96V无人机锂电池设计方案

一、系统目标（示例）

• 标称电压：96V

• 应用：中大型多旋翼 / 垂起固定翼 / 工业巡检 / 军警特种无人机

• 设计重点：高功率密度、高安全性、模块化、冗余保护

二、电芯选型

方案一（高安全 / 工业首选）

磷酸铁锂 LFP

• 单体标称：3.2V

• 优点：安全性高、循环寿命长、耐过充

• 缺点：能量密度偏低、体积大

方案二（高能量 / 航空主流）

三元锂 NCM / NCA

• 单体标称：3.6–3.7V

• 优点：能量密度高、重量优势明显

• 缺点：安全设计要求高

无人机推荐：三元锂为主，特种/军用可选高安全型三元或LFP

三、串并结构设计

1 三元锂方案

• 串数：26S

• 26 × 3.7V = 96.2V（标称）

• 电压范围：

• 满充：26 × 4.2V = 109.2V

• 放空：26 × 3.0V = 78V

并联容量示例

2 磷酸铁锂方案

• 串数：30S

• 30 × 3.2V = 96V

• 满充：30 × 3.65V = 109.5V

• 放空：30 × 2.5V = 75V

四、功率与放电能力

示例（工业无人机）

• 持续功率：8–15kW

• 峰值功率：20–30kW（起飞 / 机动）

电流计算（96V系统）

• 10kW ≈ 104A

• 20kW ≈ 208A

 建议：

• 持续放电能力 ≥2C

• 瞬时放电能力 ≥5C

五、BMS设计（核心）

基本要求

• 26S 高压BMS

• 电压采样精度 ≤±5mV

• 主动/被动均衡（≥100mA，建议主动）

• 过压 / 欠压 / 过流 / 短路 / 过温保护

高级功能（强烈建议）

• CAN / UART 通讯（对接飞控）

• SOC 精准估算

• 单体异常告警

• 黑匣子数据记录

• 冗余MOS或继电器方案

六、结构与热管理

Pack结构

• 铝合金框架 + 阻燃隔板

• 电芯单元模块化（便于维护）

• 防振橡胶 + 缓冲泡棉

散热

• 自然风冷 + 飞行气流通道

• 高功率版本建议：

• 热导垫 + 铝散热板

• 温差 ≤15℃

七、安全与航空级设计

• 防反接设计

• HVIL（高压互锁）

• 预充电阻 + 预充回路

• 熔断器 + 电子保护双保险

• IP54–IP65（视环境）

八、接口与配套

• 动力接口：AS150U / QS8 / 定制航空插头

• 通讯：CAN2.0B

• 充电方式：

• 地面高压直充

• 或模块化拆包充电

九、重量与能量密度（参考）

十、可拓展定制方向

• 防爆 / 抗弹（军警）

• 高寒（-40℃放电）

• 高海拔低气压

• 快速更换电池盒

• 双电池并联冗余供电