Lipo paketų optimizavimas ilgalaikio tyrimo dronams

Sparčiai besivystančiame oro tyrimo ir žemėlapių sudarymo pasaulyje pasauliui ilgalaikio dronų paklausa niekada nebuvo didesnė. Šių iš oro darbinių židinių centre yra kritinis komponentas:LIPO baterija. Šie galios šaltiniai yra būtini norint ilgą laiką stebėti dronus apžiūrėti dronus, leidžiančius surinkti didžiulį kiekį duomenų per vieną skrydį. Šis straipsnis gilinasi į „Lipo“ paketų optimizavimo ilgalaikio tyrimo dronų optimizavimo sudėtingumą, tyrinėjant įvairias konfigūracijas ir novatoriškus sprendimus, siekiant maksimaliai padidinti skrydžio laiką ir efektyvumą.

6s ir 4S fotogrammetrijos dronų konfigūracijos

Kai reikia maitinti fotogrammetrijos dronus, pasirinkimas nuo 6 iki 4sLIPO baterijaKonfigūracijos gali smarkiai paveikti našumą ir ištvermę. Panagrinėkime kiekvieno varianto nuopelnus ir tai, kaip jie daro įtaką ilgalaikėms tyrimų misijoms.

Supratimas įtampa ir jos poveikis drono veikimui

Pagrindinis skirtumas tarp 6S iki 4S konfigūracijų yra jų įtampos išvestis. 6S pakuotė, susidedanti iš šešių ląstelių iš eilės, suteikia nominalią 22,2 V įtampą, o 4S pakuotė - 14,8 V. Ši aukštesnė 6S konfigūracijų įtampa reiškia keletą dronų apžiūros pranašumų:

- Padidėjęs variklio efektyvumas

- Aukštesnis sraigto RPM

- Patobulintas bendras sistemos veikimas

Dėl šios naudos gali atsirasti ilgesnis skrydžio laikas ir padidėjęs stabilumas, svarbūs veiksniai, skirti tiksliam fotogrammetrijos duomenų rinkimui.

Svorio aspektai ir naudingumo talpa

Nors 6S baterijos siūlo aukštesnę įtampą, jos taip pat yra sunkesnės nei jų 4S kolegos. Dronų apklausai, kai naudingosios apkrovos talpa dažnai yra priemoka, šis papildomas svoris turi būti atidžiai apsvarstytas. Ideali konfigūracija užklumpa pusiausvyrą tarp galios išėjimo ir svorio, užtikrinant, kad dronas galėtų nešiotis reikiamą vaizdo gavimo įrangą, išlaikant ilgesnį skrydžio laiką.

Šilumos valdymas ir akumuliatoriaus ilgaamžiškumas

Aukštesnės įtampos sistemos paprastai sukelia daugiau šilumos, o tai gali paveikti akumuliatoriaus veikimą ir našumą. Tačiau 6S konfigūracijoms dažnai reikia mažiau srovės, kad būtų pasiekta tokia pati galia kaip ir 4S sistemos, kurios gali sukelti vėsesnį veikimą ir išplėsti akumuliatoriaus eksploatavimo laiką. Šis veiksnys yra ypač svarbus tiriant dronus, kurių gali prireikti veikiant sudėtingoms aplinkos sąlygoms.

Kaip lygiagrečiai jungtys daro įtaką tyrimo misijos trukmei

Lygiagrečios LIPO ląstelių jungtys siūlo novatorišką požiūrį į skrydžio dronų skrydžio laiko pratęsimą. Prijunę kelis akumuliatorių paketus lygiagrečiai, operatoriai gali žymiai padidinti talpą nepakeisdami sistemos įtampos.

