Kako dolgo zdržijo polprevodniške baterije?

Kako dolgo zdržijo polprevodniške baterije? 

Realističen odgovor za operaterje UAV

Število ciklov je število, ki ga vodi večina proizvajalcev baterij. 700 ciklov. 800 ciklov. Včasih več. Za operaterje UAV, ki poskušajo načrtovati nadomestne proračune in urnike upravljanja flote, je ta številka uporabna, vendar nepopolna. Kar je pravzaprav pomembno, je, kako se ti cikli prevedejo v koledarski čas - in ali bo baterija preživela tako dolgo, tudi če je ne uporabljate tako močno.

Tukaj je popolnejša slikapolprevodniška baterijaživljenjska doba za komercialne operacije UAV.

Življenjski ciklus v primerjavi s koledarskim življenjem: dve različni uri

Vsaka baterija deluje na 2 uri hkrati. Prvi je število ciklov – kolikokrat je bil popolnoma napolnjen in izpraznjen. Drugi je koledarska starost - kako dolgo obstaja, ne glede na to, koliko je bil uporabljen.

Oboje je pomembno. Polprevodniška baterija UAV z zmogljivostjo 800 ciklov še vedno doživlja koledarsko staranje, tudi ko stoji v skladišču. Materiali elektrod počasi reagirajo z elektrolitom. Litij migrira v majhnih količinah tudi brez toka. Baterija, ki je bila shranjena 3 leta in nato dana v uporabo, ne bo delovala enako kot baterija, shranjena 3 mesece.

Polprevodniške baterije imajo prednost pri obeh urah v primerjavi z običajnimi paketi LiPo, vendar je prednost bolj izrazita pri ciklični uri kot pri koledarski uri.

Življenjska doba cikla v dejanskih delovnih pogojih UAV

Številke od 600 do 900 ciklov, navedene za komercialne polprevodniške baterije UAV, predstavljajo ohranitev zmogljivosti nad 80 % pod standardiziranimi preskusnimi pogoji. Pri dejanskih operacijah na terenu se doseg razlikuje glede na to, kako močno je baterija obremenjena.

Konzervativna ocena za polprevodniške baterije UAV v tipičnih komercialnih operacijah – zmerne stopnje praznjenja, razumno upravljanje temperature, shranjevanje z delnim polnjenjem med misijami – postavlja praktično življenjsko dobo na 700 do 850 ciklov, preden zadrževanje zmogljivosti pade pod operativno uporabne pragove za večino profilov misij.

Kaj to pomeni v koledarskih letih, je v celoti odvisno od frekvence cikla vašega delovanja:

Letalo, ki leti na 2 misijah dnevno, 5 dni na teden, 50 tednov na leto, opravi približno 500 ciklov letno. Pri 750 uporabnih ciklih ta paket zdrži približno 18 mesecev pred zamenjavo.

Letalo, ki leti 1 misijo dnevno po istem urniku, opravi 250 ciklov letno – doseže isto mejo 750 ciklov po približno 3 letih.

Baterija v sezonskem delovanju – 200 ciklov v 6-mesečni aktivni sezoni – lahko doseže svojo omejitev cikla pri 3 do 4 letih, vendar bo koledarsko staranje začelo vplivati ​​na delovanje pred tem.

Življenjska doba shranjevanja in staranje koledarja

Polprevodniške baterije v skladišču se pod enakovrednimi pogoji razgradijo počasneje kot LiPo paketi. Zmanjšana reaktivnost elektrolitov, ki daje polprevodniškim baterijam boljšo življenjsko dobo, prav tako upočasni proces staranja koledarja – vendar ga ne ustavi.

Razumno pričakovanje za polprevodniške baterije UAV v ustreznih pogojih shranjevanja – delna napolnjenost (40 do 60 %), stabilna temperatura med 60 in 75 °F, suho okolje – je 3 do 5 let življenjske dobe shranjevanja, preden degradacija zmogljivosti postane operativno pomembna. To je v primerjavi z LiPo paketi, kjer je bolj značilna 2 do 3 leta življenjske dobe shranjevanja v skrbnih pogojih.

Za sezonsko delovanje ali inventar rezervnih baterij je ta razširjena stabilnost shranjevanja pomembna operativna prednost, ki presega številke življenjskega cikla.

Kaj skrajša življenjsko dobo hitreje od pričakovanega

Obe uri delujeta hitreje pod posebnimi pogoji, ki jih nadzorujejo operaterji UAV:

Visokotemperaturno delovanje ali shranjevanje pospeši staranje koledarja ne glede na število ciklov. Konstantna globoka praznjenost pod 20 % preostale napolnjenosti pospešuje staranje cikla hitreje kot profili zmerne praznjenosti. Pogosto hitro polnjenje pri najvišjih nazivnih stopnjah polnjenja brez upravljanja temperature hkrati potisne obe uri naprej.

Polprevodniške baterije prenašajo te razmere bolje kot enakovredni LiPo — vendar prenašanje ni isto kot odpornost. Prednost zmogljivosti se zmanjša, ko so delovni pogoji dosledno slabi.

Načrtovanje zamenjave baterije za flote UAV

Za komercialne operaterje, ki gradijo letni proračun za baterije: pogostost ciklov določa intervale zamenjave natančneje kot koledarski čas za vozne parke z veliko izkoriščenostjo. Pri nizko izkoriščenih voznih parkih in sezonskih operacijah postane koledarsko staranje vzporedna omejitev, ki jo je vredno upoštevati poleg števila ciklov.

ZYEBATTERYzagotavlja podatke o ohranjanju življenjske dobe cikla in navodila za življenjsko dobo shranjevanja za polprevodniške litij-ionske in visoko zmogljive litij-polimerne baterije UAV – ker načrtovanje zamenjave deluje najbolje, ko sta vidni obe uri, ne le število ciklov na specifikacijskem listu.