浅析无人机动力系统

如果说飞控是无人机的大脑，那么动力系统则是无人机的心脏，想了解无人机，就应该从其动力系统开始，无人机动力系统主要包含：电池、电机、电调、螺旋桨。

1.电池
无人机的电池主要以高倍率锂聚合物电池为主，特点是能量密度大、重量轻、耐电流数值较高等等，这些特性都是较为适合无人机的。手机领域也有部分使用锂聚合物电池，但充、放电能力远远不及无人机的这些电池（单片电芯放电能力理论值超过400安）。由于这些电池用于无人机的动力系统，所以也会被叫做“动力电池”。植保无人机常用的是6S、12S，6S就是指有6片电芯，12S是指有12片电芯。

2、充电器
充电器是采用电力电子半导体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。对于植保无人机上使用的大功率充电器：（1）要支持在低温-20℃条件下，365*24小时稳定持续工作；智能温度保护，当充电器发热时自动开启风扇散热，当温度达到预警时自动降功率充电，极限温度自动关闭输出，以确保充电器不烧坏！（2）接通电池时候，在一定时间内稳定持续小电流预充，当电池材料激活后开始大电流恒流充电！当检测电池充满后，充电器自动切断电流，确保电池不过充！

3、电调
单独的无刷电机并不能工作，需要配合电调，由电调控制无刷电机的转速。电调接收并分析来自飞控的信号，然后通过直流电转换为特定脉冲交流电的方式来控制电机的转速。与无刷电机一样，不同负载的动力系统需要配合不同规格的电调，常用的有60A、80A、100A甚至是120A，控制类型主要分为方波、FOC。虽然电调用大了没太大影响，但电调大了，自然也重了（价格也会更高），效率自然也不会提高。
4、电机

电机是将电能转化为机械能的一种转换器，由定子、转子、铁心、磁钢主要部分组成。电机分为有刷电机和无刷电机，目前的无人机多以无刷电机为主，一头固定在机架力臂的电机座，一头固定螺旋桨，通过旋转产生向下的推力。不同大小、负载的机架，需要配合不同规格、功率的电机，电机并不是说越大越好，效率才是王道。
规则命名：四位数字，前两位是定子的直径，后两位是定子的高度。如4108规格的电机，定子的直径是41mm，高度是8mm。  
KV值：代表电机在单位电压下的转速。一般KV值越高，代表电机的转速越快。KV值乘以电压V=电机的空转速度（每分钟转的圈数）。

5、螺旋桨
螺旋桨是直接产生推力的部件，同样是以追求效率为第一目的。匹配的电机、电调和螺旋桨搭配，可以在相同的推力下耗用更少的电量，这样就能延长无人机的续航时间。螺旋桨分为正桨和反桨，有正反两种旋转方向。因为电机驱动螺旋桨转动时，本身会产生一个反扭力，会导致机架反向旋转。而通过一个电机正向旋转、一个电机反向旋转，可以互相抵消这种反扭力，相对应的螺旋桨的方向也就相反了。
在整个无人机系统中，动力系统是最容易上批量的，在无人机火爆的这几年里，做无人机动力系统的厂家，尤其是做电池、电调和螺旋桨的，比做飞控系统的厂家，活得滋润多了，甚至有人说无人机的利润绝大部分都让电池的厂家挣走了。