Kako izračunati vzdržljivost baterije za različne drone？

I. Jedro izračuna vzdržljivosti: trije ključni parametri LiPo baterije in temeljne formule

Za natančen izračun vzdržljivosti je treba najprej razumeti kritične oznake nabaterijo. Kapaciteta (mAh), stopnja praznjenja (C-ocena) in napetost (S-ocena) LiPo baterije so osnova za izračun.

Njihovo razmerje s porabo energije drona predstavlja glavno formulo:

1. Analiza ključnih parametrov

Kapaciteta (mAh): Skupna shranjena električna energija. Na primer, baterija s kapaciteto 10.000 mAh lahko oddaja 10 A toka 1 uro.

Hitrost praznjenja (ocena C): varna hitrost praznjenja. Za baterijo 20C je največji tok praznjenja = Kapaciteta (Ah) × 20.

Napetost (ocena S): 1S = 3,7 V. Napetost določa moč motorja, vendar se mora ujemati z ESC.

2. Osnovna formula za izračun

Teoretični čas letenja (minute) = (kapaciteta baterije × učinkovitost praznjenja ÷ povprečni tok drona) × 60

Učinkovitost praznjenja: dejanska uporabna zmogljivost baterije LiPo je približno 80%-95% nazivne vrednosti.

Povprečni tok: poraba energije v realnem času med letom, ki zahteva izračun na podlagi modela in pogojev delovanja.

II. Praktični izračuni po modelu: od potrošniških do industrijskih aplikacij

Poraba energije med droni se močno razlikuje, kar zahteva prilagojene izračune vzdržljivosti. Naslednji trije tipični modeli ponujajo najdragocenejšo referenčno logiko:

1. Brezpilotna letala za fotografiranje iz zraka za potrošnike

Glavne značilnosti: lahek tovor, stabilna poraba energije, dajanje prednosti lebdenju in vzdržljivosti med vožnjo.

Primer: dron z baterijo 3S 5000 mAh s povprečnim tokom 25 A in učinkovitostjo praznjenja 90 %

Dejanska vzdržljivost = (5000 × 0,9 ÷ 25) × 60 ÷ 1000 = 10,8 minut (teoretična vrednost)

Opomba: Dejanski čas letenja z visokim deležem lebdenja je približno 8-10 minut, skladno s specifikacijami proizvajalca.

2. Dirkalni FPV droni

Glavne značilnosti: visoka izbruhna moč, velik trenutni tok, velik vpliv teže baterije.

Primer: 3S 1500mAh 100C baterija FPV racer, povprečni tok 40A, izkoristek praznjenja 85 %

Teoretična vzdržljivost = (1500 × 0,85 ÷ 40) × 60 ÷ 1000 = 1,91 minute

3. Brezpilotna letala za industrijsko razprševanje pridelkov

Glavne značilnosti: velika nosilnost, podaljšana vzdržljivost, odvisno od visoko zmogljivih baterij.

Primer: 6S 30000 mAh baterijski dron za škropljenje posevkov, povprečni tok 80 A, učinkovitost praznjenja 90 %

Teoretična vzdržljivost = (30000 × 0,9 ÷ 80) × 60 ÷ 1000 = 20,25 minut

III. Premagovanje teoretičnih meja: prilagoditev trem kritičnim dejavnikom

Natančni izračuni so manj pomembni kot stabilna zmogljivost leta. Naslednji dejavniki zmanjšujejo vzdržljivost in jih je treba upoštevati:

1. Motenje okolja

Temperatura: Zmogljivost pade za 30 % pod 0 °C. Pri -30 °C droni potrebujejo ogrevanje na osnovi motorja, da ohranijo vzdržljivost.

Hitrost vetra: bočni veter poveča porabo energije za 20–40 %, sunki pa zahtevajo dodatno moč za stabilizacijo položaja.

2. Obnašanje med letom

Manevriranje: pogosti vzponi in ostri zavoji porabijo 30 % več moči kot enakomerno križarjenje.

Teža tovora: 20-odstotno povečanje tovora neposredno skrajša čas letenja za 19 %.

3. Stanje baterije

Staranje: Kapaciteta se po 300–500 ciklih polnjenja zmanjša na 70 %, kar ustrezno zmanjša vzdržljivost.

Metoda shranjevanja: Dolgotrajno shranjevanje pri polni napolnjenosti pospeši staranje; vzdržujte 40%-60% napolnjenosti med shranjevanjem.

IV. Tehnike optimizacije vzdržljivosti: Izbira prave baterije je pomembnejša od izračunov

Ravnovesje med zmogljivostjo in težo: industrijski droni se odločajo za baterije 20.000–30.000 mAh; potrošniški razred daje prednost 2.000–5.000 mAh, da se izogne ​​začaranemu krogu »težke baterije = velike obremenitve«.

Ujemanje hitrosti praznjenja: Dirkalni droni potrebujejo 80-100C visokozmogljive baterije; kmetijska brezpilotna letala potrebujejo le 10-15C, da zadostijo zahtevam.

Pametno upravljanje: baterije s sistemi BMS povečajo učinkovitost praznjenja za 15 % in podaljšajo življenjsko dobo z uravnoteženjem napetosti celic.

V. Prihodnji trendi: Preboji v vzdržljivosti LiPo baterij

PoltrdnaLiPo baterijezdaj dosežejo 50 % višjo energijsko gostoto. V kombinaciji s tehnologijo hitrega polnjenja (80-odstotno polnjenje v 15 minutah) bi lahko industrijski droni presegli 120 minut vzdržljivosti letenja.