试错集锦 | 无人机电源总线焊接错误导致近5000元损失

无人机电源总线焊接的严重错误

之前的文章有提到过，天行者一号在制作研发的过程中有一次重大的失误。这个失误直接导致了严重的经济成本损失和时间成本浪费。诚然，研发过程不可能一帆风顺，万事万物都是曲折进步的。因此，大方承认失败，接受失败，承担责任，才是一个正确的科研心态。

试错成本

• 四块TB48S无人机电池烧毁严重，无法维修

• EFT分电板烧毁

• XU8-X一只动力系统严重损坏，电调烧毁，电机烧毁

错误发生经过

在2024年2月25日的凌晨3点，我已经完成了电机的上电测试，各方面都没有任何的问题。四个电机的LED正常亮灯，但是对于蜂鸣器的警报声并没有上心，也没有意识要去检查。

当我连接Datalink失败之后，关闭了电源。随后，我想重新启动无人机，试图重新连接Datalink，我请郝文燕来帮忙。当初的开关方式，是将四块电机在无人机机体外部开后，再右两人同时插进电池支架。

由于这种上电方法本身就有一定的风险，再加上我们的配合最初并不默契，导致四块电池没有同时插进去，即无人机上电不同时。

这个时候，发现无人机1号电池灭灯。在我们继续尝试启动无人机的时候，突然之间，在分电板处产生了电火花，以及尖锐的爆鸣声。

当事情发生后，我们迅速断电。由于不知道问题的具体原因是什么，只能等待队长来定夺。当队长睡醒之后，观察了以下发现也并未发现什么损坏，猜测可能的原因只是热插拔造成的小型电火花，故此重新尝试。

第二次尝试，在2024年2月25日早上8点。四块电机同时插入，电机上电，但是出现了电池未亮的问题。再继续尝试的时候，电机依然上电成功，但在这一刹那，分电板同一部位出现了巨大的电火花，然后左上角的M4号电机发出了剧烈的爆炸声，火花四溅。

问题愈发严重，而且到了不可挽回的地步。我们断电，拆卸零件。

分电板拆卸下后发现的爆点：

电机的损坏根本拍不出来，因此也没有拍了。

尝试Debug的经过

根据种种爆炸发生的细节，和一些不是很准确的记忆，我们认为是分电板短路造成的结果。因为也只有分电板短路有可能造成大电流击穿元器件的事情。因此，我们将原因归为EFT的分电板品控。

我去询问了向汝鑫学长，他是老硬件组长。

虽然如此，但是我们依旧不能百分之百的保证就是这个原因，也无法保证我们的焊线质量就是好的。由于先前中期考核时间紧迫，无人机的接线线序凌乱，焊接难看，而且焊点裸露。任何一处裸露的线都有可能引起短路。

最初的电池支架接线方案：

这种接线方式也非常危险。由于电池支架的香蕉头的设计并非是为了这么连线的，具体的设计用途请参阅 无人机 | 2024年电控技术方案——电源系统技术方案 。因此，必须要修改它的设计。

最初的电源线焊接成果：

这张图展示的是后期重新焊接的焊点（上方线路）和最初焊点（下方一块）的对比图。可以明显发现下方焊接工艺不好，并且已经刺破了热缩管，裸露在外，也有很大的安全隐患。

至于电源总线的设计方案，还是沿用最初的设计方案，即四个电池，两两一组，一组串联，连入分电板的一组红黑线。

由于我已经修改了电池支架的输出线路，因此我直接设计了一个能够适配的，焊接工艺更高的，更加合适且漂亮的串联线路。

新串联线路焊接成品：

新串联线路的设计方案与成品对比：

设计完之后，连接整个电源总线，需要测试其通断是否正常。如果正常，则可以投入应用测试了。有了XT60接口的保证，以及一系列的预防短路的措施，诸如打热熔胶，上电工胶带等等，都做了。最终的串联方案的电源总线如下：

