EN
Drone-tehnoloogia on arenenud kiiresti viimase kümnendi jooksul, arenedes lihtsatest mänguasjastest lennukitest professionaalsetes olukordades laialdaselt kasutatavateks vahenditeks nagu õhufotograafia, täpne põllumajanduslik jälgimine, mõõdistamine, logistika, otsing ja päästmine ning energia seadmete kontrollimine. Kõigi drone’de puhul on aku alati üks kriitilisemaid komponente – see määrab otse lennuaega, usaldusväärsust, lasti kandevõimet ja üldisi käituskulusid.
Kaasaegse ühiskonna arenguga kasvab pidevalt nõudlus pikemate lennuaegade järele droonidel, mistõttu on droonide akutehnoloogia uuendamine ühiskonna tähelepanu keskmes. Eesmärk on selge: pikendada lendamisaega, parandada aku eluiga ja suurendada ohutust, muud tingimused samas muutmata.
Artiklis tutvustatakse süstemaatiliselt droonide akutüüpe, mõistet "kõige pikem lendamisaeg", praeguste peamiste droonide akude tööiga jõudlust, millistel droonidel on kõige pikem akuellujääk, lendamisaja mõjutavad peamised tegurid ning praktilist sisu näiteks drooni lendamisaja arvutamise kohta.
Mis on drooni aku?
Drone'i aku on laaditav toiteallikas, mis tarnib elektrit drone'ile ning toidab kõiki seadmeid, nagu mootorid, juhtsüsteemid, andurid ja pildiülekandesüsteemid. Sisepõlemismootoritega lennukite vastandina on enamik kaasaegseid droone täielikult akupõhised, mistõttu on aku energiatihedus, kaal ja stabiilsus olulised lendamise jõudluse jaoks.
Praegu kasutavad droonid peamiselt kahte akukeemia süsteemi:
1. Liitiumpolümeeraku (LiPo)
LiPo-akud on väga levinud tarbijate ja paljude professionaalsete drone'ide puhul nende kõrge energia-kaalu suhte ja suure väljalülitamisvõimsuse tõttu. Need akud kasutavad paindlikku kotikujundust, mis võimaldab neid valmistada erinevates suurustes ja vormides, sobides seega laiale hulgal erinevaid lennukimudele. Siiski on LiPo-akude tsükliiga suhteliselt madal, tavaliselt umbes 300–500 laadi- ja tühjendustsüklit, ja need on kasutamise ning hoiustamise ajal tundlikud ületalgituse ja ülelaadimise suhtes, nõudes hoolikat hooldust.
2. Liitiumioonakumulator (Li-ion)
Li-ioonakumulatoreid kasutatakse järjest enam tööstusdroonides ja pikaametiajaga droonides nende kõrgema energiatiheduse ja pikema tsüklielu tõttu. Need suudavad hoida rohkem energiat ühiku kaalu kohta, võimaldades dronidel pikemalt lennata, ning saavutada 500–1000 või rohkem laadimistsüklit. Kuigi Li-ioonakumulatorte maksimaalne väljalülitusvõimsus on veidi madalam kui LiPo-kumulatortel, sobivad nad dronidele, mis vajavad pidevat stabiilset toite, näiteks õhufotograafia, mõõdistuse ja kontrolli eesmärkidel.
Milline on kõige kauem kestev dronikumulator?
Kui räägitakse "kõige kauem kestvast" dronikumulatorest, hõlmab see tegelikult kahte põhimõõdet:
1. Kõige kauem kestev lennuaeg ühe laadimisega
See viitab maksimaalsele ajale, mille jooksul akku suudab toetada droni lennu pärast üht laadimist. Tavaliste tarbijadronide puhul on 30–50 minutit erakordne tulemus, samas kui mõned tööstusdronid võivad ideaalsetel tingimustel ületada 60 minutit või olla veel kauemad.
Zhuoxun Intelligent Technology
2. Kõige pikem üldine aku eluiga
See viitab laadimis- ja tühjenemistsüklite arvule, mida aku suudab läbi teha. Suurem tsükliarv näitab pikemat akueluiga ja madalamat üldkulu. Edasijõudnud Li-ioonakud ja mõned uued poolkindlad akutehnoloogiad toimivad selles mõõdikus paremini.
ViBMS aku
Pika lendamisaja saavutamiseks tutvustavad akuvalmistajad pidevalt uusi elemendikonstruktsioone, millel on kõrgem energiatihedus ja parem soojuslik stabiilsus, samuti targemaid akuhaldussüsteeme (BMS). See pikendab lendamisaega, parandab ohutust ja vähendab vajadust tiheste akude vahetustega.
Kui kaua võib drooni aku lennata?
Drooni aku eluiga mõõdetakse tavaliselt kahest aspektist:
1. Lendamisaeg
Tavaliste tarbimisdroonide lendamisaeg jääb enamasti 20–30 minuti piiki, kuid kõrgetasemelised mudelid, nagu professionaalsed õhufotograafia droonid, võivad ületada 40–50 minutit. Mõned optimeeritud tööstusdroonid saavad isegi ületada 60 minutit.
