多旋翼无人机动力系统的组装
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目录
第一节 多旋翼无人机组装概述 第二节 多旋翼无人机机架系统的组装 第三节 多旋翼无人机动力系统的组装 第四节 多旋翼无人机飞控系统的组装 第五节 多旋翼无人机遥控装置的组装 第六节 无线图传设备的组装 第七节 云台的组装
三、多旋翼无人机动力系统的组装
2
电动系统和油动系统的多旋翼无人机各具特点,应用场合和性能特性也有区别,两者的特点如下:
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
5
4)串联并联数 经常用“XSXP”表示多少电芯并联或串联的情况。 XS(serice,串联)代表电池组中串联电池的个数,所以3S代表内有3个电芯串联。 XP(parallel,并联)代表并联电池的个数。 因此,2100mA·h电芯名为3S4P的电池组共有12个电芯。 5)循环寿命 电池的循环寿命一般指充满并放光一次电,即充电周期的循环数。 锂电池的寿命一般为300~500个充电周期。 6)电池使用注意事项 (1)禁止反向充电。 (2)新的锂电池组充电之前,应逐个检查电芯的电压。 (3)尽量减少快速充电的次数。 (4)必须等锂电池完全冷却后才能充电,否则会严重损坏电池;刚用过的锂电池会有余温, 即使表而已完全冷却,内部依然有一定余温。因此,应至少静置锂电池40分钟以上再充电。 (5)考虑安全,充电时尽量使用防爆袋。 (6)切勿充电时无人看守。
电动无人机
油动无人机
优点
1.系统稳定性强,可靠性高;
2.日常维护简单,易掌握,对飞行员的操作水平要求
低; 3.场地适应能力强,展开迅速,轻便灵活; 4.高原性能优越,电动机输出功率不受含氧量影响;
1.油动无人机具有较好的抗风能力; 2.油动无人机续航能力强
5.电池可充电重复使用,使用成本低,同时环保低碳;
电动无人机与油动无人机特点比较
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
3
电动系统是将化学能转化为电能再转化为机械能为无人机飞行提供动力的系统,一般由电池、电调、 电机和螺旋桨组成。
1、电池
1)标称电压 电池的电压是用伏特(V)来表示的。标称电压是厂家按照国家标准标示的电压,实际使用时电池的 电压是不断变化的。一般说一组或一个电池的电压都是标称电压,比如锂聚合物电池,标称电压一般为 3.7V,但使用中的实际电压往是高于或低于这个标称电压的,锂聚合物单块电芯电池正常使用的最低电压 是2.7V,最高是4.2V,不同种类电池的截止电压
(2)电动机工作电压由电调决定,而电调电压由电池输出决定,所以电池的电压要等于或小
于电动机的最大电压。
(3)电池电压不能超过电调最高承载电压。
(4)电池的放电电流达不到电调的电流时,电调就发挥不了最高性能,而且电池会发热,产
生爆炸,所以一般要求电池的持续输出电流大于电调的最大持续输出电流。
(5)电池容量与无人机续航能力密切相关,电池容量越大,续航能力越强。
电池种类 锂离子 锂聚合物 锂锰 锂铁 镍氢
放电最低截止电压 2.7 2.7 2.7 2.7 0.8
充电最高截止电压 4.2 4.2 4.2 3.6 1.5
电池的截止电压(单位:V)
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
4
2)电池容量 电池的容量是用毫安·时(mA·h)来表示的。它的意思是电池在1h内可以放出或充入的电流量。 例如,1000mA·h就是这个电池能保持1000mA(1A)放电1h。但是电池的放电并非是线性的,所以不 能说这个电池在500mA时能维持2h。不过电池的小电流放电时间总是大于大电流放电时间的,所以可以 近似算出电池在其他电流情况下的放电时间。 某些厂家生产的电池标称电量往往高于它的实际电量。 3)充/放电倍率 (1)放电倍率:电池的放电能力是以倍数,即放电倍率(C)来表示的,即按照电池的标准容量可达到 的最大放电电流。 此外,放电电流不但和C有关,还和容量相关,因此C小的电池有可能比C大的放电电流还要大。不 论何种电池,放电倍率越大,寿命越短。 (2)充电倍率:一般用于充电时限制最大充电电流,以免充电电流过大损害电池使用寿命,计算方 法与放电电流相同、也用倍数(C)来表示。 C的倒数是电池放完电所用的时间,单位为h。 不能用低C的电池大电流充放电,这样会使电池迅速损坏,甚至自燃。