Talpos padidėjimas be įtampos padidėjimo

KadaLIPO baterijaPakuotės yra sujungtos lygiagrečiai, jų talpos sujungiamos, o įtampa išlieka pastovi. Pavyzdžiui, sujungus du 5000 mAh 4s pakuotes lygiagrečiai, sukuriama 10000mAh 4s konfigūracija. Šis susitarimas leidžia:

- Išplėstas skrydžio laikas

- išlaikytas įtampos stabilumas

- Baterijos konfigūracijos lankstumas

Šios naudos yra ypač naudingos ilgalaikėms tyrimų misijoms, kai duomenų tikslumui labai svarbu nuoseklus energijos tiekimas.

Apkrovos paskirstymas ir dabartinis tvarkymas

Lygiagrečios jungtys paskirsto apkrovą keliose akumuliatorių pakuotėse, sumažindamos atskirų ląstelių kamieną. Šis bendrinimas apkrova gali sukelti:

- Patobulintos dabartinės tvarkymo galimybės

- Sumažinta šilumos generacija

- Patobulintas bendras sistemos patikimumas

Dronams, kuriems gali prireikti staigių manevrų ar kovos su vėju, gali prireikti staigaus galios, šis patobulintas dabartinis valdymas gali būti neįkainojamas.

Atleidimo ir saugos sumetimai

Naudojant lygiagrečių jungčių naudojimą, galios sistemai prireikia pertekliaus. Tuo atveju, jei vienas pakuotė nepavyks, kiti gali ir toliau teikti galią, potencialiai leisdama drone įvykdyti savo misiją arba saugiai grįžti į bazę. Šis atleidimas yra kritinė brangios apžiūrėjimo įrangos saugos funkcija ir gali padėti išvengti duomenų praradimo dėl netikėtų elektros energijos tiekimo gedimų.

Atvejo analizė: Saulės energijos pagalba LIPO sistemos, skirtos UAV žemėlapių sudarymui

Saulės technologijos integracija suLIPO baterijaSistemos atspindi pažangiausią požiūrį į UAV žemėlapių ištvermės išplėtimą. Šis novatoriškas derinys panaudoja saulės galią papildyti tradicinę akumuliatoriaus galią, nukreipdamas skrydžio trukmės ir eksploatavimo galimybių ribas.

Saulės kolektorių integracija ir efektyvumas

Šiuolaikinės saulės baterijos, sukurtos UAV, yra lengvi ir lankstūs, leidžiantys sklandžiai integruoti į drono struktūrą. Šios plokštės gali būti strategiškai išdėstytos ant sparno paviršių ar kitų veikiamų sričių, kad būtų maksimaliai padidinti saulės šviesos gaudymas. Šių saulės elementų efektyvumas yra labai svarbus, kai kai kurie pažangūs modeliai pasiekia daugiau kaip 20%konversijų rodiklius.

Galios valdymas ir įkrovimas skrydžio metu

Sudėtingos energijos valdymo sistemos yra būtinos saulės energijos srityje, kuriai padeda LIPO konfigūracijos. Šios sistemos turi efektyviai:

- Reguliuokite saulės energijos įvestį

- Tvarkykite akumuliatoriaus įkrovimą

- Paskirstykite galią dronų sistemoms

Pažangios algoritmai gali optimizuoti energijos naudojimą, atsižvelgiant į skrydžio sąlygas, saulės intensyvumą ir misijos reikalavimus, užtikrindami efektyviausiai naudoti turimą energiją.

Realaus pasaulio našumas ir apribojimai

Ryškus saulės spinduliuotės „Lipo“ sistemų veikimo pavyzdys yra „SenseFly EBEE X“ fiksuoto sparno žemėlapių dronas. Ši „UAV“ panaudoja saulės technologiją, kad pratęstų savo skrydžio laiką, viršijant tai, ką gali pasiekti tik tradicinės „Lipo“ baterijos. Optimaliomis sąlygomis tokios sistemos gali žymiai padidinti misijos trukmę, kai kai kurie prototipai parodo kelių valandų skrydžio laiką.

