Kaip apskaičiuoti skirtingų dronų akumuliatoriaus patvarumą?

I. Ištvermės skaičiavimo esmė: trys pagrindiniai LiPo baterijos parametrai ir pagrindinės formulės

Norint tiksliai apskaičiuoti ištvermę, pirmiausia reikia suprasti svarbiausius ženklusbaterija. LiPo akumuliatoriaus talpa (mAh), iškrovos greitis (C reitingas) ir įtampa (S reitingas) sudaro skaičiavimo pagrindą.

Jų santykis su drono energijos suvartojimu sudaro pagrindinę formulę:

1. Pagrindinių parametrų analizė

Talpa (mAh): visa sukaupta elektros energija. Pavyzdžiui, 10 000 mAh baterija gali tiekti 10 A srovę 1 valandą.

Iškrovimo greitis (C reitingas): saugus iškrovimo greitis. 20C akumuliatoriaus didžiausia iškrovimo srovė = talpa (Ah) × 20.

Įtampa (S reitingas): 1S = 3,7 V. Įtampa lemia variklio galią, bet turi atitikti ESC.

2. Pagrindinė skaičiavimo formulė

Teorinis skrydžio laikas (minutėmis) = (baterijos talpa × iškrovimo efektyvumas ÷ vidutinė drono srovė) × 60

Iškrovimo efektyvumas: LiPo akumuliatoriaus faktinė naudingoji talpa yra maždaug 80–95% vardinės vertės.

Vidutinė srovė: energijos suvartojimas realiuoju laiku skrydžio metu, kurį reikia apskaičiuoti pagal modelį ir veikimo sąlygas.

II. Praktiniai skaičiavimai pagal modelį: nuo vartotojų iki pramoninių pritaikymų

Dronų energijos suvartojimas labai skiriasi, todėl reikia atlikti pritaikytus ištvermės skaičiavimus. Šie trys tipiniai modeliai siūlo vertingiausią atskaitos logiką:

1. Vartotojams skirti aerofotografiniai dronai

Pagrindinės charakteristikos: nedidelė naudingoji apkrova, stabilus energijos suvartojimas, pirmenybė teikiama slydimo ir kreiserinio ištvermei.

Pavyzdys: dronas naudojant 3S 5000 mAh bateriją, kurios vidutinė srovė yra 25 A ir iškrovos efektyvumas 90 %

Faktinė ištvermė = (5000 × 0,9 ÷ 25) × 60 ÷ 1000 = 10,8 minutės (teorinė vertė)

Pastaba: Tikrasis skrydžio laikas su didele svyravimo proporcija yra maždaug 8–10 minučių, atitinkantis gamintojo specifikacijas.

2. Lenktyniniai FPV dronai

Pagrindinės charakteristikos: didelė sprogimo galia, didelė momentinė srovė, didelis akumuliatoriaus svorio poveikis.

Pavyzdys: 3S 1500mAh 100C baterija FPV lenktynininkas, vidutinė srovė 40A, iškrovos efektyvumas 85%

Teorinė ištvermė = (1500 × 0,85 ÷ 40) × 60 ÷ 1000 = 1,91 minutės

3. Pramoniniai pasėlių purškimo dronai

Pagrindinės charakteristikos: didelė naudingoji apkrova, ilgesnė ištvermė, priklausoma nuo didelės talpos baterijų.

Pavyzdys: 6S 30 000 mAh baterijų purškimo dronas, vidutinė srovė 80 A, iškrovos efektyvumas 90 %

Teorinė ištvermė = (30 000 × 0,9 ÷ 80) × 60 ÷ 1000 = 20,25 minutės

III. Teorinių ribų įveikimas: prisitaikymas prie trijų kritinių veiksnių

Tikslūs skaičiavimai yra mažiau svarbūs nei stabilūs skrydžio rezultatai. Šie veiksniai mažina ištvermę ir į juos reikia atsižvelgti:

1. Aplinkos kišimasis

Temperatūra: talpa nukrenta 30 % žemiau 0°C. Esant -30°C dronams ištvermei palaikyti reikalingas variklio šildymas.

Vėjo greitis: dėl šoninio vėjo energijos suvartojimas padidėja 20–40%, o gūsiams reikia papildomos galios, kad būtų stabilizuotas požiūris.

2. Elgesys skrydžio metu

Manevravimas: dažnas kilimas ir staigūs posūkiai sunaudoja 30 % daugiau energijos nei pastovus kreiserinis judėjimas.

Naudingojo krovinio svoris: 20 % padidinus naudingą apkrovą, skrydžio laikas tiesiogiai sutrumpėja 19 %.

3. Baterijos būklė

Senėjimas: po 300–500 įkrovimo ciklų talpa sumažėja iki 70%, atitinkamai sumažinant ištvermę.

Laikymo būdas: Ilgalaikis saugojimas visiškai įkrautas pagreitina senėjimą; saugojimo metu palaikykite 40-60% įkrovą.

IV. Ištvermės optimizavimo metodai: tinkamos baterijos pasirinkimas yra svarbesnis nei skaičiavimai

Talpa ir svorio balansas: pramoniniai dronai pasirenka 20 000–30 000 mAh baterijas; vartotojų klasė teikia pirmenybę 2 000–5 000 mAh, kad būtų išvengta užburto rato „sunkios baterijos = didelės apkrovos“.

Iškrovos greičio atitikimas: lenktyniniams dronams reikia 80-100C didelės galios baterijų; Žemės ūkio dronams reikia tik 10-15C, kad atitiktų poreikius.

Išmanusis valdymas: baterijos su BMS sistemomis padidina iškrovos efektyvumą 15 % ir pailgina tarnavimo laiką, subalansuodamos elementų įtampą.

V. Ateities tendencijos: LiPo baterijos patvarumo proveržis

Pusiau kietasLiPo baterijosdabar pasiekti 50 % didesnį energijos tankį. Kartu su greito įkrovimo technologija (80% įkraunama per 15 minučių), pramoniniai dronai gali pranokti 120 minučių skrydžio ištvermės.