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
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6)电池使用注意事项 (7)放在阻燃材料上充电,着火时可以避免其他物体燃烧,减少损失。 (8)放电电流不得超过说明书规定的最大放电电流。 (9)充电电流不得超过说明书规定的最大化充电电流。 (10)充电电压不得超过规定的限制电压,通常4.2V为每个电芯充电电压的上限。 (11)充电温度:电池必须在产品说明规定的环境温度在范围内进行充电,否则电池易受损坏。 当发现电池表面温度异常(超过50℃)时,应立即停止充电。 (12)放电温度:电池必须在说明书规定的工作温度范围内放电。 (13)过放电:锂电池电压低于2.75V就属于过度放电。 (14)如果不需供电,一定要断开电调上的插头,以免电池发生漏电情况。 (15)要想发挥锂电池的最大效能,就要经常使用它,让电池内的电子始终处于流动状态。锂电 池深度放电的程度越小,使用的时间越长,如果有可能,应尽量避免完全充放电。
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
7
7)贮存
Hale Waihona Puke Baidu
电池应放置在阴凉的环境下贮存,长期存放电池(超过3个月)时,建议置于温度为10~25℃
且无腐蚀性气体的环境中。电池在长期贮存过程中,应每3个月充放电一次以保持电池活性,并保
证每个电芯电压在3.7~3.9V范围内。
8)选用原则
(1)电池输出电流一定要大于电动机的最大电流。
6.电动无人机震动小,成像质量好
缺点
1.抗风力弱(最高可抗5级风); 2.续航能力弱(基于现有电池的能量密度,电动无人机 的续航能力较弱)
1.油动无人机使用复杂,不易掌握,对飞行员的操 作水平要求高; 2.稳定性差(现有民用无人机大多采用航模发动机, 发动机稳定性差,工艺复杂; 3.环境场地适应能力差,高原性能不足; 4.震动大(发动机震动较大,影响成像质量,容易 对传感器造成损伤); 5.危险性大(油动无人机系统较重,危害大)
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第一节 多旋翼无人机组装概述 第二节 多旋翼无人机机架系统的组装 第三节 多旋翼无人机动力系统的组装 第四节 多旋翼无人机飞控系统的组装 第五节 多旋翼无人机遥控装置的组装 第六节 无线图传设备的组装 第七节 云台的组装
三、多旋翼无人机动力系统的组装
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电动系统和油动系统的多旋翼无人机各具特点,应用场合和性能特性也有区别,两者的特点如下:
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
5
4)串联并联数 经常用“XSXP”表示多少电芯并联或串联的情况。 XS(serice,串联)代表电池组中串联电池的个数,所以3S代表内有3个电芯串联。 XP(parallel,并联)代表并联电池的个数。 因此,2100mA·h电芯名为3S4P的电池组共有12个电芯。 5)循环寿命 电池的循环寿命一般指充满并放光一次电,即充电周期的循环数。 锂电池的寿命一般为300~500个充电周期。 6)电池使用注意事项 (1)禁止反向充电。 (2)新的锂电池组充电之前,应逐个检查电芯的电压。 (3)尽量减少快速充电的次数。 (4)必须等锂电池完全冷却后才能充电,否则会严重损坏电池;刚用过的锂电池会有余温, 即使表而已完全冷却,内部依然有一定余温。因此,应至少静置锂电池40分钟以上再充电。 (5)考虑安全,充电时尽量使用防爆袋。 (6)切勿充电时无人看守。
电动无人机
油动无人机
优点
1.系统稳定性强,可靠性高;
2.日常维护简单,易掌握,对飞行员的操作水平要求
低; 3.场地适应能力强,展开迅速,轻便灵活; 4.高原性能优越,电动机输出功率不受含氧量影响;
1.油动无人机具有较好的抗风能力; 2.油动无人机续航能力强
5.电池可充电重复使用,使用成本低,同时环保低碳;
电动无人机与油动无人机特点比较
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
