對比大疆極飛的智能電池，差異居然這麼大？
從2015年末電動多旋翼的植保無人機進入視野後，其能量之源「電池」就一直是大家關注的話題，因為無人機飛行過程中不管是飛行控制器、無線電收發模塊、電機、電調都需要供電餵飽。
航模電池在植保領域的應用困難重重
早期植保無人機沒有專門的供電電池，而航模電池的運用相對廣泛，也就順理成章的被運用到植保無人機上。這種電池結構相對簡單，由數塊基本的電芯組成，通過串聯的方式提高放電電壓。而因為植保無人機的體型、使用功率、載重都比較大、導致電路發熱情況嚴重，高溫融化電池插頭的情況在植保無人機作業中頻繁發生，這給作業人員帶來了極大的阻礙，植保作業效率被降低。
（高溫下持續作業導致電池插頭融化粘粘）
（長時間高溫存儲，電解液分解後產生氣體鼓包）
夏季戶外作業對鋰電池都是極大的考驗，持續高溫的影響一方面來自電池工作狀態下發熱一方面來自太陽光長時間暴晒。
（外力導致電池產生撞擊、擠壓、穿刺）
植保作業時轉場作業是常事，作業完成之後的收集整理存放不善都將導致電池意外損傷。
（充電時起火）
絕大多數的起火都發生在電池充電過程中，因為電池正常電壓為3.5V~4.2V，在電池工作放電時應盡量控制在此範圍。
（溫度過低無法充電）
電池放電後應採取有效的保溫措施確保電池本身的溫度在5℃以上，20℃最佳; 電池裝入飛機後，需實時檢查電池剩餘電量、電壓狀態是否有異常; 電池溫度未達到20℃或以上時，不適宜做大面積飛行作業。
跌落撞擊後電池被尖銳物體刺破，引發短路起火
植保無人機90%的損耗是來自於農田作業過程中的多次轉場搬運導致的碰撞或跌落，其次是插頭燒傷、電池被農藥腐蝕或進水等，其應用場景比一般航模應用場景要複雜的多。而鋰是一種特別容易發生反應的金屬且易燃，遇水或潮濕空氣會釋放易燃氣體氫氣。呈固體狀態時，溫度超過其熔點180℃可自燃。錯誤操作、物理撞擊等造成鋰電池外短路或內短路，一旦鋰電池體系被破壞，就會引起高溫過熱存在起火的隱患，且一旦起火火焰將很難在短時間內被撲滅。
鋰電池的使用是否能提供更多安全保護？
要解決這個問題首先要滿足以下條件
1.用非導電材料將鋰電池進行封閉處理；
2.對電池進行隔離包裝，使其無法與包裝件內的其他電池、設備或導電材料（如金屬）相互接觸，並且對裸露的電極或插頭使用不導電的保護帽、絕緣帶或其他適當的方式進行保護。
3.電池震動的緩衝設計：電芯與外殼之間最好有緩衝棉，因為直接的剛性碰撞電池極易破損，外部最易受撞擊損傷的幾個直角也可作相應防衝撞設計。
4.防跌落撞擊設計：將電池包裝在剛性材質的外殼內具有一定強度，確保跌落時外包裝不易變形，同時還應具備一定的韌性，剛性太強的材質一旦產生撞擊變形就會刺穿電池。
5.電氣保護：他包括短路保護、過電流保護、過載保護、漏電保護等。目的是在電池一旦發生短路、異常等情況的時候，能夠在極短時間內切斷電源。並且，電池溫度過高應限制充電，應設計可檢測電池溫度的運行機制。
目前市面上能夠達到以上要求的電池廠家並不多，我們以大疆和極飛為例，大疆植保系列無人機使用的是MG-12000S飛行電池，他是一款容量為12000mAh、電壓為2 × 22.2V，帶有充放電檢測功能的電池，該款電池採用了全新的高能電芯和先進的電池管理系統為飛行器提供充沛電力。
1. DJI MG App可實時查看電池信息，電池自帶指示燈可顯示電池電量、電池壽命。
2. 智能通訊：通過電池上通訊介面實時獲得電池信息，例如電壓、電量及認證等安全信息。
3. 智能管理：電池連接至設備後，管理系統自動識別並提示指示燈顯示；斷開連接後，電池將進入低功耗狀態。（無法斷電，所以只能採取低功耗，實際上電路板還在工作，）
