ड्रोन बैटरियों पर बीएमएस का उपयोग कैसे करें?

ड्रोन का "स्मार्ट हार्ट मैनेजर": बीएमएस बोर्ड पेयरिंग रणनीतियाँ और मुख्य अनुप्रयोग

ड्रोन की दुनिया में,बैटरीप्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) बोर्ड एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आप अपने ड्रोन के लिए बीएमएस बोर्ड को सही ढंग से कैसे जोड़ और लगा सकते हैं? यह लेख गहन विश्लेषण प्रदान करेगा.

I. बीएमएस बोर्ड क्या है? यह अपरिहार्य क्यों है?

सीधे शब्दों में कहें तो, बीएमएस बोर्ड एक स्मार्ट के भीतर एम्बेडेड एक सर्किट बोर्ड हैबैटरी. यह लिथियम बैटरी पैक (आमतौर पर लीपो बैटरी) के "स्वास्थ्य" की निगरानी और प्रबंधन करता है।

निगरानी: व्यक्तिगत सेल वोल्टेज, समग्र पैक चार्ज/डिस्चार्ज करंट और तापमान की वास्तविक समय पर ट्रैकिंग।

प्रबंधन: "सबसे कमजोर लिंक" प्रभाव को रोकते हुए, कार्यक्षमता को संतुलित करके पूरे पैक में लगातार सेल वोल्टेज सुनिश्चित करता है।

सुरक्षा: ओवरचार्ज, ओवर-डिस्चार्ज, ओवरकरंट, शॉर्ट-सर्किट और ओवरहीट सुरक्षा प्रदान करता है - बैटरी की आग, विस्फोट या स्थायी क्षति को रोकने वाली जीवन रेखा।

सिग्नलिंग: शेष क्षमता और स्वास्थ्य स्थिति जैसे महत्वपूर्ण डेटा की रिपोर्ट करने के लिए CAN, SMBus, या I2C जैसे इंटरफेस के माध्यम से उड़ान नियंत्रकों और ग्राउंड स्टेशनों के साथ संचार करता है।

बीएमएस के बिना, आपकी ड्रोन बैटरी फ़्यूज़ या मीटर के बिना घरेलू विद्युत सर्किट की तरह है - खतरनाक और अनियंत्रित।

द्वितीय. अपने ड्रोन के लिए बीएमएस बोर्ड कैसे चुनें?

बीएमएस बोर्ड का चयन करने के लिए इसे आपके ड्रोन की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुरूप बनाना आवश्यक है। इन चार प्रमुख आयामों पर विचार करें:

1. बैटरी पैक आर्किटेक्चर पर आधारित: एस काउंट और पी काउंट

एस गणना: बैटरी पैक के भीतर श्रृंखला में जुड़े कोशिकाओं की संख्या को संदर्भित करता है, जो सीधे कुल वोल्टेज का निर्धारण करता है।

समानांतर कोशिकाओं की संख्या (पी): समानांतर में जुड़ी कोशिकाओं की संख्या को संदर्भित करती है, जो बैटरी की कुल क्षमता और डिस्चार्ज क्षमता को प्रभावित करती है। बीएमएस को समानांतर कनेक्शन के परिणामस्वरूप उच्च निरंतर डिस्चार्ज करंट का सामना करना होगा।

मिलान रणनीति: बीएमएस का चयन करते समय, इसे बैटरी की एस गिनती से पूरी तरह मेल खाना चाहिए। पी गिनती से अनुमानित अधिकतम वर्तमान के आधार पर उचित वर्तमान रेटिंग वाला बीएमएस चुनें।

2. वर्तमान आवश्यकताओं के आधार पर: सतत डिस्चार्ज बनाम पीक करंट

अधिकतम लोड के तहत आपके ड्रोन के लिए आवश्यक करंट की गणना करें।

मिलान रणनीति: चयनित बीएमएस में 20% -30% सुरक्षा मार्जिन के साथ, आपकी गणना की गई अधिकतम ड्रोन आवश्यकता से अधिक निरंतर डिस्चार्ज और पीक वर्तमान रेटिंग होनी चाहिए। 60A की आवश्यकता वाले ड्रोन पर केवल 30A के लिए रेटेड BMS का उपयोग करने से ओवरलोड के कारण सुरक्षा शुरू हो जाएगी, जिससे अप्रत्याशित शटडाउन और दुर्घटना हो सकती है।

3. कार्यात्मक आवश्यकताओं के आधार पर: संतुलन और संचार प्रोटोकॉल

संतुलन कार्य: उच्च-प्रदर्शन वाले ड्रोन के लिए, बीएमएस में निष्क्रिय संतुलन मानक है, जो बैटरी पैक जीवनकाल को बढ़ाता है।

संचार प्रोटोकॉल: यह वह भाषा है जिसके माध्यम से बीएमएस उड़ान नियंत्रक के साथ "संचार" करता है।

SMBus/I2C: उपभोक्ता-ग्रेड ड्रोन में आम, एक सरल प्रोटोकॉल की विशेषता।

कैन बस: औद्योगिक और वाणिज्यिक ड्रोन के लिए पसंदीदा, मजबूत हस्तक्षेप प्रतिरोध, लंबी संचरण दूरी और असाधारण विश्वसनीयता प्रदान करता है।

मिलान रणनीति: सुनिश्चित करें कि बीएमएस संचार प्रोटोकॉल आपकी उड़ान नियंत्रक प्रणाली के साथ संगत है। अधिकांश ओपन-सोर्स उड़ान नियंत्रक CAN बस का समर्थन करते हैं, जो इसे सबसे अनुशंसित विकल्प बनाता है।