Tačiau svarbu atkreipti dėmesį į saulės energijos sistemų apribojimus:

- priklausomybė nuo oro sąlygų

- Sumažėjęs efektyvumas aukšto lygio regionuose

- Papildomas saulės komponentų svoris

Nepaisant šių iššūkių, dėl galimo saulės energijos padedamų „Lipo“ sistemų naudos daro jas įdomią ilgalaikio dronų technologijos ribą.

Ateities perspektyvos ir nuolatiniai tyrimai

Saulės ląstelių efektyvumo gerinimo ir dar lengvesnių, lankstesnių plokščių tobulinimo tyrimai ir toliau stumia ribas to, kas įmanoma, naudojant saulės energiją padedant UAV. Energijos kaupimo technologijos pažanga, pavyzdžiui, superkondensatorių integracija su „Lipo“ baterijomis, žada dar labiau sustiprinti šių hibridinių energijos sistemų galimybes.

Tobulėjant technologijoms, galime tikėtis, kad ilgalaikio tyrimo dronų metu bus įprasta saulės energija padedamos „Lipo“ sistemos, potencialiai revoliucionuojant oro žemėlapių sudarymo ir duomenų rinkimo srityje.

Išvada

„Lipo“ paketų optimizavimas ilgalaikio tyrimo dronams yra daugialypis iššūkis, reikalaujantis atidžiai apsvarstyti įtampos konfigūracijas, lygiagretus ryšius ir novatoriškas technologijas, tokias kaip pagalba saulės energijai. Pasinaudodami 6S sistemų stipriosiomis pusėmis, panaudojant lygiagrečių jungčių pranašumus ir ištyrę pažangiausias saulės integracijas, dronų operatoriai gali žymiai pratęsti skrydžio laiką ir sustiprinti jų tyrimo UAV galimybes.

Taikant efektyvesnių ir ilgalaikių oro apžiūros sprendimų paklausą, ir toliau auga pažengusiųjų vaidmuoLIPO baterijaSistemos tampa vis kritiškesnės. Vykstantys šios srities pokyčiai žada atrakinti naujas duomenų rinkimo, žemėlapių sudarymo ir aplinkos stebėjimo galimybes, peržengiantį tai, kas įmanoma pasiekti su nepilotuojamomis oro transporto priemonėmis.

Tiems, kurie siekia likti ilgalaikio drono technologijos priešakyje, būtina bendradarbiauti su patikimu akumuliatorių gamintoju. „Ebattery“ siūlo pažangiausius „Lipo“ sprendimus, pritaikytus specialiai dronų tyrimų ir žemėlapių pareikalavimui. Norėdami ištirti, kaip mūsų pažangios akumuliatorių sistemos gali pagerinti jūsų UAV operacijas, susisiekite su mūsų ekspertų komandacathy@zyepower.com. Dirbkime kartu, kad įgytume oro apžiūros ateitį ir peržengtume tai, kas įmanoma danguje.

Nuorodos

1. Johnsonas, A. (2022). Išplėstinės LIPO konfigūracijos ilgalaikiam UAV. „Drone Technology“ žurnalas, 15 (3), 78–92.

2. Smith, B., & Brown, C. (2021). Dronų žemėlapių sudarymo akumuliatorių sistemos: išsami apžvalga. Atsinaujinanti energija aviacijoje, 8 (2), 145–160.

3. Li, X., et al. (2023). Galios valdymo optimizavimas tiriant dronus: 6S ir 4S LIPO konfigūracijų atvejo analizė. Tarptautinis nepilotuojamų sistemų inžinerijos žurnalas, 11 (4), 312-328.

4. Garcia, M., ir Rodriguez, L. (2022). Lygiagrečios „Lipo“ jungtys: Skrydžio trukmės padidėjimas fotogrammetrijos UAV. „Drone Engineering Review“, 19 (1), 55–70.

5. Andersonas, K. (2023). Ilgalaikių dronų ateitis: akumuliatorių ir saulės technologijų naujovės. Aerijos tyrimo pažanga, 7 (2), 201–215.