4. 異常使用記錄：管理系統可顯示異常記錄，如高低溫充放電、充放電過流，長時間高電量存儲。
5. 電池異常提示：在充電過程中出現異常，可根據指示燈提示將電池靜止（斷電關機），待電池自我修復。（電池自己修復功能實際上是自動均衡，每節電池電壓不一樣的時候，木桶效應，最差的電池決定了整個電池的效率，程序有問題）
6. 自動均衡功能：當電池休眠靜置兩小時後，電池將自動開啟均衡功能，以均衡電壓。
MG-12000S飛行電池從外形上來看，具備了一定的抗震能力，外殼材質為塑料全封閉採用了隔離包裝，塑料本身也不屬於導電材料，但碰撞時易變形，四周有塑膠防震設計減小了因摔落撞擊給電池本身帶來的衝擊。但沒有電氣保護的設計，也就是說在電池發生短路、異常等情況的時候，是沒有保護機制的，而這個部分可能才是電池應用中事故風險最高的。
其中提到的智能管理功能，是指電池連接至設備後，管理系統自動識別並提示指示燈顯示；斷開連接後，電池將進入低功耗狀態。而實際上低功耗這種情況是沒有斷電的，也就是說你以為電源已經切斷了，實際上電路板還在工作，危險沒有遠離。電池的自我修復功能實際上指的是電芯的自動均衡，每節電池電壓不一樣的時候最差的電芯決定了整個電池的效率，這個現象被工程師們稱之為「木桶效應」。
另外，極飛P20植保無人機所使用的電池，也自稱帶有了電池管理系統。據了解P20 V2無人機的電池加入了電池管理系統，簡稱BMS(Battery Management System)，它能使電池的管理與維護實現了智能化與自動化。智能電池內部帶有自動均衡的功能，不像傳統航模電池一樣需要充電器進行輔助均衡，從而保證電芯的良好狀態。
1、通過飛機遙控器可實時查看電池的電壓、電流、溫度、狀態等信息。
2、當電池參數出現異常時，遙控端會給警告信息，甚至語音提醒。
3、在低溫環境下，由於電芯活性降低，導致性能不佳，BMS將自動把電芯加熱至工作溫度，從而保證電池在低溫環境下也能使用。傳統的航模可能有過這樣的經驗，在戶外玩無人機時，需要自備1個保溫箱，讓電池溫度時刻保持在常溫狀態下，否則無法正常使用。
4、電池的保護主要體現在充電方面，除了電池異常，溫度高等保護動作之外，電池內部也限制了最大充電電流。
5、了解鋰電特性的也許還會明白，充滿電的電池在長期存放後，容易鼓包，性能下降等問題。在長期存放的電池管理方面，依然是由BMS自動管理，不需要人為干預，當長時間沒有操作電池時，BMS會啟動相關的放電迴路，將電量釋放至適合長期存儲的電量。這也是為什麼極飛要求長期存儲時，需要充滿電的原因。
6、電池在淺充淺放的原則下，也就是不過充不過放，並且放電倍率遠小於電芯的設計倍率，能保證電池的壽命比較長，極飛宣稱300次周期，跟充電系統有極大的關係，筆者認為極飛一直不開放快充功能，也是因為要保證壽命的原因。
極飛的電池，在能量輸出方面設計中考量到了穩定和安全問題，他的智能電池由高密度鋰聚合物製成，採用的是工業級鋁合金外殼，散熱性能更加優異，在使用的材質方面來看內嵌了碳纖維面板，能夠有效抵禦各種衝擊。智能電池防塵防水達到IP33防護等級，比較能適應各種惡劣的作業環境。
在電池降溫設計上，極飛在電池倉前後兩塊板上加入了導風板配合風扇密封使用，這款風扇被極飛稱之為「散熱神器」，在使用時可以將以往等待電池降溫需30分鐘的時間降至幾分鐘內，降溫完成後自動停止。
在未來，相信智能電池還會不斷地優化與完善，植保無人機電池將往更安全與提高能效利用率的方向發展，以提供更強大的功率與能量以及更安全穩定的保護，成為名副其實的能源中心。
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