4. आकार और वजन संबंधी विचार: अंतरिक्ष लेआउट

ड्रोन वजन और जगह की कमी के प्रति बेहद संवेदनशील होते हैं।

मिलान रणनीति: अत्यधिक एकीकृत, कॉम्पैक्ट और हल्के बीएमएस समाधानों को प्राथमिकता दें। कोशिकाओं को संपीड़ित करने या अत्यधिक वजन जोड़ने से बचने के लिए इसे बैटरी पैक के भीतर चतुराई से रखा जाना चाहिए।

तृतीय. ड्रोन अनुप्रयोगों में बीएमएस बोर्डों के लिए व्यावहारिक परिदृश्य

1. उपभोक्ता हवाई फोटोग्राफी ड्रोन:

जोड़ी बनाना: आमतौर पर अत्यधिक एकीकृत, इनकैप्सुलेटेड स्मार्ट बैटरियों का उपयोग किया जाता है। आंतरिक बीएमएस अक्सर 4एस या 6एस होता है, जिसमें व्यापक सुरक्षा कार्य और सटीक क्षमता गणना शामिल होती है, जो समर्पित प्रोटोकॉल के माध्यम से उड़ान नियंत्रक के साथ संचार करता है।

एप्लिकेशन: उपयोगकर्ता सुरक्षित चार्जिंग और डिस्चार्ज प्रबंधन का आनंद लेते हुए, ऐप या रिमोट कंट्रोलर के माध्यम से वास्तविक समय में प्रतिशत के अनुसार सटीक दोहरी बैटरी स्तर देख सकते हैं।

2. औद्योगिक-ग्रेड अनुप्रयोग ड्रोन (सर्वेक्षण, निरीक्षण, फसल सुरक्षा):

कॉन्फ़िगरेशन: विस्तारित मिशन अवधि और भारी पेलोड के कारण, ये ड्रोन आमतौर पर उच्च डिस्चार्ज दरों के साथ उच्च क्षमता वाले बैटरी पैक का उपयोग करते हैं। बीएमएस को औद्योगिक-ग्रेड होना चाहिए, जो मजबूत संतुलन क्षमताओं और विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान रेंज के साथ कैन बस संचार का समर्थन करता है।

अनुप्रयोग:

शेष उड़ान समय की सटीक भविष्यवाणी: कई घंटों तक चलने वाले निरीक्षण के दौरान, उड़ान नियंत्रक शेष उड़ान सीमा की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए ग्राउंड स्टेशन से प्राप्त बीएमएस डेटा का उपयोग करता है, जिससे बेस पर सुरक्षित वापसी सुनिश्चित होती है।

बैटरी स्वास्थ्य निदान: बीएमएस-लॉग डेटा बैटरी की गिरावट का विश्लेषण करने में सक्षम बनाता है, जिससे खतरनाक स्तर तक प्रदर्शन में गिरावट से पहले बैटरी को बदलने के लिए पूर्वानुमानित रखरखाव की सुविधा मिलती है।

फसल सुरक्षा ड्रोन बैटरी प्रबंधन: उच्च तीव्रता वाले निरंतर संचालन के लिए, प्रत्येक सेल के उपयोग को अधिकतम करने, पूरे बैटरी पैक के जीवनकाल को बढ़ाने और परिचालन लागत को कम करने के लिए बीएमएस संतुलन महत्वपूर्ण है।

3. रेसिंग ड्रोन:

जोड़ी बनाना: रेसिंग ड्रोन अत्यधिक शक्ति-से-भार अनुपात का अनुसरण करते हैं, आमतौर पर 4S या 6S उच्च-दर बैटरी का उपयोग करते हैं। बीएमएस चयन अति-निम्न आंतरिक प्रतिरोध और असाधारण निर्वहन क्षमता को प्राथमिकता देता है, कभी-कभी वजन घटाने के लिए कुछ सुरक्षा सुविधाओं का त्याग कर देता है।

अनुप्रयोग: बीएमएस का मुख्य कार्य आक्रामक युद्धाभ्यास के दौरान सेल संतुलन बनाए रखते हुए बाधा मुक्त वर्तमान आउटपुट प्रदान करना है, यह सुनिश्चित करना है कि केवल कुछ मिनटों तक चलने वाली दौड़ के दौरान बिजली खराब न हो।

चतुर्थ. सारांश और सिफ़ारिशें

अपने ड्रोन के लिए बीएमएस का चयन करना प्रदर्शन, सुरक्षा, दीर्घायु और लागत के बीच एक तकनीकी संतुलन है।

शुरुआती दृष्टिकोण: पर्याप्त वर्तमान मार्जिन और बुनियादी सुरक्षा/संतुलन सुविधाओं के साथ अपनी बैटरी की एस-रेटिंग से मेल खाने वाला बीएमएस चुनें।

व्यावसायिक अनुप्रयोग: CAN बस संचार के साथ औद्योगिक-ग्रेड बीएमएस का चयन करके विश्वसनीयता को प्राथमिकता दें। बेड़े के संचालन और रखरखाव को अनुकूलित करने के लिए इसके डेटा का लाभ उठाएं।

सारांश

हालांकि कॉम्पैक्ट, बीएमएस बोर्ड ड्रोन की बिजली प्रणाली के बुद्धिमान कोर के रूप में कार्य करता है। इसे उचित तरीके से जोड़ना और उपयोग करना न केवल उड़ान सुरक्षा को बढ़ाता है बल्कि आपके ड्रोन के परिचालन जीवनकाल और दक्षता को भी बढ़ाता है। अपने अगले ड्रोन पावर समाधान की योजना बनाते समय, इस "बुद्धिमान हृदय प्रबंधक" पर वह ध्यान दें जिसका वह हकदार है।