无人机电池BMS系统组成-【浩博电池】

无人机电池的BMS（Battery Management System，电池管理系统）是保证飞行安全的核心部件之一。它负责电池状态监测、故障保护、能量管理、与飞控通信等任务，是连接电池、电调（ESC）与飞控之间的“中枢神经”。

一、BMS系统的总体组成架构

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│        电池包（多串锂电池）        │
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│ 采样模块 │ 采集电压、电流、温度等数据 │
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│           主控制器（MCU）           │ ← 核心
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│    均衡电路（被动/主动）    │
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│     保护模块（MOS/继电器）    │
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│     通信模块（CAN/RS485/UART） │ ← 与飞控、地面站通信
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二、BMS的核心模块与功能说明

模块	功能说明
1. 电压采样	精确采集每串电芯的电压（如12S/24S/96S）
2. 温度采样	监控多个热敏电阻点，防止过热或热失控
3. 电流采样	精密霍尔电流传感器或分流器采样，支持高倍率输出（放电/充电电流）
4. 均衡电路	<li>被动均衡（耗散式，简单、成本低） <li>主动均衡（电荷转移，高效）
5. 主控制器 MCU	控制逻辑核心，如TI BQ系列、NXP、STM32等
6. 通信接口	与飞控/地面站通信：CAN 2.0/CAN-FD/UART/RS485
7. 安全保护功能	欠压、过压、过温、过流、短路、反接、孤岛检测等
8. 开关控制单元	控制高压MOS管、继电器，实现充/放电回路通断
9. 数据记录模块	存储历史数据（SOC、循环次数、异常报警）
10. 高压绝缘检测	军用/航空无人机常需配置高压绝缘监控

三、典型无人机BMS参数范围（中大型机）

项目	范围示例
电压支持	12V ~ 400V（最多支持100S）
电芯数	6S ~ 96S
电流范围	±100A~300A（视平台要求）
通信协议	CAN2.0 / CAN-FD / UART
工作温度	-20℃ ~ +60℃
均衡方式	被动为主，高端用主动均衡
SOC算法	卡尔曼滤波/动态模型融合算法
冗余机制	电压采样冗余 + 通信冗余（军品）

四、与无人机系统的集成方式

系统组成	接口说明
飞控系统	CAN/UART 与 BMS通信，获取SOC/SOH状态等
电调（ESC）	由飞控统一调度电池放电请求
地面站/数传链路	远程查看电池状态，接收BMS异常报警
GPS/任务系统	可按电池余量动态调整返航策略

五、选型建议（根据应用需求）

无人机类型	电压等级	容量范围	BMS选型建议
消费级（航拍）	6S~12S	5~20Ah	简易BMS，UART通信为主
工业级多旋翼	12S~24S	15~60Ah	支持CAN通信，温度点≥4
电动垂起（eVTOL）	48S~96S	50~200Ah	多路冗余 + 主动均衡 + 高压保护
军用无人机	24S~96S	10~150Ah	多路冗余、三防设计、航电接口兼容

六、典型BMS芯片与方案

芯片型号	特点与应用
TI BQ76952	支持16S电压监控，带集成功能丰富
TI TMS570 + AFE	冗余控制系统（航天级）
Analog LTC6804	高精度堆叠式方案，支持多串扩展
NXP S32K / STM32F	通用控制器，灵活性高
专用ASIC	比如国内的国微、航盛、盛弘等高集成方案