UAV用高出力ドローンバッテリーパック：カスタムリチウム電池のOEM/ODMソリューション

无人机和无人飞行器（UAV）广泛应用于农业、巡检、测绘、物流、航空摄影、应急响应和工业作业等领域。随着这些应用领域日趋专业化，电池的设计需要围绕飞行器本身进行，而不仅仅依据标称容量来选择。

无人机电池组必须提供足够的能量以满足所需的飞行时间，同时还要应对起飞电流、加速、悬停、有效载荷运行以及不断变化的功率需求。电池重量、电压稳定性、放电能力、热性能、机械集成、电池管理系统（BMS）功能以及充电要求都会影响整架无人机的性能。

亿展电池为无人机和无人飞行器应用提供定制化的高倍率锂电池组。我们的OEM/ODM服务涵盖电池电芯选型、电气配置、大电流设计、电池管理系统（BMS）开发、结构定制、原型制作、测试和批量生产。

无论您是开发农业无人机、工业无人机、重型升降平台、巡检无人机还是其他电动空中设备，电池都可以根据您的电压、容量、电流、尺寸、连接器、通信和操作要求进行开发。

什么是高倍率无人机电池组？

高倍率无人机电池组的设计目标是在额定容量的基础上提供相对较高的电流。这一特性对于无人机至关重要，因为推进系统在起飞、加速、爬升、悬停和快速机动等过程中会产生巨大的电力需求。

C倍率通常用来描述电池的放电能力。

例如，一个容量为 20 安时的电池，理论放电倍率为 10C，则对应着：

20 Ah × 10C = 200 A

然而，这种计算结果不应被解释为成品电池组的持续输出功率的保证。

电池实际性能取决于多种因素，包括：

• 细胞化学
• 细胞模型
• 细胞内阻
• 平行细胞的数量
• 电池温度
• 出院时长
• BMS 电流限制
• 电缆电阻
• 连接器额定值
• 焊接和母线设计
• 热管理
• 运行条件

因此，无人机电池设计应该评估整个电池组，而不是依赖于印在电芯或电池标签上的 C 倍率。

---

为什么电池设计对无人机应用至关重要

电池是无人机推进和电气系统的一部分。其特性会影响飞行时间、有效载荷能力、加速响应、热状况和运行可靠性。

合适的无人机电池设计通常考虑以下五个主要因素：

1. 能量容量

容量决定了电池可以储存多少电能。

基本计算方法如下：

电池能量（瓦时）= 标称电压（伏）× 容量（安时）

例如，一块 44.4 V、20 Ah 的电池的标称能量为：

44.4 伏 × 20 安时 = 888 瓦时

实际可用能量取决于允许的工作电压范围、放电条件、温度、系统效率和能量储备。

2. 放电能力

无人机在起飞和其他高负载情况下可能需要高电流。

因此，应评估电池的以下方面：

• 连续电流
• 峰值电流
• 峰值持续时间
• 当前恢复情况
• 电压降
• 气温升高

3. 电池重量

电池容量不能脱离重量单独考虑。

增加电池容量可以提高可用能量，但也会增加电池重量。飞机的电机系统必须承受额外的重量，这可能会改变整体能耗。

因此，电池设计涉及均衡：

能量 + 功率 + 重量 + 热性能

4. 电压稳定性

电池放电过程中电压会发生变化。

在高电流下，内阻会导致电压降。过大的电压降可能会影响电调和电机的性能。

因此，对于瞬时电流高的应用而言，电池单元的选择和电池组配置非常重要。

5. 热性能

高电流放电会产生热量。

如果散热不能得到有效控制，电池温度在飞行过程中可能会升高。因此，热设计应考虑电池特性、气流、外壳设计、电流需求、放电持续时间和环境温度。

---

适用于不同无人机应用的高倍率锂电池解决方案

不同类型的无人机对电池的要求也不同。专为小型FPV无人机设计的电池可能不适用于农业无人机或重型运输平台。

农业无人机电池

农业无人机通常用于农作物喷洒、撒播、监测和农业巡查。

他们的电池系统可能会反复出现以下情况：

• 起飞
• 攀登
• 悬停
• 喷洒
• 加速度
• 方向改变
• 降落
• 更换电池

在喷洒作业期间，飞机携带额外的有效载荷，增加了推进需求。

可根据以下因素设计定制的农业无人机电池：

• 无人机电压
• 电机功率
• ESC规范
• 最大起飞重量
• 有效载荷
• 飞行时间
• 喷雾系统动力
• 峰值电流
• 连续电流
• 充电要求
• 工作温度

