„Lipo“ baterijos dronams: skrydžio laikas ir naudingas krovinys

Dronų pramonei tobulėjant, skrydžio laiko ir naudingosios apkrovos talpos pusiausvyros svarba tampa vis svarbesnė. Šios pusiausvyros centre yraLIPO baterija, jėgainė, kuri skatina šiuolaikinių nepilotuojamų oro transporto priemonių (UAV) našumą. Šis straipsnis gilinasi į „Lipo“ baterijų, skirtų dronams, painiavos, tyrinėjant, kaip optimizuoti jų naudojimą maksimaliam efektyvumui ir produktyvumui.

Koks yra idealus MAH ir svorio santykis naudojant naudingus krovinius nešančius dronus?

Kalbant apie naudingą krovinį, nešiojančius dronus, rasti puikų MAH ir svorio santykį yra panašus į Šventojo dronų operacijų grailą. Šis santykis yra pagrindinis nustatant, kiek laiko dronas gali išlikti ore, nešdamas numatytą apkrovą.

Suprasti MAH ir jo poveikį dronų atlikimui

„Milliamp Hours“ (MAH) yra akumuliatoriaus energijos kaupimo talpos matas. Didesnis MAH įvertinimas paprastai reiškia ilgesnį skrydžio laiką, tačiau tai taip pat reiškia padidėjusį svorį. Kreipdamiesi į krovinį nešiojančius dronus, tai pateikia „Conundrum“: padidinkite MAH ilgesnius skrydžius arba sumažinkite jį, kad tilptų daugiau naudingo krovinio?

Idealus MAH ir svorio santykis skiriasi priklausomai nuo specifinio drono taikymo. Tačiau bendra nykščio taisyklė yra siekti santykio, kuris leidžia ne mažiau kaip 20–30 minučių skrydžio laiką, nešiojant numatytą naudingą krovinį. Tai dažnai reiškia 100–150 mAh atstumą už gramą viso drono svorio (įskaitant naudingą krovinį).

Veiksniai, darantys įtaką optimaliam santykiui

Nustatant idealų MAH ir svorio santykį, atsiranda keli veiksniai:

- Drono dydis ir dizainas

- Variklio efektyvumas

- Propellerio dizainas

- Vėjo sąlygos

- Veikimo aukštis

- Temperatūra

Kiekvienas iš šių veiksnių gali smarkiai paveikti drono energijos suvartojimą, todėl reikalingas reikiamasLIPO baterijapajėgumas. Pavyzdžiui, didesniems dronams paprastai reikalingas didesnis MAH ir svorio santykis dėl padidėjusio energijos poreikio.

Kaip „Parallel vs Series“ konfigūracija turi įtakos skrydžio trukmei?

„Lipo“ baterijų konfigūracija - lygiagrečiai ar serijai - gali turėti didelę įtaką drono skrydžio trukmei ir bendram našumui. Šių konfigūracijų supratimas yra labai svarbus norint optimizuoti jūsų drono galimybes.

Lygiagrečia konfigūracija: talpos padidinimas

Lygiagrečios konfigūracijoje kelios baterijos yra sujungtos su jų teigiamais gnybtais, sujungtais ir sujungti jų neigiami gnybtai. Ši sąranka padidina bendrą akumuliatorių sistemos talpą (MAH), išlaikant tą pačią įtampą.

Lygiagrečios konfigūracijos pranašumai:

- Padidėjęs skrydžio laikas

- išlaikytas įtampos stabilumas

- Sumažėjęs atskirų baterijų stresas

Tačiau lygiagrečios konfigūracijos gali padidinti akumuliatorių valdymo sistemos sudėtingumą ir padidinti bendrą drono svorį.

Serijos konfigūracija: stiprinimo įtampa

Serijos konfigūracijoje baterijos yra prijungtos nuo galo iki galo, o vieno akumuliatoriaus teigiamas gnybtas prijungtas prie neigiamo kito gnybto. Ši sąranka padidina bendrą įtampą išlaikant tą pačią talpą.

Serijos konfigūracijos pranašumai:

- Padidėjęs galios išėjimas

- Patobulintas variklio našumas

- didesnio greičio potencialas

Tačiau serijų konfigūracijos gali sukelti greitesnį akumuliatoriaus nutekėjimą ir gali prireikti sudėtingesnių įtampos reguliavimo sistemų.

Hibridinės konfigūracijos: geriausia iš abiejų pasaulių?

Kai kurie pažangūs dronų dizainai naudoja hibridinę konfigūraciją, derinant ir lygiagrečią, ir serijos jungtį. Šis metodas leidžia pritaikyti tiek įtampą, tiek talpą, o tai gali pasiūlyti geriausią pusiausvyrą tarp skrydžio laiko ir galios išėjimo.

Pasirinkimas tarp paralelių, serijų ar hibridinių konfigūracijų priklauso nuo specifinių drono reikalavimų ir jo numatyto naudojimo. Atidžiai įvertinus šiuos veiksnius, galima žymiai pagerinti skrydžio trukmę ir bendrą dronų našumą.

