，要定期检查连接器的接触情况，如有氧化或脏污，应及时清理。
电池触点氧化
3.连接器的安装与维护
安装连接器时，要确保焊接牢固，避免虚焊。焊接后要检查焊点是否圆润、牢固，无短路风险。在维护方面，除了定期清理外，还可以在连接器上涂抹适量的导电脂，增强导电性，防止氧化。如果发现连接器有损坏或接触不良的迹象，应及时更换。
某品牌抗氧化剂
电池配套的设备
电池管理系统（BMS）
1.BMS 的功能与作用
BMS 是电池组的 “智能管家”，主要功能包括监测电池的电压、电流和温度。它能够实时掌握电池的工作状态，防止电池过充、过放、过热等异常情况的发生。例如，当电池电压接近过充阈值时，BMS 会自动切断充电电路，避免电池因过充而损坏。
BMS 还可以对电池组进行均衡管理，确保各节电池的电压保持一致，提高电池组的整体性能和寿命。
带BMS电芯
2.如何选择合适的 BMS
首先要根据电池组的参数，如电压、容量、放电倍率等选择匹配的 BMS。BMS 的额定电压和电流要能够满足电池组的要求。其次，要考虑 BMS 的功能是否完善，如是否具备高精度的电压监测、有效的均衡策略等。同时，品牌和口碑也是重要的参考因素，选择质量可靠、售后有保障的 BMS 产品。
3.BMS 的工作原理与保护机制
BMS 通过采样电阻实时监测电池的电压、电流，利用温度传感器监测电池温度。当监测到异常情况时，如过充、过放、过流或过热，BMS 会控制相应的开关管动作，切断或调整充放电电路，从而保护电池。例如，在过流保护时，BMS 会迅速切断输出电路，防止过大电流对电池和设备造成损害。
充电器
1.充电器的类型（如智能充电器、平衡充电器）
智能充电器具有自动识别电池参数、根据电池状态调整充电电流和电压的功能，使用方便，能有效保护电池。平衡充电器则在充电过程中能够对电池组中的每节电池进行单独充电，确保各节电池电压均衡，提高电池组的性能和寿命。
飞科达SKYRC B6 锂电池平衡充电器
2.充电器的选择与使用
选择充电器时要根据电池的类型、容量和充电倍率等参数来确定。充电器的输出电压和电流要与电池匹配，例如，对于 3S 电池，充电器的输出电压应在 12.6V 左右，充电电流根据电池容量和允许的充电倍率选择。在使用充电器时，要按照正确的操作流程进行，先连接电池再接通电源，充电完成后先断开电源再拔电池。
3.充电过程中的注意事项
避免在高温环境下充电，高温会影响电池和充电器的性能，甚至可能引发安全问题。同时，不要使用劣质充电器，以免因充电参数不准确导致电池过充或损坏。在充电过程中，要有人看管，防止意外发生。如果发现电池有异常发热、冒烟等情况，应立即停止充电并采取相应措施。
其他配件
1.合适的充电线
很多电池充电器为了通用，往往会使用例如"香蕉头"这类的连接器，但是电池用的时XT60这类的连接器，这是就需要利用插头转换线。
插头转换线
2.电池存储箱
电池存储箱主要用于电池的存放和运输。它可以提供一定的防护，防止电池受到挤压、碰撞和短路等情况。存储箱一般采用防火、防静电材料制作，内部有分隔设计，可固定电池，避免电池在箱内晃动。在长期存放电池时，将电池放入存储箱并置于合适的环境中，可以有效保护电池性能。
无人机电池存储盒
END
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