电池容量应根据完整的飞行剖面进行计算，而不是仅根据飞机的额定功率进行估算。

---

重型无人机电池

重型无人机可以携带相机、传感器、运输设备、工业工具或其他有效载荷。

电池需要为推进系统提供支持，同时还要保证电池质量在飞机允许的重量范围内。

对于重型设备应用，电池设计可以侧重于：

• 高电流放电
• 电压配置
• 细胞匹配
• 低电阻连接
• 热管理
• 大电流连接器
• BMS保护
• 电池监控
• 机械安装

在适当的情况下，也可以考虑采用更高电压的架构，因为给定功率水平下的系统电流与电压有关。

这种关系是：

功率（W）= 电压（V）× 电流（A）

因此，在电机、电调、电池和整体系统设计允许的情况下，提高系统电压可以降低相同功率所需的电流。

---

工业巡检无人机电池

工业巡检无人机可能搭载：

• 高分辨率相机
• 热像仪
• 激光雷达
• 气体传感器
• 通信设备
• 照明设备
• 其他检测仪器

电池必须同时为推进系统和车载设备供电。

对于这些应用，电池设计可以包含智能监控功能，使飞机系统能够获取以下信息：

• 电池电压
• 当前的
• 温度
• 收费状态
• 电池电压
• 故障状态
• 周期信息

当无人机控制架构需要时，可以考虑使用 CAN 或其他通信接口。

---

测绘无人机电池

测绘无人机在较长时间的飞行任务中可能需要稳定的电源供应。

电池设计应考虑以下因素：

• 所需飞行时间
• 有效载荷重量
• 平均功耗
• 巡航动力
• 起飞功率
• 返回家园储备
• 工作温度
• 充电频率

电池容量过大可能会增加不必要的重量，而容量不足则可能缩短任务持续时间。

因此，应根据飞机的实际工作循环来确定合适的容量。

---

FPV和高性能无人机电池

FPV 和高性能无人机可能会经历电力需求的快速变化。

电池设计可能优先考虑：

• 高放电能力
• 低内阻
• 轻量化结构
• 大电流连接器
• 短电缆长度
• 合适的线规
• 细胞匹配
• 热性能

对于这些应用而言，除了额定容量之外，峰值电流和电压骤降也是需要考虑的重要因素。

---

如何选择合适的无人机电池电压

无人机的电池电压由其电气架构决定。

常见的电池配置可能包括：

• 4S
• 6S
• 8S
• 10秒
• 12S
• 14S
• 自定义配置

对于锂离子或锂聚合物电池组，实际标称电压取决于所选的电池化学成分和配置。

对于串联电池：

电池组电压 ≈ 单体电池标称电压 × 串联单体电池数量

例如，标称电压约为 3.6–3.7 V 的典型锂离子电池可以通过串联连接形成更高电压的电池组。

正确的电压值应根据以下方式确定：

• 电机规格
• ESC电压范围
• 飞行控制系统
• 电气配件
• 充电系统
• 所需功率
• 现有电池架构

电池电压的选择不应独立于飞机的推进系统。

---

如何计算无人机电池容量

电池容量应根据无人机的实际能源需求计算。

简化的计算方法如下：

所需电池能量 = 平均功率 × 飞行时间 ÷ 系统效率 + 能量储备

例如，如果一架无人机在 30 分钟的任务中平均消耗 800 瓦的电量：

800 瓦 × 0.5 小时 = 400 瓦时

如果系统需要额外的能量储备，并且考虑到转换和放电损耗，则所需的电池能量将高于 400 Wh。

然后可以根据以下方法估算容量：

容量（安时）= 所需能量（瓦时）÷ 额定电压（伏）

这只是初步计算。

专业的电池设计还应评估峰值功率、温度、电压范围、放电深度、有效载荷变化、电池老化和任务储备。

---

高倍率放电与高容量放电

无人机电池选择中一个常见的错误是只关注容量。

30 安时的电池并不一定能为大功率飞机提供足够的电流。

例如：

• 电池 A：20 安时 × 30C = 理论 600 安培
• 电池 B：30 安时 × 15C = 理论 450 安培

虽然电池 B 的容量更大，但在简化的 C 倍率计算下，电池 A 的理论电流能力更高。

然而，实际电池性能仍然取决于电芯型号和整个电池组的设计。

对于无人机应用而言，电池选择应考虑以下两点：

能源需求和电力需求。

这就是为什么定制电池设计对专业无人机制造商很有用的原因。

---

无人机电池组的BMS功能

电池管理系统 (BMS) 可根据电池架构提供保护、监控、均衡和通信功能。

过充保护

电池管理系统 (BMS) 在充电过程中监控电芯和电池组的电压，并在超过设定的电压阈值时启动保护功能。

过放电保护

电池管理系统 (BMS) 可以监测电池电压，并在电压低于设定限值时保护电池组。

过电流保护

