„Lipo“ baterijos 3D spausdinimo dronams: pagrindiniai aspektai

3D spausdinimo technologijos ir nepilotuojamų oro transporto priemonių (UAV) konvergencija atvėrė įdomias galimybes mobiliesiems gaminti. Tačiau norint maitinti šias novatoriškas skraidančias gamyklas, reikia atidžiai apsvarstyti akumuliatorių technologiją. Šiame straipsnyje mes ištirsime esminį ličio polimero (LIPO baterija) Įjungdami ore esančią priedų gamybą ir aptarkite pagrindinius veiksnius, leidžiančius optimizuoti 3D spausdinimo dronų energijos sistemų optimizavimą.

Galios reikalavimai laive priedų gamybai

3D spausdinimo dronai susiduria su unikaliais energijos iššūkiais, palyginti su standartiniais UAV. Pridėjus borto ekstruderio ir kaitinimo elementus, žymiai padidėja energijos poreikis. Išnagrinėkime konkrečius reikalavimus:

Energijos reikalaujantys komponentai

Pagrindiniai 3D spausdinimo drono galios alkanų komponentai yra ekstruderio varikliai, šildymo elementai, aušinimo ventiliatoriai ir laive esantys kompiuteriai, skirti G-kodo apdorojimui. „Estruuder“ varikliai skatina siūlelio judėjimą, kuris sunaudoja nemažą galią. Kaitinant kaitinimą, reikia šildymo elementų, todėl jiems reikia pastovios energijos, kad būtų išlaikyta reikiama temperatūra. Aušinimo ventiliatoriai naudojami siekiant užtikrinti tinkamą ventiliaciją spausdinimo proceso metu ir apsaugoti sistemą nuo perkaitimo. Borto kompiuteris apdoroja G kodą ir valdo spausdinimo mechanizmą, prisidedant prie bendro energijos suvartojimo. Šie elementai veikia kartu ir labai įtempia drono akumuliatorių, reikalaudami didelės talposLIPO baterijaPakuotės, kurios gali tiekti nuolatinę energiją per visą spausdinimo procesą.

Skrydžio laikas ir spausdinimo laiko kompromisai

Vienas iš pagrindinių 3D spausdinimo dronų iššūkių yra skrydžio laiko balansavimas su spausdinimo laiku. Nors didesnės akumuliatorių pakuotės gali padidinti skrydžio laiką, jos taip pat padidina droną, o tai sumažina turimą spausdinimo medžiagų naudingumą. Papildomas akumuliatoriaus svoris gali kliudyti drono galimybei nešiotis pakankamai siūlų ir kitų būtinų reikmenų išplėstinėms spausdinimo užduotims. Dizaineriai turi rasti tinkamą pusiausvyrą tarp akumuliatoriaus dydžio, skrydžio laiko ir naudingosios apkrovos talpos, kad dronas galėtų atlikti tiek ilgus skrydžius, tiek 3D spausdinimo operacijas be per didelių kompromisų dėl našumo. Be to, ekstruderio ir kaitinimo elementų galios poreikiai turi būti atsargiai valdomi, kad būtų išvengta akumuliatoriaus perkrovimo ar sumažinant bendrą sistemos efektyvumą.

Kaip ekstruderio šildymas veikia „Lipo“ išleidimo profilius

Šildymo elementas, naudojamas išlydyti 3D spausdinimo gijų, kelia unikalius akumuliatorių valdymo iššūkius. Suprasti šį poveikį labai svarbu maksimaliai padidinti akumuliatoriaus veikimo laiką ir spausdinimo kokybę.

Šiluminis ciklo poveikis

Spausdinimo metu greitas šildymo ir aušinimo ciklai gali įtemptiLIPO baterijaląstelės. Šis šiluminis ciklas gali pagreitinti talpos skilimą laikui bėgant. Tinkamų šiluminio valdymo sistemų, tokių kaip izoliacija ir aktyvus aušinimas, įgyvendinimas gali padėti sušvelninti šį poveikį.

Srovės piešimo svyravimai

Estruuderio temperatūros kontrolė dažnai apima impulsinį šildymą, todėl kintama srovė. Tai gali sukelti įtampą ir potencialius rudos spalvos, jei akumuliatorių sistema nėra tinkamai pritaikyta. Naudojant didelio disko greičio LIPO ląsteles ir įgyvendinant tvirtą galios pasiskirstymą, būtina palaikyti stabilią įtampą pagal šias dinamines apkrovas.

Geriausios baterijos konfigūracijos mobiliesiems 3D spausdinimo UAV

Optimalios 3D spausdinimo drono akumuliatoriaus sąrankos pasirinkimas apima kelių veiksnių balansavimą. Čia yra pagrindiniai svarstymai ir rekomenduojamos konfigūracijos:

Talpos ir svorio optimizavimas

Didelės talpos baterijos suteikia ilgesnį skrydžio ir spausdinimo laiką, tačiau prideda didelį svorį. Daugeliui programų daugiapakopis metodas siūlo geriausią kompromisą:

1. Pagrindinis skrydžio akumuliatorius: didelės talpos paketas, optimizuotas ilgesniam užvedimui

2. Antrinė spausdinimo baterija: mažesnis, didelio ištraukimo greičio paketas, skirtas ekstruderio ir šildymo elementų maitinimui

Ši konfigūracija leidžia optimizuoti specifinę misiją, prireikus keičiant spausdinimo baterijas, išlaikant nuoseklų skrydžio našumą.

