最近，我决定花大价钱升级我之前购买的Mavic Air(我在2021年10月提到过)。
说实话，Mavic Air在2018年1月推出六年多后，在功能方面仍然保持着自己的优势。例如，它支持前后防撞和附带自动导航以避开飞行路径上的物体(APAS，高级辅助飞行系统)，同时还配备了一个向下的摄像头，以帮助起飞和降落。
其3轴云台摄像头能够以30fps的帧率和100Mbps的比特率拍摄高达4K分辨率的视频。尽管如此，其较小的图像传感器仍会导致在暗光环境等情况下图像质量明显不足，并且，较新的无人机还将防撞功能扩展到了侧面，并用LiDAR增强了传统摄像头。
我计划在未来一段时间内，将Mavic Air和它的新款兄弟一起留在我的器材库中，关于它的详细信息，我会留到另一天(或几天)写一篇(或几篇)专门的文章。毕竟，重量越大，风阻也越大。而且正如老读者们都知道的，我不愿意放弃完好无损的硬件。因此，在按下“购买”按钮购买我的新玩具后，我决定将Mavic Air从仓库中取出，掸掉灰尘，然后再次启动它(我承认，自三年多前买到它以来，我几乎没有用过它)。在购买它的时候，我还从一家信誉良好的eBay经销商那里购买了三块工厂翻新的备用电池(对于长时间操作来说，这是一个关键的补充，因为每个电池的飞行时间只有15分钟)。
当我启动无人机时，我惊喜地发现，原来安装在无人机上的电池仍然有一点电量，而且还能顺利地充回“满电”。它看起来如下：
以下是这些标识的特写：
看吧：还能用！
以下是它在无人机机身腔内的位置：
另一方面，三块备用电池(此时，见多识广的读者已经在摇头叹息了)……完全坏了，三块电池都坏了，按下前部按钮时LED灯根本不亮。不过，值得庆幸的是，我并不孤单。
我随后的研究(PDF)告诉我，根据电池存储列表条目#3，“如果电池电量耗尽并长期存放，电池将进入休眠模式……将电池放置5分钟，然后……为电池充电以使其退出休眠状态。”不幸的是，这对我来说不起作用，即使在连接充电器一小时后也是如此。这引出了电池存储列表条目#2：“请勿在完全放电后长时间存放电池。这样做可能会使电池过度放电并导致无法修复的电池单元损坏。” 看过我最近发表的关于SLA和锂电池的文章的读者可能会觉得这一点似曾相识。
我最初认为发生的情况与我六年多前诊断出的情况类似，当时我妻子的iPhone有一个支持无线充电的电池盒，无法通过Qi自行充电，因为其集成的电池单元的电量已经耗尽，甚至无法为充电电路本身供电。事实证明，实际情况比这更复杂，由于DJI电池组采用多电池结构，因此需要一个集成电池管理系统(BMS)，类似于另一位作者在最近的EDN文章中讨论的系统，尽管比该系统稍微简单一些。
我是怎么知道这个怪事的？我不愿意直接扔掉电池，换上(昂贵的)新电池，于是我在网上找到了一个提供“复活”服务的人。我最终的救命恩人，我只用他的名Erik来称呼他，他是这样解释的：
这些电池的放电量可能已经低于BMS设置的故障阈值，并阻止您给它们充电。在我打开它们之前，我不知道它们的电量消耗到了多低，但通常情况下，在经过良好的平衡充电和几次充电/放电循环后，它们最终会恢复正常，然后BMS会重新编程。这些电池没有设计缺陷，BMS非常标准，电池的质量实际上非常高。
我先支付了每块电池34.99美元(扣除适度数量的折扣，另请注意，对于他无法修复的电池，他会全额退还每块电池的费用)，外加9美元的退货运费(与数量无关)，以及22.80美元的运费(首先要先将电池寄给他)。电池在星期五到达，他成功地修复了电池，并在下周一之前测试并寄回给我。以下是他用自己的话描述的背景和过程(仅由我本人进行了轻微的编辑……请注意，他事先同意我可以转载)：
它们均已成功修复，经过了台架试验和试飞。
了解一下电池的历史和问题并没有什么坏处，但没有必要。BMS存储了我需要的所有信息。这就像使用OBD2(第二代车载诊断系统)从汽车中提取代码一样，修理汽车，需要由技术人员来解释它们。
收到电池后，我会亲自检查，确保收到的电池没有问题。以前也发生过这种情况。
之后，我用加热垫加热后盖，使固定后盖的胶水松动，40°C加热20或30分钟。盖子上还有六个需要处理的标签，我用一把X-Acto刀和一把扁平塑料刮刀就可以完成这项工作。我会尽量使用塑料工具，以免刺破电池或造成短路。
全部打开后，需要对电池进行测试。我制作了一个适配器，这样我就可以绕过电路板，将所有三个电池连接到LiPo平衡器/充电器上。我用它对电池进行两次循环，第一次以0.25C充电，第二次以1C充电。第一次放电以1C进行，第二次放电以4C进行。我第二次使用4C，是因为这是无人机在飞行时“拉动”的电流量。[编者注：他在这里指的是所谓的C速率]
如果电池检查无误，我将继续对BMS进行操作。我会查看电池是否能在0.2–0.3v内正确平衡，以及电压是否下降太多。这些电池似乎质量很好，因此非常好恢复，但请记住，您和其他人的电池没有经过保养，也不是全新的，所以我不指望它们能像全新的一样工作。
