植保无人机用什么电池续航久?

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植保无人机几乎无一例外地使用高倍率的锂聚合物电池(Li-Po电池),特别是以18650电芯21700电芯组成的智能电池。

植保无人机用什么电池续航久?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

下面我将从几个方面详细解释:

核心答案:主流电池类型

植保无人机使用的电池主要是 “高倍率锂聚合物电池”,但这个“锂聚合物”在形态上又分为两种:

智能电池 - 目前绝对的主流

这是目前大疆等主流植保无人机(如T系列、P系列)使用的标准电池,它不是简单的电芯,而是一个高度集成的系统。

  • 构成:

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    • 电芯: 内部由多个标准的 1865021700 圆柱形锂电芯串联或并联组成,这些电芯能量密度高,技术成熟。
    • 电池管理系统: 这是“智能”的核心,BMS负责监控电池的电压、电流、温度,计算剩余电量,并管理充放电过程,确保安全。
    • 通信接口: 电池通过专用接口与飞控系统通信,实时传输数据(如电量、健康度、循环次数等),并在遥控器App上显示。
    • 加热系统: 内置PTC加热片,能在低温环境下为电池预热,保证其在最佳温度范围内工作,防止低温性能骤降和析锂。
    • 坚固外壳: 通常是硬质塑料外壳,提供良好的物理防护。
  • 优点:

    • 即插即用: 用户无需自行组装,使用非常方便。
    • 高度集成与安全: BMS和加热系统确保了使用的安全性和电池的寿命。
    • 智能化管理: 飞行器能精准管理电量,实现精准的电量估算和低电量自动返航。
    • 标准化: 品牌间通常不通用,但同品牌系列间通用,方便替换和采购。
  • 缺点:

    • 成本较高: 相同容量的电池,智能电池比普通电芯组贵。
    • 维修困难: 一旦BMS损坏,整个电池基本报废,维修成本极高。

普通锂聚合物电池 - 早期或小众机型使用

一些早期的植保无人机或某些特定品牌的机型可能会使用“软包”形态的锂聚合物电池。

  • 构成:

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    • 电芯: 是一个整体的“软包”电芯,外壳是铝塑膜。
    • 电池管理系统: 通常作为独立的“平衡充”或集成在充电器中,不如智能电池与飞控结合得紧密。
    • 需要用户自行管理: 用户需要自己关注电压、平衡充电等。
  • 优点:

    • 能量密度可能更高: 在某些形态下,软包电池的能量密度可以做得更高。
    • 成本相对较低。
  • 缺点:

    • 安全性差: 软包电芯一旦受损(如刺穿、挤压),极易起火或爆炸。
    • 使用不便: 需要用户具备一定的电池知识,管理起来更复杂。
    • 智能化程度低: 无法与飞控进行深度通信,电量估算和安全保护功能较弱。

为什么选择这种电池?(关键特性)

植保无人机的工作环境决定了其电池必须具备以下特性:

  1. 高倍率放电能力

    • 原因: 植保无人机在满载农药起飞、爬升或悬停时,瞬间需要非常大的电流(以30C、40C甚至更高的倍率放电),普通电池无法承受如此大的电流,会导致电压急剧下降,功率不足,甚至直接损坏。
    • 作用: 高倍率电池能确保无人机在任何状态下都有充足、稳定的动力输出。
  2. 高能量密度

    • 原因: 植保无人机的载重和续航是核心矛盾,电池既要提供足够动力,又不能太重,否则会缩短续航、减少农药载荷。
    • 作用: 高能量密度意味着在同等重量下,电池能储存更多电量,从而实现更长的飞行时间和更大的作业面积。
  3. 高可靠性及安全性

    • 原因: 作业环境复杂,电池要承受振动、颠簸、甚至风吹日晒,任何电池故障都可能导致无人机失控坠毁,造成巨大财产损失和安全隐患。
    • 作用: 智能电池的BMS、坚固外壳和多重保护机制(过充、过放、过流、短路、低温保护)最大限度地保证了飞行安全。
  4. 宽温域适应性

    • 原因: 农业作业常常在清晨或傍晚进行,温度较低,低温会使锂电池内阻增大,可用容量大幅下降,性能急剧衰减。
    • 作用: 内置的自动加热功能是植保无人机电池的“标配”,它能让电池在低温下迅速预热至工作温度,保证性能不受影响。

如何选择和维护电池?

对于植保无人机操作手来说,选择和维护电池至关重要。

选择建议:

  • 首选原厂智能电池: 这是最安全、最方便的选择,虽然初始成本高,但兼容性和可靠性有保障。
  • 关注电池规格:
    • 容量: 容量越大,续航越长,但重量也越大,需要根据无人机型号和作业需求选择。
    • 电压/电芯数: 必须与无人机要求匹配。
    • 放电倍率: 必须满足无人机的最大功率需求。
  • 考虑第三方品牌: 市场上有一些第三方品牌提供兼容的智能电池,价格可能更优,但务必选择信誉良好的大品牌,并确保其安全性和BMS算法的稳定性。

维护与保养(延长电池寿命的关键):

  1. 浅充浅放: 尽量避免将电量完全用光(自动返航后及时降落充电),也避免长期满电存放。建议保持在20%-80%的电量区间使用,可以显著延长循环寿命。
  2. 及时充电: 飞行结束后,应尽快为电池充电,不要让电池在低电量状态下放置过夜。
  3. 妥善存放:
    • 短期存放(几天内): 保持50%左右的电量,置于阴凉干燥处。
    • 长期存放(数周以上): 将电量充至40%-60%,然后存放在密封袋中,并放入干燥剂,置于阴凉(建议10-25°C)处,每2-3个月检查并补充一次电量。
  4. 避免极端温度: 不要在酷暑下暴晒,也不要在严寒下直接充电或使用,使用前让电池恢复到室温。
  5. 定期循环: 每隔1-2个月,可以对电池进行一次完整的充放电循环(从满电用到低电量自动返航,然后充满),有助于校准BMS的电量计。
  6. 物理保护: 避免电池受到撞击、刺穿或挤压,运输时使用专用电池箱。

植保无人机使用的电池是以18650/21700电芯为核心、集成了BMS和加热功能的智能锂聚合物电池,它凭借高倍率、高能量密度、高安全性和智能温控等特性,完美契合了植保作业对动力、续航和安全性的严苛要求,作为操作手,正确选择和维护好电池,是保障作业效率和飞行安全的基础。

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