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無人機對電池安全系統的需求——自恢復保險絲過流保護方案

發布者:管理員    日期:2022-07-25

2022年第六屆世界無人機大會于昨日在深圳前海舉行,深圳無人機行業發展勢頭正勁,年產值近600億元。盡管遭受到新冠疫情的影響,無人機因為其無接觸配送的智能特點而大顯身手。無人機需要機載電池來為其供電,聚合物電池是用于無人機的最常見的電池類型之一,因為它們在尺寸和重量方面具有高能量密度的優勢,每個電池具有更高的電壓,因此它們可以用比其他可充電電池更少的能量為無人機的機載系統供電。它們也比其他類型的放電速度慢,因此在不使用時它們會保持更長時間的電荷。但是,如果過放電或使用不當,它們無法長時間提供最佳性能,嚴重的甚至會爆炸著火。

  過放電和過充電是兩個外部產生的事件,可能導致鋰離子電池出現問題。在過放電期間,如果電池電壓降至約1.5V以下,則會在陽極產生氣體。當電壓降至低于1V時,來自集流體的銅溶解,導致電池內部短路。因此,需要欠壓保護,并由電池保護IC提供。當電池電壓達到約4.6V時,過度充電會在陰極產生氣體和熱量積聚。雖然圓柱形電池具有內部壓力保護,激活的電荷注入檢測器和內部PTC,但LiPo電池沒有內部CID和PTC。外部過壓,過氣和過熱保護對于鋰聚合物電池尤其重要。

  多種電路保護方案可用于幫助保護無人機電池免受過流和過熱條件的影響,其中包括帶熱激活 (MHP-TA) 器件的金屬混合PPTC、PPTC自恢復保險絲、低電阻SMDPPTC器件和表面貼裝保險絲。MHP-TA器件結合了低熱熔斷溫度、高保持電流額定值和緊湊尺寸等優點,對于保護鋰聚合物電池具有無可估量的價值。與典型的溫度保險絲器件相比,MHP-TA 器件具有更高的額定電流。它們能夠處理高容量鋰聚合物電池中常見的電壓和電池充電速率。許多電池提供可復位且精確的過熱保護,其緊湊的基底面和薄型簡化了超薄電池組中的電路保護。

  而對于其他電池化學成分,如鋰離子、鎳氫化物或鎳鎘,PPTC自恢復保險絲可以提供更好的解決方案。它們不僅與大批量電子組件兼容,它們的低電阻有助于增加電池工作時間,并增強過熱保護,防止熱事件。小尺寸、低高度的表面貼裝可恢復保險絲非常適合鋰離子和鋰聚合物電池組的保護電路模塊,提供快速過流和過熱保護,具有超低的內阻、壓降和功耗。通過自動復位,它們為一次性保險絲提供了一種低維護替代方案,可實現過流保護。由于它們封裝用于印刷電路板的表面貼裝,因此可以安裝在電路板上的電子保護模塊中,從而簡化了組裝過程。




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