드론 배터리에 BMS를 사용하는 방법은 무엇입니까?

드론의 "스마트 하트 관리자": BMS 보드 페어링 전략 및 핵심 애플리케이션

드론의 세계에서는배터리BMS(관리 시스템) 보드는 중요한 역할을 합니다. 드론에 BMS 보드를 올바르게 페어링하고 적용하려면 어떻게 해야 합니까? 이 기사에서는 심층 분석을 제공합니다.

I. BMS보드란? 왜 필수불가결한가?

간단히 말해서, BMS 보드는 스마트 장치에 내장된 회로 기판입니다.배터리. 리튬 배터리 팩(일반적으로 LiPo 배터리)의 "상태"를 모니터링하고 관리합니다.

모니터링: 개별 셀 전압, 전체 팩 충전/방전 전류 및 온도를 실시간으로 추적합니다.

관리: 밸런싱 기능을 통해 팩 전반에 걸쳐 일관된 셀 전압을 보장하여 "가장 약한 링크" 효과를 방지합니다.

보호: 과충전, 과방전, 과전류, 단락 및 과열 보호 기능을 제공하여 배터리 화재, 폭발 또는 영구적인 손상을 방지하는 생명선입니다.

신호: CAN, SMBus 또는 I2C와 같은 인터페이스를 통해 비행 컨트롤러 및 지상국과 통신하여 남은 용량 및 상태와 같은 중요한 데이터를 보고합니다.

BMS가 없으면 드론 배터리는 퓨즈나 미터가 없는 가정용 전기 회로와 같아서 위험하고 제어할 수 없습니다.

II. 드론용 BMS 보드를 선택하는 방법은 무엇입니까?

BMS 보드를 선택하려면 드론의 특정 요구 사항에 맞게 조정해야 합니다. 다음 네 가지 주요 차원을 고려하십시오.

1. 배터리 팩 아키텍처 기반: S Count 및 P Count

S 카운트: 배터리 팩 내에서 직렬로 연결된 셀 수를 말하며 총 전압을 직접 결정합니다.

병렬 셀 수(P): 병렬로 연결된 셀 수를 나타내며 배터리의 전체 용량 및 방전 성능에 영향을 미칩니다. BMS는 병렬 연결로 인해 발생하는 더 높은 연속 방전 전류를 견뎌야 합니다.

매칭 전략: BMS를 선택할 때 배터리의 S 개수와 완벽하게 일치해야 합니다. P 카운트에서 추정된 최대 전류를 기준으로 적절한 전류 정격을 갖춘 BMS를 선택합니다.

2. 전류 요구 사항 기준: 연속 방전과 피크 전류 비교

최대 부하에서 드론에 필요한 전류를 계산합니다.

일치 전략: 선택한 BMS는 계산된 최대 드론 요구 사항을 초과하는 연속 방전 및 피크 전류 정격을 20%-30%의 안전 여유로 가져야 합니다. 60A가 필요한 드론에서 30A 등급의 BMS만 사용하면 과부하로 인해 보호 기능이 작동되어 예상치 못한 종료 및 충돌이 발생할 수 있습니다.

3. 기능적 요구 사항 기반: 균형 조정 및 통신 프로토콜

밸런싱 기능: 고성능 드론의 경우 BMS에는 패시브 밸런싱이 표준으로 적용되어 배터리 팩 수명이 연장됩니다.

통신 프로토콜: BMS가 비행 컨트롤러와 "통신"하는 데 사용하는 언어입니다.

SMBus/I2C: 간단한 프로토콜을 특징으로 하는 소비자급 드론에 일반적입니다.

CAN 버스: 강력한 간섭 저항, 긴 전송 거리 및 뛰어난 신뢰성을 제공하여 산업 및 상업용 드론에 선호됩니다.

일치 전략: BMS 통신 프로토콜이 비행 컨트롤러 시스템과 호환되는지 확인하십시오. 대부분의 오픈 소스 비행 컨트롤러는 CAN 버스를 지원하므로 가장 권장되는 선택입니다.