为了与BMS进行连接、访问和通信，我使用了德州仪器的EV2400。通信通过SMBus完成。也就是说，任何支持SMBus的接口适配器都可以使用。
专有BMS的访问受密码保护。您要么已经拥有密码，要么需要“闯入”才能获得访问权限。我不能告诉您我的密码，但我知道有些程序可以“生成”代码并让您进入。
我使用同样来自德州仪器的BQStudio来调整参数和代码，以“消除”永久故障(PF)。这样做可以使相关的MOSFET开启或关闭，从而再次实现充电和放电。
重新编程后，是时候给电池充电了，现在使用DJI充电器，看看是否能成功。如果充电正常，那就可以了！
现在，我将电池放入无人机并通过相关的DJI应用程序检查固件更新。
最后，是第一次飞行的时候了。我喜欢在最初几分钟内低空缓慢飞行，之后，我会正常飞行，如果一切正常，我会飞行到电池剩余电量达到50-60%。我喜欢在电池电量约为50%时发货，即每个电池约3.85V，这是制造商建议的存储电压。
此外，我还建议在不使用时每4或6个月对这些电池进行一次充电，这样电压就不会低于BMS的阈值，否则会导致BMS再次设置PF标志。这适用于所有“智能电池”，即内置BMS的电池。
安全是必须的。锂电池易燃，因此在尝试维修、充电或使用这些电池时必须非常小心，必须拥有相关常识，并且切勿在无人看管的情况下充电。我遇到过两次事故，有点吓人，虽然我没有受伤，但我不得不为我的实验室购买一些新仪器。
我将用前面引用的DJI文档中的另外两段话来补充Erik的睿智之言：
如果10天或更长时间不使用电池，请将电池放电至40%-65%。这可以大大延长电池寿命。闲置超过10天后，电池会自动放电至65%以下，以防止电池膨胀。将电池放电至65%大约需要一天时间。放电过程中您可能会感觉到电池散发出适度的热量，这是正常现象。
和
每3个月至少对电池进行一次完全充电和放电，以保持电池健康。
这些从你们已经读到的内容来看，可能对很多人来说并不奇怪，Erik在后续消息中还指出：
电池板上的元件都是现成的。系统芯片和微控制器均来自德州仪器。
Erik甚至与我分享了一些照片，随后又与大家重新分享了各种拆卸、恢复和重新组装的步骤：
正如前面提到的，我不是唯一一个遭遇“DJI电池没电”的人。而且，事实证明，Erik并不是唯一一个知道如何让电池恢复正常的人。例如，请看新西兰一家专门提供此类服务(以及其他与无人机相关服务)的公司发布的按时间顺序排列的一系列视频：
在其中一个视频中，技术人员甚至使用了TI的EV2400；其他视频，根据Erik所说的“可以使用任何支持SMBus的接口适配器”， 技术人员展示了一款基于Silicon Labs的CP2112IC的廉价USB-SMBus桥接板。至于软件，最常见的方法是利用一款名为“DJI Battery Killer”的免费软件。该工具的起源未知，但它似乎最初来自乌克兰，而且似乎已经从最初托管它的网站上消失了，所以请你务必注意，我不会提供任何直接链接。我只想指出，该实用程序的文档(是的，我现在有一份副本)特别提到它支持多个电池管理控制器：BQ30Z55、BQ40Z50和BQ40Z307(BQ9003)。
最后，我想重复一下Erik先前的一句话，以作强调：
还建议在不使用时每4或6个月对这些电池进行一次充电，这样电压就不会低于BMS的阈值，否则会导致BMS再次设置PF标志。这适用于所有“智能电池”，即内置BMS的电池。
最后一句话既是对现实的检验，也让人深感不安。在我打这些字的时候，我的右边除了各种无人机的电池外，还有我在去年年底和一个月后会再次提到的昂贵的多芯D-Tap视频电池，以及各种相机和它们的专用电池。当然，在我面前的是我的集成多芯电池笔记本电脑，我的左边是多个无线耳机。更广泛地说，房子周围(包括长期储存的)散落着许多使用锂离子、锂聚合物和其他化学电池的设备，其中大部分电池都是完全集成的，很难甚至不可能更换。
根据此次事件以及过去的经验，所有这些电池似乎本质上都是定时炸弹，如果不定期加满，它们就会一直待在那里等死。虽然我不会愤世嫉俗地将它们全部贴上“设计过时”的标签，但我也不是那种倾向于完全否定所有情况下这种可能性的盲目乐观主义者。不管这是蓄意为之，还是当今主流电源技术的不良副作用，它迟早都会引起消费者的愤怒，更不用说这也是过早、过多垃圾填埋的根本原因。我欢迎其他人在评论中发表自己的观点，包括对新兴电池技术和没有这个致命弱点的实际技术的见解。
(原文刊登于EDN美国版，参考链接：Diagnosing and resuscitating a set of DJI drone batteries，由Ricardo Xie编译)
最前沿的电子设计资讯