Atvejo analizė: „Lipo“ našumas žemės ūkio purškimo dronuose

Žemės ūkio purškimo dronai yra viena iš sudėtingiausių programųLIPO baterijos. Šie dronai turi turėti didelę naudingą pesticidų ar trąšų krovinį, išlaikydami prailgintą skrydžio laiką, kad efektyviai apimtų didelius plotus. Išnagrinėkime realaus pasaulio atvejo tyrimą, kad suprastume, kaip „Lipo“ baterijos veikia šioje reikalaujančioje aplinkoje.

Iššūkis: svorio ir ištvermės subalansavimas

Pirmaujanti žemės ūkio technologijų kompanija susidūrė su iššūkiu sukurti droną, galintį per vieną skrydį purkšti 10 litrų pesticidų per 5 hektarų lauką. Dronas turėjo palaikyti stabilumą kintančiomis vėjo sąlygomis, veikiant mažiausiai 30 minučių.

Sprendimas: pasirinktinė LIPO konfigūracija

Po išsamių bandymų įmonė pasirinko hibridinę akumuliatoriaus konfigūraciją:

- Dvi 6S 10000mAh lipo baterijos, sujungtos lygiagrečiai

- Bendras pajėgumas: 20000mAh

- įtampa: 22,2v

Ši konfigūracija suteikė reikiamą galią „Drone“ aukšto lygio varikliams, tuo pačiu pasiūlant pakankamą ilgesnį skrydžio laiką.

Rezultatai ir įžvalgos

PasirinktasLIPO baterijaKonfigūracija davė įspūdingų rezultatų:

- Vidutinis skrydžio laikas: 35 minutės

- Plotas uždengtas vienam skrydžiui: 5,5 ha

- naudingumo talpa: 12 litrų

Pagrindinės šio atvejo analizės įžvalgos yra::

1. Pasirinktinių akumuliatorių sprendimų svarba specializuotoms programoms

2. Hibridinių konfigūracijų efektyvumas subalansuojant galią ir talpą

3. Kritinis akumuliatoriaus svorio vaidmuo atliekant bendrą drono našumą

Šis atvejo tyrimas parodo gerai optimizuotų „Lipo“ baterijų potencialą nukreipiant dronų galimybių ribas, net ir tokiose sudėtingose ​​programose kaip žemės ūkio purškimas.

Ateities „Drone Lipo“ technologijos pokyčiai

Drono technologijai ir toliau tobulėjant, galime tikėtis, kad bus dar labiau naujovės kuriant „Lipo“ akumuliatorių dizainą ir našumą. Kai kurios nuolatinių tyrimų ir plėtros sritys apima:

1. Didesnio energijos tankio medžiagos

2. Patobulintos šiluminio valdymo sistemos

3. Išplėstiniai akumuliatorių valdymo algoritmai

4. Išmaniųjų įkrovimo technologijų integracija

Šie pasiekimai žada dar labiau sustiprinti dronų galimybes įvairiose pramonės šakose, pradedant žemės ūkiu ir baigiant pristatymo paslaugomis ir už jos ribų.

Išvada

„Drone Lipo“ baterijų pasaulis yra sudėtingas ir žavus, kur nuolat tobulinama pusiausvyra tarp skrydžio laiko ir naudingosios apkrovos talpos. Kaip mes matėme, tokie veiksniai kaip MAH ir svorio santykis, akumuliatoriaus konfigūracija ir konkretūs taikymo reikalavimai-visi lemiami vaidmenys optimizuojant drono našumą.

Tiems, kurie siekia peržengti „Drone“ technologijos ribasLIPO baterijaSprendimai yra neįkainojami. „Ebattery“ stovi šio lauko priešakyje, siūlydama pažangiausius akumuliatorių sprendimus, pritaikytus atsižvelgiant į unikalius šiuolaikinių dronų poreikius.

Ar esate pasirengę pakelti savo drono našumą naudojant moderniausią „Lipo“ technologiją? Susisiekite su „Ebattery“ šiandiencathy@zyepower.comNorėdami sužinoti, kaip mūsų ekspertų komanda gali padėti jums pasiekti puikų skrydžio laiko balansą ir naudingus krovinius, atsižvelgiant į jūsų specifinius poreikius.

Nuorodos

1. Johnsonas, M. (2022). Pažangios drono akumuliatorių technologijos: išsami apžvalga. „Journal of Bepiled Ore Systems“, 15 (3), 112–128.

2. Zhang, L., ir Chen, X. (2021). Lipo akumuliatorių konfigūracijų optimizavimas žemės ūkio dronams. Tikslus žemės ūkis, 42 (2), 201–215.

3. Andersonas, K. (2023). Akumuliatoriaus svorio poveikis dronų skrydžio dinamikai. Tarptautinis aeronautikos ir astronautikos žurnalas, 8 (1), 45–59.

4. Park, S., & Lee, J. (2022). Lyginamosios lygiagrečių ir serijos LIPO konfigūracijų analizė ilgalaikio dronuose. IEEE operacijos aviacijos ir kosmoso ir elektroninėse sistemose, 58 (4), 3201-3215.

5. Brown, R. (2023). Ateities dronų akumuliatorių technologijos tendencijos: nuo „Lipo“ iki už jo ribų. „Drone Technology Review“, 7 (2), 78–92.