电流监测可用于检测异常电流情况。

保护参数应根据电池规格和实际应用要求选择。

短路保护

电池管理系统 (BMS) 可以提供针对特定短路情况的保护。

具体的保护行为取决于电池管理系统（BMS）的设计和电气架构。

温度保护

温度传感器可以监测电池在充电和放电过程中的温度。

温度保护功能可配置为：

• 高温充电
• 低温充电
• 高温放电
• 异常温度状况

细胞平衡

串联电池在运行过程中可能会产生电压差。

均衡功能有助于保持电池组内各节电池电压的一致性。

充电状态

智能电池管理系统 (BMS) 可以利用电流、电压、温度和电池特性来估算电池的充电状态。

沟通

根据无人机系统的不同，通信可以围绕以下接口展开：

• 能
• UART
• SMBus
• 自定义通信协议

通信需求应在电池开发阶段确定。

---

智能无人机电池监控

对于工业无人机而言，电池监测可以为飞机控制系统提供有用的信息。

智能电池可能提供：

电池通信应与无人机现有的电气和软件架构集成。

---

无人机电池组的机械设计

电气性能只是无人机电池开发的一个方面。

电池在机械上也必须与飞机匹配。

定制机械功能可能包括：

• 电池尺寸
• 安装孔
• 安装导轨
• 快速释放结构
• 连接器位置
• 电缆长度
• 处理
• 住房
• 保护结构
• 体重分布
• 防水要求

对于农业和工业无人机而言，电池组可能会受到灰尘、潮湿、振动、温度变化和反复安装的影响。

因此，外壳和机械结构的设计应根据实际运行环境而定。

---

大电流电气设计

高倍率电池需要的不仅仅是高倍率电芯。

应考虑完整的电流路径。

这包括：

电池单元 → 焊接 → 母线 → 电池管理系统 (BMS) → 电线 → 连接器 → 无人机电源系统

每个元件都会引入电阻。

在高电流下，即使电阻相对较小也会产生热量。

电阻引起的功率损耗可以用以下方法估算：

P = I²R

随着电流增大，电阻产生的热量也会迅速增加。

因此，高电流电池设计可能需要：

• 合适的线规
• 低电阻连接器
• 合适的焊接参数
• 合适的母线设计
• 正确的BMS电流额定值
• 短电路路径
• 热管理

---

高倍率无人机电池的电芯选择

电池单元的选择是无人机电池开发中的一个重要阶段。

潜在的评选标准包括：

能量密度

更高的能量密度有助于在规定的重量限制内达到目标能量水平。

放电能力

该电池应能承受所需的连续电流和峰值电流。

内阻

降低内阻有助于减少负载下的电压降和发热，但这取决于所选电池的特性。

循环寿命

如果无人机频繁运行，循环性能就成为一个重要的考虑因素。

温度特性

应在预期的工作温度范围内对电池进行评估。

细胞一致性

同一包装中使用的电池应具有以下方面的适当一致性：

• 容量
• 内阻
• 电压

电池匹配支持均衡电池组运行。

---

无人机电池测试和质量控制

无人机电池在大规模生产前需要进行验证。

根据项目的不同，测试可能包括：

容量测试

在规定的测试条件下测量实际放电容量。

充放电测试

评估电池在特定充放电条件下的性能。

高电流测试

在规定的电流条件下评估电池性能。

温度测试

测量充电和放电过程中的温度变化。

BMS保护测试

检查已配置的保护功能。

电池电压测试

检查串联电池间的电压一致性。

老化测试

根据生产要求，电池组在发货前可以进行受控老化处理。

振动试验

无人机电池组可能会受到与应用相关的振动条件的影响。

机械检验

检查：

• 方面
• 连接器位置
• 住房
• 安装点
• 电缆布线
• 标签

测试要求应根据电池设计、无人机应用、目标市场和适用标准来确定。

---

无人机电池安全与运输

无人机中使用的锂电池需要从产品安全和运输两个角度进行考虑。

根据产品和市场的不同，相关要求可能包括：

• 联合国38.3
• 中央电气
• RoHS
• 适用的锂电池运输要求
• 客户特定认证要求

认证并非通用清单。适用的标准取决于电池化学成分、配置、应用、目标市场和最终产品设计。

对于 B2B 项目，应在电池开发和批量生产之前确认认证要求。

---

无人机电池OEM/ODM开发流程

亿展电池为无人机制造商、无人机品牌、设备公司和系统集成商提供定制电池开发服务。

第一步：需求分析

客户提供可用的技术信息。

建议提供的信息包括：

• 无人机模型
• 电机规格
• ESC规范
• 系统电压
• 平均电流
• 峰值电流
• 所需飞行时间
• 有效载荷
• 电池尺寸
• 电池最大重量
• 连接器
• 充电方式
• 沟通要求
• 工作温度

