无人机电池控制系统，通常指的是无人机电池管理系统（UAV Battery Management System, 简称 UAV-BMS），它是保障无人机动力电池安全、稳定、高效运行的核心部分，对无人机的飞行性能、安全性、续航时间和任务可靠性具有决定性作用。
| 模块 | 功能说明 |
|---|---|
| 电池状态监测 | 实时监测电压、电流、SOC（电量）、SOH（健康）、温度 |
| 保护控制功能 | 过充/过放、过流、短路、高温/低温保护、预充管理 |
| 均衡管理 | 对电芯间电压差进行主动/被动均衡，延长电池寿命 |
| 充放电管理 | 支持恒压/恒流充电曲线控制、支持高倍率放电控制 |
| 通信接口 | 支持 CAN、UART、RS485、SMBus、I²C 等与飞控系统通信 |
| 数据记录与分析 | 电池循环次数、异常记录、飞行日志等数据追踪 |
| 智能诊断 | 具备自检、状态评估、失效报警、提前预警能力 |
┌──────────────┐ │ UAV 主控/飞控 │ └────┬─────────┘ │ CAN/UART/RS485 ┌────▼──────┐ │ BMS主控芯片 │ ← 采集芯片 ← 电芯电压、温度 └────┬──────┘ │ ┌────▼──────┐ │ MOSFET 驱动控制 │ → 控制充放电开关 └────┬──────┘ │ ┌────▼──────┐ │ 电池组（锂电池） │ └────────────┘
| 项目 | 典型指标 |
|---|---|
| 电压监测精度 | ±5mV（单芯） |
| 电流监测精度 | ±1% FSR |
| SOC 计算误差 | ≤5%（带动态校准算法） |
| 支持电芯数 | 3S~14S 常见，部分可扩展到 20S（84V） |
| 放电倍率 | 支持 ≥10C 放电（高功率电机应用） |
| 工作温度 | -20°C ~ 60°C，支持-40°C启动（选配） |
| 保护响应时间 | <10ms 短路/过流保护响应 |
| 通信协议 | CAN2.0A/B、RS485、Modbus、UART、SMBus 等 |
| 模块 | 拓展功能 |
|---|---|
| 冗余保护系统 | 高可靠军用/测绘无人机采用主/备BMS双保险架构 |
| 远程监控 | 实时上传电池状态至地面站（4G/5G/WiFi/LoRa） |
| 热管理系统 | 集成加热膜/风冷结构，支持低温飞行启动与冷却 |
| 多电池并联管理 | 多包协同供电与充电（多旋翼大型UAV） |
| 快插与充电通信识别 | 支持快充识别、自动协议协商 |
| 无人机类型 | 电压 | 电流/容量 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 消费级无人机（如DJI Mavic） | 11.1V/14.8V | 3~6Ah | 小型BMS，体积紧凑 |
| 工业多旋翼无人机 | 22.2V/44.4V | 12~25Ah | 高倍率、CAN通信、支持组网 |
| 测绘无人机/垂直起降复合翼 | 44.4V~60V | 20~40Ah | 冗余控制 + SOC精算算法 |
| 军用长航时固定翼 | 72V~84V | 30Ah+ | 支持并联、抗干扰EMC设计 |
| 电动无人直升机/飞行汽车 | 96V~120V | 100Ah+ | 高压高功率BMS，需配合整机控制器 |
| 厂商 | 控制芯片型号 | 特点 |
|---|---|---|
| TI（德州仪器） | BQ76952 / BQ40Z80 | 16S支持，带AFE、均衡、SOH算法 |
| Analog Devices | LTC6811 / LTC6813 | 高精度、支持菊链采集、军工常用 |
| Injoinic/英集芯 | IP5306/IP5338 | 便携型UAV、单节~4节小型方案 |
| 国内方案商 | 联域、航顺、欣旺达、浩博等 | 支持定制飞控协议对接 |
| 模块 | 说明 |
|---|---|
| 电压支持 | 4S20S（14.8V84V） |
| 通讯 | CAN、UART、RS485 |
| SOC算法 | 电压+库仑计积分算法，支持多温区补偿 |
| 安全保护 | 双MOS控制、NTC温控、短路侦测 < 10ms |
| 特殊功能 | 多包并联均流，冗余通讯，飞控同步控制 |
| 应用支持 | 提供整套接线图、数据协议、飞控对接服务 |
UAV BMS 技术白皮书（含系统图、功能列表）
电池包+BMS结构打样设计图（Solidworks/STEP）
BMS通讯协议文档（CAN2.0、MODBUS等）
测试用例与日志导出功能设计
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能量密度：125-160Wh/kg
充放电能力：5-10C（20-80%DOD）
温度范围：-40℃—65℃
自耗电：≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次，
80%容量保持率；
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强，
符合国军标要求。