Zhuoxun Intelligent Technology
2. Laadimis-/loomisetsüklite arv
Akude üldine eluiga väljendatakse tavaliselt tsükliarvu kaudu: LiPo-akud kogevad märkimisväärset mahukao 300–500 tsükli järel, samas kui Li-ioonakud suudavad säilitada oma võimsust 500–1000 tsükli või isegi rohkem. Õige kasutamine ja hoiustamine (ülelaadimise, liigse tühjenemise, äärmuslike temperatuuride ja täielikul laadimisel pikaaegse hoiustamise vältimine) võivad pikendada aku eluiga.
Tegurid, mis mõjutavad lennukite lendamisaega
Isegi suurepärase akutehnilise jõudluse korral mõjutavad mitmed tegurid droni reaalset lendamisaega:
1. Akumahutavus
Suurem akuvõimsus, mõõdetuna Wh (vatt-tundides) või mAh (milliamper-tundides), tähendab teoreetiliselt pikemat lendamisaega. Kuid suurem mahutavus kaasneb tavaliselt suurema kaaluga, mistõttu tuleb leida kompromiss.
2. Droni kaal ja koormus
Lennuki kaal ja lisakoormused, nagu kaamerad või andurid, suurendavad võimsuse tarbimist ja lühendavad lendamisaega.
3. Lendamiskeskkond
Keskkonnamõjud, nagu tuulekiirus, temperatuur ja õhutihedus, mõjutavad lenduefektiivsust; nii kõrge kui ka madal temperatuur vähendab aku efektiivsust.
4. Lennurežiim
Sileda sõidu käigus kulutatakse vähem võimsust kui teravate pöörete või suure kiirusega kiirendamise/lahtrumise korral.
5. Propulsioonisüsteemi efektiivsus
Mootorite, propellerite ja üldise propulsioonisüsteemi efektiivsus määrab elektrienergia teisendamise lennupropulsiooniks.
Kuidas arvutada droni lennuaega?
Lihtsustatud meetod droni lennuaegu hinnates on:
Lennuaeg (minutites) = [ Akuenergia (Wh) / Keskmine võimsuse tarbimine (W) ] × 60
Lennuaeg (minutites) = [ Keskmise võimsustarbe (W) / Akuenergia (Wh) ] × 60
Kuid tegelikus kasutuses tuleb arvestada mitmeid tegureid, nagu tuultakistus ja tegelik võimsusnõue. Seetõttu on see arvutus vaid ligikaudne suunis ja tegelik lennuaeg on sageli veidi madalam kui teoreetiline väärtus.
Millised rakendused nõuavad kõige rohkem pika lennuegailivusega?
Erinevatel dronirakendustel on lennuegailivuse suhtes väga erinevad nõuded:
1. Suurareaalne kaardistamine ja jälgimine
Põllumajandus, kaevandamine, metsamajandus ja muud valdkonnad nõuavad suurte alade katmist ning pikk lennuegailivus võib oluliselt parandada efektiivsust.
2. Otsing- ja päästetegevus ning hädaolukordade reageerimine
Otsing- ja päästetegevuses peavad droonid otsima pidevalt pikka aega ja lennuegailivus mõjutab otse päästetööde efektiivsust.
3. Keskkonna- ja meteoroloogiline jälgimine
Keskkonnajälgimine nõuab pikaajalist reisisampleerimist või vaatlust mitmes punktis, mistõttu on pikk lendamisvastupidavus eriti oluline.
4. Infrastruktuuri kontroll
Ülesannetes, nagu elektriliinide ja torujuhtede kontroll, vähendab pidev lendamisvõime katkestusi.
5. Logistika ja kohaletoimetamine
Olukordades, kus dronid kasutatakse kaupade kohaletoomiseks, määrab lendamisvastupidavus otse ulatust ja teenindusalast.
Kohustuslik väljaandmine
Drone'i akutehnoloogia edusammud on üks tuumajõud, mis laiendavad drone'i rakendusalasid. Traditsioonilistest LiPo-akudest kuni kõrge energiatihedusega Li-ioonakude ning tulevikus veel suurema potentsiaaliga poolkindlate akusüsteemideni – akud lükivad pidevalt lendamisvastupidavuse ja eluea piire.
Erinevate aku tüüpide, lendamisaja ja tsükliiga mõõtmise ning lendamisajale mõjutavate peamiste tegurite mõistmine aitab teil valida erinevate ülesannete jaoks kõige sobivama aku ja drooniplatvormi. Tulevikus, pideva akukeemia, materjalitehnoloogia ja akuhaldussüsteemide optimeerimisega, suureneb droonide lendamisaeg ja üldine usaldusväärsus, tootes tõhusamaid nutikaid õhulahendusi üha rohkematesse valdkondadesse.
