Kako brezpilotna baterija vpliva na delovanje UAV/Drone?

Z razširjeno uporaboDroniV zračni fotografiji, zaščito pri pridelu, logistiki, inšpekcijski pregledi in drugih poljih so njihove zmogljivosti uspešnosti deležne vse večje pozornosti. Kot "energetsko srce" drona baterija ne služi le kot njegov vir energije, ampak tudi neposredno določa trajanje letenja, stabilnost, zmogljivost obremenitve in operativno varnost, zaradi česar je ključni dejavnik, ki vpliva na splošno delovanje drona.

Vzdrževanje: "Časovna igra" med zmogljivostjo baterije in gostoto energije

Vzdržljivost drona je določena predvsem z zmogljivostjo baterije (merjeno v MAH) in gostoti energije (merjeno v WH/kg). Trenutni potrošniški droni običajno uporabljajo litijeve baterije z zmogljivostmi od 2000 do 5000 mAh in gostoto energije okoli 150-200 WH/kg, kar ima za posledico čas letenja na splošno med 20 in 30 minutami.

Droni v industrijskem razredu pa uporabljajo baterije z visoko zmogljivostjo, visoko energijsko energijo, da zadostijo razširjenim operativnim zahtevam, da nekatere litijeve baterije dosežejo gostoto energije, ki presegajo 250 WH/kg. V kombinaciji z optimiziranimi sistemi za upravljanje baterij (BMS) lahko vzdržljivost letenja preseže eno uro.

Večja zmogljivost ni vedno boljša; Teža in poraba energije morata biti uravnotežena.

Slepo povečanje zmogljivosti baterije za preseganje omejitev teže lahko okrepi obremenitev motorja, kar lahko skrajša vzdržljivost.

Stabilno delovanje brezpilotnih motorjev in sistemov za nadzor letenja se opira na konsistentno napetost. Ko zmogljivost baterije pade pod 20%, lahko slaba zmogljivost izpusta povzroči hiter propad napetosti. To vodi do nestabilnih hitrosti motorja, kar ima za posledico ostrenje telesa, za zamude na nadzoru, izgubo nadmorske višine in v hudih primerih izgubo nadzora.

Številni droni imajo motorje in elektronske krmilnike hitrosti (ESC), optimizirani za višje napetostne ravni. Te komponente so zasnovane tako, da bolje izkoristijo razpoložljivo moč in izboljšajo energetsko učinkovitost. Z zmanjšanjem energetskih odpadkov in optimizacijo porabe energije lahko visokonapetostne baterije posredno pomagajo podaljšati čas letenja, še posebej, če so seznanjene z naprednimi sistemi za upravljanje z energijo.

Tako napetost kot zmogljivost igrata ključne vloge pri zmogljivosti baterije brez drone, vendar drugače vplivajo na delovanje baterije.

Napetost določa izhodno moč in vpliva na hitrost in zmogljivost drona. Po drugi strani zmogljivost narekuje, kako dolgo je ta moč mogoče vzdrževati. Preprosto povedano, napetost ureja hitrost porabe energije, medtem ko zmogljivost določa, kako dolgo lahko dron deluje s to hitrostjo. Zaradi optimizacije zmogljivosti dronov za posebne zahteve je ključnega pomena pravega ravnovesja med napetostjo in zmogljivostjo. Prekomerna zmogljivost z nezadostno napetostjo vodi do zmanjšanja zmogljivosti, medtem ko pretirano visoka napetost z neustrezno zmogljivostjo povzroči hitrejše izčrpavanje energije.

Aktivnost baterije se zmanjšuje v nizkotemperaturnih okoljih, kar povzroči nihanje napetosti. Pozimi pri -10 ° C lahko standardne litijeve baterije doživijo 15% -20% padec napetosti, ki ga je mogoče ublažiti s predgrevanjem ali uporabo baterij za hladno vreme.

Zmogljivost za obremenitev: uravnoteženje gostote in teža energije

DronKapaciteta koristne obremenitve = največja teža vzleta - teža ogrodja - teža baterije

Pri fiksni največji vzletni teži večja gostota energije akumulatorja pomeni lažjo težo za isto energijsko zmogljivost, kar sprošča več prostora za koristno obremenitev.

Življenjska doba in varnost: vpliv na obratovalni stroški in operativna tveganja

Poleg zmogljivosti, življenjska in varnost cikla baterije neposredno vplivata na obratovalne stroške uporabnikov in varnost misije. Potrošniške baterije z droni običajno ponujajo 300-500 ciklov, medtem ko lahko industrijske litijeve baterije ali trdne/pol trdne litij-ionske baterije dosežejo 800-1200 ciklov.

Zaključek:

Uporabniki potrošnikov bi morali izbrati baterije na podlagi scenarijev aplikacije: lahke baterije z visoko energijsko gostoto za zračno fotografijo; Baterije s standardno zmogljivostjo za lete s kratkim dosegom. Industrijski uporabniki bi morali prilagoditi rešitve napajalnih baterij, ki temeljijo na obratovalnem trajanju in zahtevah za obremenitev.

Z nenehnimi preboji v tehnologiji baterije so nove baterije, kot so baterije v trdnem stanju in natrijeve ione, vstopile v faze testiranja dronov. Ta napredek obljublja trajanje leta, ki presega 2 uri in 30 -odstotno povečanje zmogljivosti za obremenitev, kar je še naprej razširilo meje aplikacij brezpilotnih letal.