电池监测器-外设硬件
一、前言
ArduPilot电流计模块是无人机电源管理系统的核心组件.
它用于实时监测电池的电压、电流、功率及能量消耗，为飞行控制提供精准的电源数据反馈。
因此电池监测器模块的两个基础功能分别是：1）电压监测 2）电流监测
二、电池监测器模块的分类
目前Ardupilot飞控固件中，主要有两种通讯方式的电池监测器模块，分别是模拟电池监测器与CAN电池监测器
1）模拟电池监测器
模拟电流计只要就是通过ADC采集电路实现对电池电压、电池电流的采集。其精度一般比较低，另外也不能远距离走线，但是优点在于价格便宜，通常只需要20-30元1个，大家可以在某宝搜索关键词“pixhwak 电流计”进行检索。
模拟电流计通常是6根线分别是：2根5V电源线、2根GND线、1根电流采集线、1根电压采集线。
2）CAN通讯电流计
CAN通讯电流计支持远距离走线，一般情况下其对电池电压的采集精比较高，但其价格较模拟电流计昂贵很多，大概为200-300元一个。大家可以在某宝搜索关键词“pixhwak CAN电流计”进行检索。
CAN电流计通常也是4根线分别是：2根5V电源线、2根GND线、1根CANH、1根CANL。
三、WFG100开源飞控自带电压检测，但无电流检测
其中在WFG100飞控的硬件上，我们已经预设计了电压检测电路，但WFG100飞控硬件板受限于PCB体积尺寸的大小，因此无法没有在板载上设计电流监测的电路。
电压检测部分硬件原理图设计如下，只要给飞控接上电池后，即可采集电池的ADC值。
四、WFG100飞控接入电池监测器模块
4.1 模拟电池监测器连接、配置
1）模拟电池监测器件硬件连接
WFG100飞控已有电压采集功能，因此模拟电池监测器的电压采集线可不接，只需接入模拟电池监测器的电流采集线即可：
2）模拟电池检测器模块的参数配置
在完成电流计的接线后，需要通过misssionplanner地面站进行参数配置。
与电池相关的参数是以 "BATT_" 开头的参数
开启模拟电池监测器，需配置以下3个参数：
参数1：BATT_MONITOR = 4 .设置完成后，请断电重启飞控，否则参数2和参数3可能不会被加载出来。
参数2：BATT_VOLT_PIN = 10，(默认就是10，打开确认一下)
参数3：BATT_CURR_PIN = 11,(默认就是11，打开确认一下)
3）数值校准
开启电池监测器功能后，采集的电池电压与电池电流一般是不准的。
具体如何对数值进行校准，请参阅本文的章节五。
4.2 接入CAN电池监测器连接、配置
1）CAN电池监测器件硬件连接（以雷迅的CAN电流计为例）
2）参数配置
开启CAN通讯电池监测器，需配置以下3个参数：
参数1：CAN_D1_PROTOCOL = 1
参数2：CAN_P1_DRIVER = 1
参数3：BATT_MONITOR =8 (将电池监测器的类型选择为Drone CAN)
3）采集校准
开启电池监测器功能后，采集的电池电压与电池电流一般是不准的。
具体如何对数值进行校准，请参阅本文的章节五。
五、电池监测器模块-电压与电流校准
电压和电流的校准主要是通过设置参数BATT_VOLT_MULT、参数BATT_AMP_PERVLT
5.1 电压校准
用户可通过万用表测量的电池的实际电压，然后再通过参数BATT_VOLT_MULT然后进行修改。
通过调大调小这个参数，使得最后电流计测出来的参数的接近万用表测得的参数。
5.2 电流校准
由于飞行过程中才能测到真实的电流，因此电流的校准相对于电压的校准比较复杂。
电流通过参数BATT_AMP_PERVLT，进行校准。该值默认为40。
校准过程需要通过日志、充电器实际冲入的mah进行校准，校准方法如下(待更新)：
1）将参数BATT_AMP_PERVLT设置为40。
2）将一块充满电的电池装在无人机上，解锁飞行一段时间。
3）下载飞控的闪存日志，找到BAT日志参数的CurrTot参数，记录其数值。
4）将这块飞过的电池，拿到充电器充满电。(注意这个充电器必须要能够显示充入了多少mah)
比如此次我冲入了684mah：
5）公式计算：
新的BATT_AMP_PERVLT = 当前的BATT_AMP_PERVLT参数(默认为40) X 充电器冲入的mah ➗ 日志记录的CurrTot
新的BATT_AMP_PERVLT = 40 * 684 ➗ 1671.479
最终算得 = 16.368
6）将 16.368 写入到飞控的BATT_AMP_PERVLT参数。
7）打开mp地面站，调出电池mah消耗参数
8）装上充满电的电池，重新飞行，落地后通过地面站查看放电了778mah。
9）将电池再次连接充电器进行充电，观察充电器充入的mah与飞控估算的mah相差多少。
如下图所示，此时我冲入的mah为760，与飞控估算的778mah只相差20mah，我认为基本满足使用需求。