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电动系统是将化学能转化为电能再转化为机械能为无人机飞行提供动力的系统,一般由电池、电调、 电机和螺旋桨组成。
1、电池
1)标称电压 电池的电压是用伏特(V)来表示的。标称电压是厂家按照国家标准标示的电压,实际使用时电池的 电压是不断变化的。一般说一组或一个电池的电压都是标称电压,比如锂聚合物电池,标称电压一般为 3.7V,但使用中的实际电压往是高于或低于这个标称电压的,锂聚合物单块电芯电池正常使用的最低电压 是2.7V,最高是4.2V,不同种类电池的截止电压
(2)电动机工作电压由电调决定,而电调电压由电池输出决定,所以电池的电压要等于或小
于电动机的最大电压。
(3)电池电压不能超过电调最高承载电压。
(4)电池的放电电流达不到电调的电流时,电调就发挥不了最高性能,而且电池会发热,产
生爆炸,所以一般要求电池的持续输出电流大于电调的最大持续输出电流。
(5)电池容量与无人机续航能力密切相关,电池容量越大,续航能力越强。
电池种类 锂离子 锂聚合物 锂锰 锂铁 镍氢
放电最低截止电压 2.7 2.7 2.7 2.7 0.8
充电最高截止电压 4.2 4.2 4.2 3.6 1.5
电池的截止电压(单位:V)
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
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2)电池容量 电池的容量是用毫安·时(mA·h)来表示的。它的意思是电池在1h内可以放出或充入的电流量。 例如,1000mA·h就是这个电池能保持1000mA(1A)放电1h。但是电池的放电并非是线性的,所以不 能说这个电池在500mA时能维持2h。不过电池的小电流放电时间总是大于大电流放电时间的,所以可以 近似算出电池在其他电流情况下的放电时间。 某些厂家生产的电池标称电量往往高于它的实际电量。 3)充/放电倍率 (1)放电倍率:电池的放电能力是以倍数,即放电倍率(C)来表示的,即按照电池的标准容量可达到 的最大放电电流。 此外,放电电流不但和C有关,还和容量相关,因此C小的电池有可能比C大的放电电流还要大。不 论何种电池,放电倍率越大,寿命越短。 (2)充电倍率:一般用于充电时限制最大充电电流,以免充电电流过大损害电池使用寿命,计算方 法与放电电流相同、也用倍数(C)来表示。 C的倒数是电池放完电所用的时间,单位为h。 不能用低C的电池大电流充放电,这样会使电池迅速损坏,甚至自燃。
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
6
6)电池使用注意事项 (7)放在阻燃材料上充电,着火时可以避免其他物体燃烧,减少损失。 (8)放电电流不得超过说明书规定的最大放电电流。 (9)充电电流不得超过说明书规定的最大化充电电流。 (10)充电电压不得超过规定的限制电压,通常4.2V为每个电芯充电电压的上限。 (11)充电温度:电池必须在产品说明规定的环境温度在范围内进行充电,否则电池易受损坏。 当发现电池表面温度异常(超过50℃)时,应立即停止充电。 (12)放电温度:电池必须在说明书规定的工作温度范围内放电。 (13)过放电:锂电池电压低于2.75V就属于过度放电。 (14)如果不需供电,一定要断开电调上的插头,以免电池发生漏电情况。 (15)要想发挥锂电池的最大效能,就要经常使用它,让电池内的电子始终处于流动状态。锂电 池深度放电的程度越小,使用的时间越长,如果有可能,应尽量避免完全充放电。
三、多旋翼无人机动力系统的组装
1.电动系统
7
7)贮存
Hale Waihona Puke Baidu
电池应放置在阴凉的环境下贮存,长期存放电池(超过3个月)时,建议置于温度为10~25℃
且无腐蚀性气体的环境中。电池在长期贮存过程中,应每3个月充放电一次以保持电池活性,并保
证每个电芯电压在3.7~3.9V范围内。
8)选用原则
(1)电池输出电流一定要大于电动机的最大电流。
6.电动无人机震动小,成像质量好
缺点
1.抗风力弱(最高可抗5级风); 2.续航能力弱(基于现有电池的能量密度,电动无人机 的续航能力较弱)
1.油动无人机使用复杂,不易掌握,对飞行员的操 作水平要求高; 2.稳定性差(现有民用无人机大多采用航模发动机, 发动机稳定性差,工艺复杂; 3.环境场地适应能力差,高原性能不足; 4.震动大(发动机震动较大,影响成像质量,容易 对传感器造成损伤); 5.危险性大(油动无人机系统较重,危害大)