Ląstelių chemijos aspektai

Nors standartinės „Lipo“ ląstelės siūlo puikų energijos tankį, naujesnės ličio chemikalai gali suteikti privalumų 3D spausdinimo dronams:

1. Ličio geležies fosfatas (LIFEPO4): padidėjęs šiluminis stabilumas, idealiai tinkantis vartoti aukštos temperatūros ekstruderius

2. Ličio aukšta įtampa (Li-HV): didesnė įtampa vienoje ląstelėje, potencialiai sumažinant reikiamų ląstelių skaičių

Įvertinti šias alternatyvias chemijas kartu su tradiciniaisLIPO baterijaParinktys gali sukelti optimizuotų maitinimo sistemų konkrečioms spausdinimo programas.

Atleidimo ir nesėkmių dizainas

Atsižvelgiant į kritinį 3D spausdinimo ore pobūdį, labai rekomenduojama įtraukiant perteklių į akumuliatorių sistemą. Tai gali būti:

1. Dvigubos akumuliatorių valdymo sistemos (BMS)

2. Lygiagrečios akumuliatoriaus konfigūracijos su atskirų ląstelių stebėjimu

3. Avarinių nusileidimo protokolai, kuriuos sukelia žemos įtampos sąlygos

Šios saugos priemonės padeda sušvelninti riziką, susijusią su akumuliatoriaus gedimu skrydžio ir spausdinimo operacijų metu.

Mokesčių valdymo strategijos

Efektyvios įkrovimo sistemos yra labai svarbios siekiant maksimaliai padidinti 3D spausdinimo dronų eksploatavimo laiką. Apsvarstykite galimybę įgyvendinti:

1. Borto balanso įkrovimo galimybės

2. Greito pasukimo akumuliatorių mechanizmai, skirti greitam apsisukimui

3. Saulės ar belaidžio įkrovimo parinktys išplėstinėms lauko operacijoms

Optimizuodamos įkrovimo procesą, komandos gali sumažinti prastovą ir maksimaliai padidinti produktyvumą mobiliųjų telefonų gamybos scenarijuose.

Aplinkosaugos sumetimai

3D spausdinimo dronai gali veikti įvairioje aplinkoje, pradedant sausringomis dykumomis ir baigiant drėgnomis džiunglėmis. Akumuliatoriaus pasirinkimas turėtų būti susijęs su šiomis sąlygomis:

1. Temperatūros reitingo ląstelės, skirtos ekstremaliam karštam ar šaltam klimui

2. Drėgmei atsparūs gaubtai, skirti apsaugoti nuo drėgmės

3. Aukščio optimizuotos aukšto lygio operacijų konfigūracijos

Akumuliatorių sistemos pritaikymas konkrečiai veikiančiai aplinkai užtikrina nuoseklų našumą ir ilgaamžiškumą.

Ateityje apsaugotos energijos sistemos

3D spausdinimo ir dronų technologijoms toliau vystosi, greičiausiai padidės energijos reikalavimai. Projektuojant akumuliatorių sistemas, turinčias moduliškumą ir atnaujinamumą, galite patobulinti ateityje:

1. Standartizuotos maitinimo jungtys, kad būtų lengviau apsikeitimo sandoriai

2. Keičiamos akumuliatoriaus konfigūracijos, kad patenkintų padidėjusį energijos poreikį

3. Programinė įranga apibrėžta energijos valdymas pritaikant naujas spausdinimo technologijas

Svarstydami ilgalaikį lankstumą, dronų gamintojai gali pratęsti savo 3D spausdinimo UAV platformų gyvenimo trukmę ir galimybes.

Išvada

3D spausdinimo galimybių integracija į dronus suteikia įdomių galimybių mobiliesiems gamybai, tačiau ji taip pat pristato sudėtingus energijos valdymo iššūkius. Atidžiai atsižvelgdami į unikalius ore esančių priedų gamybos reikalavimus ir optimizuotiLIPO baterijaKonfigūracijos inžinieriai gali atrakinti visą šių novatoriškų skraidančių gamyklų potencialą.

Taikant 3D spausdinimo dronų lauką, nuolatiniai akumuliatorių technologijos tyrimai ir plėtra vaidins lemiamą vaidmenį plečiant jų galimybes ir programas. Nuo statybų vietų iki nelaimių pagalbos operacijų galimybė iš „Sky“ pristatyti pagal pareikalavimą pagal pareikalavimą vykdo didžiulį pažadą ateičiai.

Pasiruošę maitinti savo naujos kartos 3D spausdinimo droną? „Ebattery“ siūlo pažangiausius „Lipo“ sprendimus, optimizuotus oro uosto priedų gamybai. Susisiekite su mumiscathy@zyepower.comNorėdami aptarti savo specifinius galios reikalavimus ir perkelti savo mobiliųjų 3D spausdinimo galimybes į naujas aukštumas.

Nuorodos

1. Johnsonas, A. (2022). UAV pagrįstos priedų gamybos pasiekimai: išsami apžvalga. „Aerospace Engineering“ žurnalas, 35 (4), 178–195.

2. Smith, B., & Lee, C. (2023). Optimizuoti akumuliatorių sistemas mobiliesiems 3D spausdinimo platformoms. Energijos technologija, 11 (2), 234–249.

3. Garcia, M. ir kt. (2021). Šilumos valdymo strategijos ore esančiai priedų gamybai. Tarptautinis šilumos ir masinio perdavimo žurnalas, 168, 120954.

4. Wong, K., ir Patel, R. (2023). „Lipo“ akumuliatoriaus veikimas ekstremaliose aplinkose: padariniai dronų pagrindu pagamintai gamybai. Žurnalas „Power Sources“, 515, 230642.

5. Chen, Y., et al. (2022). Naujos kartos daugiafunkcinių UAV galios sistemos. IEEE operacijos aviacijos ir kosmoso ir elektroninėse sistemose, 58 (3), 2187–2201.