如果某些信息不可用，则可以根据已知的电气和机械要求来估算电池配置。

---

步骤 2：电池配置

我们的工程团队评估：

电压 + 容量 + 电流 + 串/并联配置

然后根据无人机的功率需求开发初步的电池架构。

---

步骤 3：细胞选择

细胞评估依据以下标准：

• 容量
• 放电能力
• 内阻
• 重量
• 周期要求
• 温度要求
• 目标成本

---

第四步：楼宇管理系统开发

楼宇管理系统可根据项目情况选择或开发。

潜在功能包括：

• 过充保护
• 过放电保护
• 过流保护
• 短路保护
• 温度保护
• 细胞平衡
• SOC估算
• CAN通信
• UART 通信

---

第五步：机械设计

电池结构是根据飞机安装空间设计的。

工程部门可能会考虑：

• 方面
• 体重分布
• 安装方法
• 连接器位置
• 电缆布线
• 围栏
• 保护要求

---

步骤六：原型制作

制造原型电池用于工程验证。

该原型可用于评估：

• 电气兼容性
• 机械配合
• 当前表现
• 温度变化
• BMS功能
• 沟通
• 收费

---

步骤 7：测试和验证

电池按照约定的技术规范进行测试。

测试可能包括：

容量 → 电流 → 温度 → 电池管理系统 → 充电 → 机械 → 通信

根据无人机应用情况，可以添加其他测试项目。

---

步骤 8：大规模生产

原型电池获得批准后，最终定型的电池便进入批量生产阶段。

典型的制造流程包括：

电池单元检测 → 电池单元分选 → 电池单元组装 → 焊接 → 电池管理系统安装 → 布线 → 电池组组装 → 电气测试 → 老化测试 → 最终检验

可以根据客户要求建立生产记录和质量控制程序。

---

自定义选项

亿展电池支持对无人机电池组的多个部件进行定制。

电气定制

• 电压
• 容量
• 串并联配置
• 放电能力
• 充电参数
• 电池管理系统
• 沟通

机械定制

• 长度
• 宽度
• 高度
• 住房
• 安装结构
• 连接器位置
• 电缆长度
• 处理

功能定制

• SOC 监控
• CAN通信
• 温度监测
• 细胞平衡
• 故障报告
• 电池识别

品牌推广

对于OEM客户，电池组还可以进行以下定制：

• 标识
• 标签
• 产品标识
• 包装
• 用户文档

---

为什么选择与定制无人机电池制造商合作？

标准电池可能无法满足无人机的机械和电气要求。

例如，一块标准电池可能包含：

• 错误的连接器
• 当前能力不足
• 体重过重
• 尺寸错误
• 不兼容的BMS通信
• 不合适的安装结构
• 充电参数错误

可以根据无人机的实际设计开发定制电池组。

这种方法使得电池工程能够从一开始就考虑整个系统。

---

亿展电池无人机电池 OEM/ODM

亿展电池是一家锂电池组制造商，为工业和移动应用提供定制电池解决方案。

对于无人机电池项目，我们的OEM/ODM服务可以涵盖：

需求分析 → 电池选型 → 电气设计 → 电池管理系统 (BMS) → 结构设计 → 原型制作 → 测试 → 批量生产

我们可以根据以下原理开发电池组：

• 技术规格
• CAD图纸
• 现有电池样品
• 电机和电调信息