4. 크기 및 무게 고려 사항: 공간 배치

드론은 무게와 공간 제약에 매우 민감합니다.

매칭 전략: 고집적, 소형, 경량 BMS 솔루션에 우선순위를 둡니다. 셀이 압축되거나 과도한 무게가 추가되는 것을 방지하려면 배터리 팩 내에 현명하게 배치해야 합니다.

III. 드론 애플리케이션의 BMS 보드에 대한 실제 시나리오

1. 소비자 항공 사진 드론:

페어링: 일반적으로 고도로 통합되고 캡슐화된 스마트 배터리를 사용합니다. 내부 BMS는 4S 또는 6S인 경우가 많으며 포괄적인 보호 기능과 정확한 용량 계산 기능을 갖추고 전용 프로토콜을 통해 비행 컨트롤러와 통신합니다.

적용: 사용자는 앱이나 리모콘을 통해 실시간으로 정확한 듀얼 배터리 잔량을 백분율로 확인하고 안전한 충전 및 방전 관리를 즐길 수 있습니다.

2. 산업 등급 응용 드론(측량, 검사, 작물 보호):

구성: 임무 기간이 연장되고 탑재량이 많기 때문에 이러한 드론은 일반적으로 방전율이 높은 고용량 배터리 팩을 사용합니다. BMS는 견고한 밸런싱 기능과 넓은 작동 온도 범위를 갖춘 산업용 등급이어야 하며 CAN 버스 통신을 지원해야 합니다.

신청:

정확한 남은 비행 시간 예측: 몇 시간 동안 점검하는 동안 비행 컨트롤러는 지상국에서 수신한 BMS 데이터를 사용하여 남은 비행 범위를 정확하게 예측하여 기지로의 안전한 귀환을 보장합니다.

배터리 상태 진단: BMS에 기록된 데이터를 통해 배터리 성능 저하를 분석하여 성능이 위험한 수준으로 떨어지기 전에 배터리를 교체할 수 있는 예측 유지 관리를 지원합니다.

작물 보호 드론 배터리 관리: 고강도 연속 작업의 경우 BMS 밸런싱은 각 셀의 활용도를 극대화하고 전체 배터리 팩의 수명을 연장하며 운영 비용을 줄이는 데 중요합니다.

3. 레이싱 드론:

페어링: 레이싱 드론은 일반적으로 4S 또는 6S 고속 배터리를 사용하여 극도의 중량 대비 출력 비율을 추구합니다. BMS 선택은 초저 내부 저항과 뛰어난 방전 용량을 우선시하며 때로는 무게 감소를 위해 일부 보호 기능을 희생합니다.

응용 프로그램: BMS의 핵심 임무는 공격적인 기동 중에 셀 균형을 유지하면서 병목 현상 없는 전류 출력을 제공하여 단 몇 분 동안 지속되는 경주 중에 전력이 저하되지 않도록 하는 것입니다.

IV. 요약 및 권장 사항

드론용 BMS를 선택하는 것은 성능, 안전, 수명 및 비용 간의 기술적 균형을 맞추는 작업입니다.

초보자 접근 방식: 충분한 전류 여유와 기본 보호/밸런싱 기능을 갖춘 배터리의 S 등급과 일치하는 BMS를 선택하십시오.

전문 애플리케이션: CAN 버스 통신을 갖춘 산업용 등급 BMS를 선택하여 신뢰성을 우선시하십시오. 데이터를 활용하여 차량 운영 및 유지 관리를 최적화합니다.

요약하면

BMS 보드는 작지만 드론 전원 시스템의 지능형 핵심 역할을 합니다. 올바르게 페어링하고 활용하면 비행 안전이 향상될 뿐만 아니라 드론의 작동 수명과 효율성도 연장됩니다. 다음 드론 전력 솔루션을 계획할 때 이 "지능형 심장 관리자"에게 마땅한 관심을 기울이십시오.