Yuneec(中文名:亿航智能)是全球知名的无人机公司,其电力系统根据产品线的不同,有着显著的区别,我们可以将其分为两大类:消费级/专业级无人机和自动驾驶飞行器。
消费级及专业级无人机 (如 Typhoon, H系列)
这类无人机主要面向航拍摄影爱好者、专业摄影师等,其电力系统核心是“智能飞行电池 + 智能电池管理系统”。
核心组成部分
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飞行电池
- 类型:通常使用高能量密度的锂聚合物电池。
- 电压:常见的有 6S (22.2V) 或 7S (25.2V) 等配置。
- 容量:根据机型不同,容量从 5000mAh 到 5400mAh 不等(H520 的电池是 5400mAh)。
- 特点:重量轻、能量密度高,能提供足够的动力和续航时间,电池设计通常带有专用触点,用于传输电力和信号。
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电池管理系统
- 功能:这是电池的“大脑”,集成在电池内部,BMS 负责:
- 电量监测:精确计算并显示剩余电量百分比。
- 电压均衡:确保电池组内所有电芯的电压保持一致,防止过充或过放,延长电池寿命。
- 温度监控:实时监测电池温度,在温度过高或过低时发出警告或限制性能,防止危险。
- 电流保护:监控充放电电流,防止电流过大损坏电池或无人机。
- 通信:通过专用触点与飞控系统通信,传递电池状态(电压、电量、温度、循环次数等)。
- 功能:这是电池的“大脑”,集成在电池内部,BMS 负责:
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充电器
- 功能:为飞行电池充电,Yuneec 的原装充电器通常支持:
- 平衡充电:通过 BMS 对每个电芯进行独立充电,确保电池组整体性能最优。
- 智能充电:可以根据电池的状态自动调整充电电流和电压,通常采用“恒流-恒压-涓流”三阶段充电模式,充满后会自动停止。
- 特性:充电速度较快,通常1小时左右可以充满一块电池。
- 功能:为飞行电池充电,Yuneec 的原装充电器通常支持:
电力系统工作流程
- 安装:将充满电的飞行电池装入无人机机身,电池触点与机身内的电源接口连接。
- 启动:开机后,BMS 开始工作,将电池的实时状态(电量、温度、健康度等)发送给飞控系统。
- 飞行:飞控系统根据飞行员的操作指令,从电池获取高压直流电。
- 电能首先进入电调,电调将高压电转换为三相交流电,驱动无刷电机高速旋转。
- 飞控系统中的电源分配单元会将电池电压转换为5V、3.3V等低压电,为飞控、图传、GPS、云台等电子设备供电。
- 返航:当电池电量低于设定阈值(如20%)时,飞控系统会发出低电量警告,并触发自动返航功能,确保无人机安全降落。
- 关机:关机后,BMS 停止与飞控的通信,进入休眠状态,以减少电量消耗。
电力系统的特点与优势
- 高度集成与智能化:BMS 与电池深度集成,用户无需手动设置,系统自动管理所有复杂的安全问题。
- 安全性高:多重保护机制(过压、欠压、过流、过温)极大地降低了电池起火、爆炸的风险。
- 用户友好:通过遥控器或 App 可以直观地看到电池状态,方便用户规划飞行和充电。
- 模块化设计:用户可以多备几块电池,通过快速更换来延长总飞行时间。
自动驾驶飞行器 (如 亿航216)
这是 Yuneec 的尖端产品,用于空中交通、旅游、物流等场景,其电力系统与消费级无人机有本质区别,核心是“大功率电池包 + 高压配电系统 + 多余度设计”。
核心组成部分
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大功率电池包
- 类型:不再是消费级的小型锂聚合物电池,而是由多个大型锂离子电池模组组成的高电压、大容量电池包。
- 电压:工作电压通常在数百伏特级别(216S 系统电压极高)。
- 容量:容量巨大,足以支持数十分钟的载人飞行。
- 特点:能量密度和功率密度要求极高,同时必须满足民航级的严格安全标准。
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高压配电系统
- 功能:由于电压极高,普通的电子元件无法承受,亿航216拥有专门设计的高压配电系统,负责:
- 安全分配:将高压电能安全、稳定地分配给18个独立的电机/电调单元。
- 绝缘与保护:确保高压系统与机身、乘客舱之间有可靠的绝缘保护,防止漏电。
- 实时监控:持续监控整个高压回路的健康状况。
- 功能:由于电压极高,普通的电子元件无法承受,亿航216拥有专门设计的高压配电系统,负责:
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多余度设计
- 概念:这是载人飞行的核心安全原则,亿航216拥有18个独立电机和18个独立电调。
- 电力应用:这意味着即使部分电机或电调因故障而断电,剩余的动力单元仍然能提供足够的升力,保证飞行器的安全降落,即使有2-3个电机失效,对整体飞行安全影响也微乎其微。
电力系统的特点与优势
- 高功率与高可靠性:能够瞬间提供巨大的起飞和悬停功率,并通过冗余设计确保任何单点故障都不会导致灾难性后果。
- 符合航空安全标准:所有部件都经过严格的航空级认证,包括电池的挤压、穿刺、过充、过放等极端测试。
- 集中式智能管理:由中央飞控系统统一管理所有电池模组和电机,进行复杂的动力分配和故障诊断。
- 快速充电与热管理:支持大功率充电站进行快速充电,并配备先进的液体冷却或风冷系统来管理电池和电机工作时产生的大量热量,确保系统在最佳温度下运行。
总结对比
| 特性 | 消费级/专业级无人机 (如 Typhoon H) | 自动驾驶飞行器 (如 亿航216) |
|---|---|---|
| 应用场景 | 航拍摄影、测绘、巡检 | 载人交通、空中游览、物流 |
| 核心部件 | 智能飞行电池 + BMS | 大功率电池包 + 高压配电系统 |
| 电池类型 | 锂聚合物电池 | 大型锂离子电池模组 |
| 电压/容量 | 低压 (22-25V),中小容量 (5Ah左右) | 高压 (数百伏),超大容量 (数十kWh级别) |
| 安全设计 | BMS多重保护 (过充、过放、过温) | 多余度设计 + 航空级安全认证 |
| 供电对象 | 4-8个电机及飞控、图传等 | 18个电机及复杂的航电系统 |
| 管理方式 | 飞控与BMS通信,用户友好 | 中央飞控统一智能管理,高度自动化 |
Yuneec 的无人机电力系统无论是面向消费市场的智能便捷,还是面向未来出行的安全可靠,都体现了其在不同技术领域深厚的积累和创新能力,理解其电力系统,是安全、高效使用 Yuneec 无人机的基础。
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