• 无人机电源需求
• 安装空间
• 目标容量
• 目标电压
• 当前

目标是制造一款符合无人机电气、机械、热力和操作要求的电池组。

---

关于高倍率无人机电池的常见问题

无人机使用哪种类型的电池？

不同类型的无人机根据其尺寸、功率需求、重量限制、飞行时间和应用场景，采用不同的锂电池技术。高倍率锂聚合物电池常用于需要高功率的应用场景，而对于能量密度和任务持续时间至关重要的应用场景，也可以考虑使用高倍率锂离子电池。

什么是高C倍率无人机电池？

高倍率电池的设计目的是提供相对于其额定容量而言较高的放电电流。所需的倍率应根据无人机的实际电流需求计算，并在预期运行条件下进行验证。

如何计算无人机电池容量？

基本计算方法如下：

容量（安时）= 所需能量（瓦时）÷ 电池电压（伏）

然后应根据系统效率、可用能量、飞行储备、温度、电池老化程度和实际飞行条件对结果进行调整。

电池容量（安时数）越大，飞行时间越长吗？

不一定。更高的电池容量虽然能增加储存的能量，但也会增加电池的重量。飞机必须承载这些额外的质量，这可能会增加推进系统的能耗。

无人机电池容量和C倍率有什么区别？

容量表示电池可以储存多少电量，而 C 倍率则描述相对于容量的放电能力。

对于无人机应用，需要评估能源和功率需求。

能否定制高倍率无人机电池？

是的。电池电压、容量、电芯配置、放电能力、电池管理系统、尺寸、连接器、电缆、通信设备和外壳均可根据项目要求进行定制。

你们能研发农业无人机电池吗？

是的。可以根据有效载荷、电机功率、飞行时间、峰值电流、持续电流、尺寸、充电要求和运行环境等因素，为农业无人机设计电池组。

无人机电池可以使用CAN通信吗？

是的。当无人机系统需要电池数据通信时，可以考虑使用CAN通信进行智能电池应用。

电池连接器可以定制吗？

是的。连接器类型、电缆规格、电缆长度和连接器位置都可以根据无人机的电气和机械要求进行定制。

你能制造轻型无人机电池吗？

是的。在选择电芯、电池组配置、外壳设计和电气设计时，都可以考虑重量因素。但是，在评估减重效果时，应综合考虑容量、电流承载能力、热性能、机械强度和安全要求。

你们提供无人机电池样品吗？

电池规格和设计要求确认后，即可安排原型和样品生产。

你们支持无人机电池的OEM和ODM吗？

是的。我们支持OEM/ODM电池组的开发，从最初的技术要求到原型开发、测试和批量生产。

---

定制高倍率无人机电池组

无人机电池不仅仅是电芯的组合，它是一个集成系统，包括能量容量、放电性能、电阻、电池管理系统保护、热管理、机械结构、通信和充电等功能。

对于无人机制造商和无人机开发商而言，电池设计应该从飞机的实际运行特性出发。

亿展电池为以下领域提供定制化锂电池组解决方案：

• 农业无人机
• 工业无人机
• 重型无人机
• 检查无人机
• 测绘无人机
• 测绘无人机
• FPV无人机
• 专业无人机平台

从电芯选择和高电流设计到电池管理系统开发、结构定制、测试和生产，我们的 OEM/ODM 服务支持不同无人机应用电池组的开发。

正在寻找定制的高倍率无人机电池组？请将您的无人机电压、容量、峰值电流、持续电流、飞行时间、尺寸和连接器要求发送给我们，以便开始电池设计流程。