Drone pili İHA/drone performansını nasıl etkiler?

Yaygın uygulamasıyladronlarHava fotoğrafçılığı, mahsul koruması, lojistik, güç hattı denetimleri ve diğer alanlarda performans yetenekleri artan ilgi görüyor. Drone'nun “enerji kalbi” olarak, pil sadece güç kaynağı olarak değil, aynı zamanda uçuş süresini, stabilitesini, yük kapasitesini ve operasyonel güvenliği doğrudan belirler ve bu da onu dronun genel performansını etkileyen kritik bir faktör haline getirir.

Dayanıklılık: Pil kapasitesi ve enerji yoğunluğu arasındaki “zaman oyunu”

Bir dronun dayanıklılığı öncelikle pil kapasitesi (MAH olarak ölçülür) ve enerji yoğunluğu (WH/kg cinsinden ölçülür) ile belirlenir. Mevcut tüketici sınıfı dronlar tipik olarak 2000 ila 5000 mAh arasında değişen kapasitelere sahip lityum piller ve 150-200 WH/kg civarında enerji yoğunlukları kullanır, bu da genellikle 20 ila 30 dakika arasında uçuş sürelerine neden olur.

Bununla birlikte, endüstriyel dereceli dronlar, genişletilmiş operasyonel talepleri karşılamak için yüksek kapasiteli, yüksek enerjili yoğunluklu güç pilleri kullanır Bazı lityum piller 250 WH/kg'ı aşan enerji yoğunluklarına ulaşır. Optimize edilmiş pil yönetim sistemleri (BMS) ile birlikte, uçuş dayanıklılığı bir saati aşabilir.

Daha büyük kapasite her zaman daha iyi değildir; Ağırlık ve enerji tüketimi dengelenmelidir.

Ağırlık sınırlarını aşacak şekilde körü körüne artan pil kapasitesi motor yükü yoğunlaştırabilir ve potansiyel olarak dayanıklılığını kısaltabilir.

Drone motorlarının ve uçuş kontrol sistemlerinin kararlı çalışması, tutarlı voltaj çıkışına dayanır. Pil kapasitesi%20'nin altına düştüğünde, zayıf deşarj performansı hızlı voltaj çökmesine neden olabilir. Bu, kararsız motor hızlarına yol açar, bu da vücut sarsıntılarına, kontrol gecikmelerine, yükseklik kaybına ve ciddi durumlarda kontrol kaybına yol açar.

Birçok drone, daha yüksek voltaj seviyeleri için optimize edilmiş motorlar ve elektronik hız kontrolörleri (ESC) içerir. Bu bileşenler, enerji verimliliğini artırarak mevcut gücü daha iyi kullanacak şekilde tasarlanmıştır. Enerji atıklarını azaltarak ve güç kullanımını optimize ederek, yüksek voltajlı piller, özellikle gelişmiş enerji yönetim sistemleri ile eşleştirildiğinde, uçuş süresinin uzatılmasına dolaylı olarak yardımcı olabilir.

Hem voltaj hem de kapasite drone pil performansında önemli roller oynar, ancak pil performansını farklı şekilde etkiler.

Voltaj, dronun hızını ve performansını etkileyerek güç çıkışını belirler. Öte yandan kapasite, bu gücün ne kadar sürdürülebileceğini belirler. Basitçe söylemek gerekirse, voltaj enerjinin tüketilme oranını yönetirken, kapasite dronun bu oranda ne kadar çalışabileceğini belirler. Voltaj ve kapasite arasındaki doğru dengeyi vurgulamak, belirli gereksinimler için drone performansını optimize etmenin anahtarıdır. Yetersiz voltajlı aşırı kapasite, performansın azalmasına yol açarken, yetersiz kapasiteli aşırı yüksek voltaj daha hızlı enerji tükenmesine neden olur.

Düşük sıcaklık ortamlarında pil aktivitesi azalır ve voltaj çıkış dalgalanmalarına neden olur. Kışın -10 ° C'de, standart lityum piller, ön ısıtma veya soğuk hava pilleri kullanılarak hafifletilebilen% 15-%20 voltaj düşüşü yaşayabilir.

Yük Kapasitesi: Enerji Yoğunluğu ve Ağırlığı Dengeleme

DroneYük Kapasitesi = Maksimum Kalkış Ağırlığı - Hava Kilit Ağırlığı - Pil Ağırlığı

Sabit maksimum kalkış ağırlığında, daha yüksek pil enerjisi yoğunluğu, aynı enerji kapasitesi için daha hafif ağırlık anlamına gelir ve yük için daha fazla alan artar.

Yaşam ve güvenlik: işletme maliyetlerini ve operasyonel riskleri etkilemek

Performansın ötesinde, bir pilin döngü ömrü ve güvenliği, kullanıcı işletme maliyetlerini ve görev güvenliğini doğrudan etkiler. Tüketici sınıfı drone piller tipik olarak 300-500 döngü sunarken, endüstriyel sınıf güç lityum piller veya katı hal/yarı katı lityum iyon piller 800-1200 döngülere ulaşabilir.

Çözüm:

Tüketici kullanıcıları uygulama senaryolarına göre pilleri seçmelidir: hava fotoğrafçılığı için hafif, yüksek enerjili yoğunluklu piller; Kısa menzilli uçuşlar için standart kapasiteli piller. Endüstriyel kullanıcılar, güç pil çözümlerini operasyonel süreye ve yük gereksinimlerine göre uyarlamalıdır.

Pil teknolojisinde devam eden atılımlarla, katı hal ve sodyum iyon piller gibi yeni piller drone testi aşamalarına girmiştir. Bu ilerleme, uçuş sürelerinin 2 saati aşan ve yük kapasitesinde% 30'luk bir artış vaat ederek dronların uygulama sınırlarını daha da genişletir.