Hvordan dronebatteri påvirker UAV/drone -ytelsen?

Med den utbredte anvendelsen avdronerI luftfotografering, avlingsbeskyttelse, logistikk, kraftlinjeinspeksjoner og andre felt får ytelsesegenskapene deres økende oppmerksomhet. Som "energihjertet" i dronen fungerer batteriet ikke bare som strømkilde, men bestemmer også direkte flytur, stabilitet, nyttelastkapasitet og driftssikkerhet, noe som gjør det til en kritisk faktor som påvirker dronens samlede ytelse.

Utholdenhet: "Tidsspillet" mellom batterikapasitet og energitetthet

En drones utholdenhet bestemmes først og fremst av batterikapasitet (målt i MAH) og energitetthet (målt i WH/kg). Nåværende droner i forbrukerklasse bruker vanligvis litiumbatterier med kapasiteter fra 2000 til 5000 mAh og energitettheter rundt 150-200 WH/kg, noe som resulterer i flytid generelt mellom 20 og 30 minutter.

Droner i industriklasse bruker imidlertid høykapasitet, kraftig batterier med høy energi-tetthet for å oppfylle utvidede driftskrav. Noen litiumbatterier oppnår energitettheter som overstiger 250 WH/kg. Kombinert med optimaliserte batteriadministrasjonssystemer (BMS) kan flyrutholdenhet overgå en time.

Større kapasitet er ikke alltid bedre; Vekt og energiforbruk må være balansert.

Å øke batterikapasiteten til å overstige vektgrenser kan intensivere motorbelastningen, potensielt forkorte utholdenhet.

Den stabile driften av dronemotorer og flykontrollsystemer er avhengig av jevn spenningsutgang. Når batterikapasiteten synker under 20%, kan dårlig utladningsytelse forårsake rask spenningskollaps. Dette fører til ustabile motorhastigheter, noe som resulterer i kroppsopphak, kontrollforsinkelser, høydap og i alvorlige tilfeller, tap av kontroll.

Mange droner har motorer og elektroniske hastighetskontrollere (ESC) optimalisert for høyere spenningsnivå. Disse komponentene er designet for bedre å utnytte tilgjengelig strøm, og forbedre energieffektiviteten. Ved å redusere energiavfall og optimalisere strømforbruket, kan høyspentbatterier indirekte bidra til å utvide flytiden, spesielt når de er parret med avanserte energiledelsessystemer.

Både spenning og kapasitet spiller avgjørende roller i drone -batteriets ytelse, men de påvirker batteriets ytelse annerledes.

Spenning bestemmer effektutgangen, og påvirker dronens hastighet og ytelse. Kapasiteten dikterer derimot hvor lenge denne kraften kan opprettholdes. Enkelt sagt styrer spenningen den hastigheten som energi forbrukes, mens kapasiteten avgjør hvor lenge dronen kan fungere med den hastigheten. Å slå riktig balanse mellom spenning og kapasitet er nøkkelen til å optimalisere droneytelsen for spesifikke krav. Overdreven kapasitet med utilstrekkelig spenning fører til redusert ytelse, mens overdreven høy spenning med utilstrekkelig kapasitet forårsaker raskere energi -uttømming.

Batteriaktiviteten avtar i miljøer med lav temperatur, noe som forårsaker svingninger i spenningsutgangen. Ved -10 ° C om vinteren kan standard litiumbatterier oppleve et spenningsfall på 15% -20%, som kan reduseres gjennom forvarming eller bruk av kaldt værbatterier.

Nyttelastkapasitet: balanserende energitetthet og vekt

DroneNyttelastkapasitet = maksimal startvekt - Vekt på flyramme - batteri vekt

Ved en fast maksimal startvekt betyr høyere batterienergitetthet lettere vekt for samme energikapasitet, og frigjør mer plass for nyttelast.

Levetid og sikkerhet: påvirker driftskostnader og driftsrisiko

Utover ytelse påvirker et batteriets sykluslevetid og sikkerhet direkte brukerens driftskostnader og oppdragssikkerhet. Forbrukerklasse drone-batterier tilbyr vanligvis 300-500 sykluser, mens litiumbatterier i industriell kvalitet eller solid-state/semi-solid litium-ion-batterier kan nå 800-1200 sykluser.

Konklusjon:

Forbrukerbrukere bør velge batterier basert på applikasjonsscenarier: lette, høyenergitetthetsbatterier for luftfotografering; Standardkapasitetsbatterier for kortdistansefly. Industrielle brukere bør skreddersy strømbatteriløsninger basert på driftsvarighet og krav til nyttelast.

Med pågående gjennombrudd i batteriteknologi har nye batterier som solid-state og natrium-ion-batterier lagt inn dronetestingsfaser. Denne fremgangen lover flytvarighetene som overstiger 2 timer og en økning på 30% i nyttelastkapasitet, og utvider dronenes påføringsgrenser ytterligere.