Kaip valdyti ir prižiūrėti bepiločių orlaivių kietojo kūno baterijas?

Rinka greitai tolsta nuo tradicinių LiPo ir ličio jonų akumuliatorių sistemų, nes komerciniams, pramoniniams ir verslo klasės UAV reikia didesnės ištvermės, didesnio saugumo, didesnio temperatūros tolerancijos ir didesnio patikimumo.

Kietojo kūno akumuliatoriaiDėl šio pokyčio dronai sulaukė dėmesio kaip naujos kartos didelio našumo oro energijos tiekimo sistemos.

Palyginti su įprastomis cheminėmis medžiagomis, kietojo kūno baterijos pasižymi didesniu energijos tankiu, ilgesniu ciklo tarnavimo laiku ir geresniu terminiu stabilumu.

Tačiau be tinkamo valdymo, stebėjimo ir priežiūros net pati sudėtingiausia kietojo kūno baterija negali veikti geriausiai.

Numatomą akumuliatoriaus tarnavimo laiką arba ankstyvą gedimą lemia daugybė veiksnių, įskaitant temperatūrą, įkrovimo būdą, iškrovimo būdus, laikymo sąlygas ir, svarbiausia, pažangią akumuliatoriaus valdymo sistemą (BMS).

Kas yra kietojo kūno dronų baterijos?

Kietojo kūno drono baterijosyra sudėtingos ličio baterijos, kuriose vietoj įprasto skysčio arba gelio elektrolito naudojami kieti elektrolitai, tokie kaip sulfidas, oksidas arba polimerinės medžiagos.

Šis kietas elektrolitas užtikrina tvirtesnį elementų sandarinimą, kuris taip pat sumažina terminio nutekėjimo riziką ir sustabdo vidinį nuotėkį.

Pagrindinės charakteristikos apima:

Didesnis energijos tankis – dažnai 30–50% didesnis potencialas nei šiuolaikinėse skysčių-elektrolitų sistemose.

Puikus terminis stabilumas – didesnis saugumas ir našumas esant dideliam karščiui ar šalčiui.

Ilgesnis ciklo eksploatavimo laikas – daugelis dizainų gali viršyti 1000 ir daugiau ciklų su mažesniu pajėgumo mažėjimu.

Sumažinta gaisro rizika – nėra degaus skysto elektrolito, žymiai pagerina UAV eksploatavimo saugą.

Dėl šių savybių bepiločių orlaivių kietojo kūno akumuliatoriai idealiai tinka didelės paklausos oro platformoms, tokioms kaip pristatymo dronai, reagavimo į avarines sistemas ir ilgalaikio veikimo tikrinimo dronai.

Kokių tipų dronų baterijos egzistuoja šiandien?

Norint suprasti kietojo kūno technologijos reikšmę, būtina palyginti įvairius akumuliatorių tipus.

1. LiPo (ličio polimerų) baterijos

Didelis iškrovimo greitis

Lengvas

Plačiai naudojamas pomėgių ir vartotojų dronuose

Trūkumai: patinimas, gaisro pavojus, trumpesnis ciklo gyvenimas

2. Ličio jonų (cilindro / maišelio) baterijos

2. Ličio jonų (cilindro / maišelio) baterijos

Geresnis ilgaamžiškumas

Trūkumai: mažesnis iškrovos greitis, terminio nutekėjimo rizika

3. Kietojo kūno baterijos

Didžiausias potencialios energijos tankis

Ilgas ciklo gyvenimas

Puikus stabilumas ir saugumas

Šiuo metu kaina didesnė, bet sparčiai mažėja

Bepiločių orlaivių kietojo kūno akumuliatoriai siūlo geriausią patvarumo, saugos ir ilgalaikio ekonomiškumo derinį tarp šių pasirinkimų, ypač verslo aviacijos operacijoms.

Kodėl mums reikia kietojo kūno drono baterijų?

Numatomą akumuliatoriaus tarnavimo laiką arba ankstyvą gedimą lemia daugybė veiksnių, įskaitant temperatūrą, įkrovimo būdą, iškrovimo būdus, laikymo sąlygas ir, svarbiausia, pažangią akumuliatoriaus valdymo sistemą (BMS).

1. Ribotas skrydžio laikas

Skysčių elektrolitų baterijos negali išlaikyti ilgo skrydžio laiko nepadidinant svorio ir tūrio.

Pevné batérie pre drony

LiPo pakuočių patinimas, pradūrimai, gaisras ir terminis nutekėjimas ir toliau kelia rimtą pavojų.

3. Trumpa gyvenimo trukmė

LiPo baterijos pastebimai genda po 150–300 ciklų, todėl padidėja eksploatavimo išlaidos.

4. Temperatūros jautrumas

Didelis šaltis mažina pajėgumą; didelis karštis pagreitina degradaciją.

5. Lėtas ištvermės dronų įkrovimo greitis

Greito įkrovimo metu LiPo/Li-ion elementai greitai įkaista, o tai yra pramoninių dronų problema.

Visus penkis apribojimus sprendžia kietojo kūno technologija, leidžianti UAV pilotams saugiai išbandyti veikimo ribas.