新串联电源总线成品：

就这样，一切准备就绪，我和郝文燕就去睡觉了。隔天，就可以开始测试电机，因为新的电机也都到了。

这一觉有多么关键。失败还是成功，就在这睡觉的短短几个小时，和我们的一念之间。这短短的几个小时，可以说是无人机生死攸关的转折点。

找到真正的错误原因

为什么说是转折点，这还要说到睡觉之前。

因为已经完全焊好了线路，第二天就要测了。但是我们的电池还没有充电。当时的认知是电池都是好的，毕竟能够正常开关机。于是，我们也没有多想，肯定沿用这一组电池。

但是当我们把电池放上充电器的时候，却发现怎么也充不进电。

当时觉得纳闷，怎么会有这种问题呢？因为谨慎了，学会了拿万用表来测电路通断，我们说顺便测一下这电池是不是有什么问题吧。

当把一块电池放上电池支架，测出来发现它的点亮是22.0V。但是诡异的事情是，这个电池它分明就没有让他打开呀！

电池自放电为通电时电压：

这很显然违背了常理。电池是有自放电没错，但是不至于放出这么大的电压。为了验证，我们测量了几块其他车组的正常电池。

正常电池自放电电压：

这才是一个正常电池的自放电电压，只有0.9V。无一例外，测量了很多个电池，都是0.9V。这意味着我们的无人机电池肯定出现了损坏，才导致无法充电的。

但是具体原因是什么呢？

当时的我还不太会在无人机的QQ群里发问，因为QQ也用得少了。睡前，郝文燕把这个问题在无人机群里问了。这一问，终于揭开了一切的面纱。

一条重要的聊天记录：

难道真的是MOS管坏了？

于是，郝文燕拆开了电池的外壳。具体拆开电池外壳的方式和说明文档，是从QQ群里的精华消息找的。详情请查阅 【分享帖】RM-大疆智能电池使用手册 ，然后按着里面的说法，把它给拆了。

拆开之后一股焦糊味。而真正损坏的地方也裸露了出来。

TB48S拆卸裸露出烧毁元器件：

正方形的部分是MOS管，确确实实是炸了。但是不仅它炸了，还有别的地方也炸了。看起来，它的损坏程度已经很高，基本没有更换元件的可能。具体的，我也请教了向学长。

所以想要修好它，是不可能的。无人机特别吃电池循环数，这一组电池，基本就是废了。

但是，电池报废也仅仅是“果”，造成其报废的真正的“因”是什么，也并没有真正找到。电池出现这种问题，很可能是开关的时候回流太大击穿造成的。但是为什么会产生如此之高的电流呢？怎么也想不明白。

在群里询问，大家给出了各自的可能，但也都一一被我们排除。最后，请教了哈工程的大佬，和他把前前后后的所有事情都复盘了一边。最后，他提出看我们的线序。它画出了我们的线序电压图：

电池串联方案下的线序电压图：

并道明了一个事实：

问题就在于，我没有认真的看说明书，而是跟着所谓一开始就定下来的“方案”一直一路走走到底，甚至没有怀疑是方案本身就存在问题。

我们的接法，会导致24S的动力电，可以理解为96V左右的动力电压。如此之高的电压给到电机上，居然只炸了一颗，不得不说，T-Motor的品质真的很好。同时，我们也错怪了EFT的分电板，完全不是厂商的问题，而是我们自己的问题。

最后，他说出了一句特别经典的话：

不得不承认，就是这样。望周知，引以为戒！

解决错误

想要给两条输入分电板的线为6S，而单个电池是6S，这意味着两个电池必须是并联状态。找到了原因，想要突破就变得简单。我们买了新的分电板，我设计了新的并联线。

新的并连线设计图：

根据设计图，焊接出新的并连线。

新的并连线成品：

一切准备就绪后，经过测试，能够成功为动力系统提供电力，其他的分电要求也正常进行。之后在供电方面的问题，也基本没有出现了。

上电成功

反思与总结

这一次试错的成本非常巨大，可以说是刻骨铭心。有以下几点需要总结：

技术上：

• 在做任何的线的时候，无论是电源线，还是数据线，一定要学会使用万用表

• 在设计方案之初，就要弄清其背后的所有原理，不可盲目冒进

• 焊接技术是硬件的根本，不可粗心大意

认知上：

• 治学，一定要时刻保持有怀疑的态度。要敢于质疑，敢于挑战根本

• 必须要找到问题的根源，才能进行下一步的计划。否则就是在增加试错成本

失败不可怕，可怕的是不能从失败中找到问题。找到问题然后解决它，比成功更有收获