Дрон технологиясынын өнүгүшү аккумулятор химиясынын өнүгүшү менен тыгыз байланыштуу. Электр камсыз кылуу пайдубал учуучу аппараттардын (ПУА) негизи болуп саналат жана учуш убактысын, иштөө диапазонун жана жалпы мүмкүнчүлүктөрүн аныктайт. Суриятчыдан баштап кесипкөйлөргө чейинки пилоттор үчүн негизги аккумулятор түрлөрүнүн өзгөчөлүктөрүн, артыкчылыктарын жана чектөөлөрүн түшүнүү туура каражаттарды тандоо үчүн жана аларды коопсуз жана сапаттуу иштетүү үчүн маанилүү. Бул макалада үч негизги түрдөгү дрон аккумуляторлору каралат: литий полимер (LiPo), литий-ион (Li-ion) жана никель-кадмий (NiCd).
Литий Полимер (LiPo) Аккумуляторлору: Жогорку Өнүмдүүлүктөгү Электр Булактары
LiPo аккумуляторлору көбүнчө жетишкендик дрондор үчүн, айрыкча жарыштарда, трюк учуштарында жана жогорку классындагы кино тартууларда стандарт болуп калды. Алардын популярдуулугу заманбап дрондордун катуу талаптарын канааттандырган өзгөчөлүктөрүнөн келип чыгат.
● Химия жана Түзүлүш: Суюк электролитти колдонгон литий-иондук аккумуляторлордон айырмаланып, LiPo аккумуляторлор жартылай катуу же гел түрүндөгү полимер электролитти колдонот. Алар катуу металл цилиндрлерге эмес, жумшак алюминий-пластикалык пленкалык кабынгага ийгиликтуу оролот. Бул ийкемдүү конструкция производствологорго компакттуу жана аэродинамикалык дрондордун денесине жооп берүүчү өзгөрмө формадагы жеңил аккумуляторлорду чыгарууга мүмкүндүк берет.
● Маанияттык артыкчылыктар: LiPo аккумуляторлор жогорку энергия тыгыздыгын (адатта 150–250 Wh/кг) жана жогорку разряддык чыгууну камсыз кылат. Бул узун учуш убактысына жана тез үдетүү, башкаруугө жана жогорку тартуучу моторлор үчүн күчтүн тез чыгуусун берүүгө мүмкүндүк түзөт. Иштебегенде сакталган энергияны сактоого алардын өзүнчө төмөн разряддык деңгээли да жардам берет.
● Техникалык талаптар жана этикеткалаштыруу: Сыйымдуулугу миллиампер-саат (mAh) же ампер-саат (Ah) менен өлчөнөт. Кернеши бирдиктүү 3.7V берген бирдиктердин санына (S) жараша өзгөрөт. Мисалы, 3S пакети 11.1V, ал эми 6S пакети 22.2V берет. C-мөөнөт коопсуз узарткаруу мүмкүнчүлүгүн көрсөтөт; 30C, 5000mAh аккумуляторду 150A токту узарткарууга болот.
● Чара кантип колдонуу жана коопсуздук: LiPo аккумуляторлор туура эмес колдонууга сезгич. Бир бирдик үчүн 4.2V дан жогору заряддоо же 3.2V төмөн заряддоо туруктуу зыян келтириши, шишип калышы же өрт чыгышы мүмкүн. Аларга баланстык функциясы бар өзгөчө заряддоо куралдары жана убакыт ылдыйында көзөмөл жасоо керек. Циклдүү өмүрү адатта 150–300 циклга жетет, литий-иондук аккумуляторлордон кыска. Өмүрүн узартуу үчүн алар салкын, кургак жерде 50% заряд менен сакталышы керек.
Литий-иондук (Li-ion) аккумуляторлор: Өмүрдүүлүк чемпион
Li-ion аккумуляторлор максимал кубат чыгышына эмес, бирок узак учуш убактысына жана узак иштөө мөөнөтүнө тийиштүү колдонулуштар үчүн тандалган дагы бир негизги литийге негизделген химиялык түр.
● Химия жана Түзүлүш: Li-ion аккумуляторлор суюк электролитти колдонушат жана жөнөкөй гана катуу цилиндрик (мисалы, 18650 элементтер) же призматикалык блоктордо кездешет, ошондуктан алар мыкты жана кооз болуп келет.
● Маанияттык артыкчылыктар: Алар жогорку энергия тыгыздыгын камсыз кылат, көбүнчө LiPo аккумуляторлорго окшош же аны басып жетет. Бул узакка созулган иштөө маанилүү болгон картографиялоо, текшерүү, кадам сайын көзөмөлдөө жана фото чекүү үчүн колдонулган дрондор үчүн идеалдуу болуп саналат. Li-ion аккумуляторлор адатта 300–500 циклга чейин иштейт, ал эми жаңыраак түрлөрү 500–1000 циклга жетет. Алардын тургунучулugu жогору, шишип калууга аз чалдык, нормалдуу колдонуда коопсуз.
● Компромистер: Li-ion аккумуляторлордон умумий алганда LiPo пакеттеринен төмөнкү максималдуу разряды бар, андан улам алар жарыш же трюк дрондору үчүн камсыз кылуучу. Алар бирдей сыйымдуулукта баарынан айрым гана оор болушу мүмкүн. Бирок, (400 Wh/кгга чейинки) жогорку энергия тыгыздыгындагы литий аккумуляторлор сыяктуу инновациялар чегин чектеп, температуранын туурасынан (-40°C дан 60°Cга чейин) узак учуп жүрүүгө жана туруктуу иштөөгө мүмкүндүк берет.
Никель-кадмий (NiCd) Аккумуляторлор: Кыйлаңкы жана Кооз Ветеран
NiCd аккумуляторлор эски технологияны билдирет, аларды көбүнчө тұтыну дрондорунда литий негиздеги химиялар алмаштырган, бирок алар кооздугуна байланыштуу алар белгилүү бир колдонулуштарда колдонулат.
● Химия жана Тарых: NiCd аккумуляторлор кадмий жана никель гидроксид электроддорун селтейин электролит менен колдонот. Алардын энергия тыгыздыгы (40–60 Wh/кг) литий аккумуляторлорго салыштырмалуу көп төмөн, аларды оор жана чоң кылат.
● Артыкчылыктар: NiCd аккумуляторлор -20°C жана 60°C (кээде -30°C башынан 50°C чейин) температуура шарттарында сенсиз иштейт. Алар литий аккумуляторлорго караганда физикалык чогуу, титирөө, ашыкча заряддоо жана терең разряддоого туруктуураак. Ошондой эле жогорку разряддоо темпин камсыз кылат жана жалпысынан арзан.
● Кемчиликтери жана техникалык кызмат көрсөтүү: NiCd аккумуляторлор "эсте сактоо эффектисине" дуушар болот, мында кайталануучу жарымайылган заряддоо/разряддоо циклдери сыйымдуулукту азайтат. Иштөө өнүмдүлүгүн сактоо үчүн мезгил-мезгил толук разряддоо керек. Алардын өздүк разряддоо темпи жогору жана уруксатсыз кадмий камтыйт, бул чөйрөгө тийгизилген курчоого алып келет. Заряддоо убакыттын узак болот (10–16 саат чачыранды заряддоо менен), бирок 1C жылдам заряддоо жакынында бир саат ичинде мүмкүн.
Корутунду: Туура кубат көзүн тандоо
● LiPo аккумуляторлор жарыш үчүн, трюк жасоо же өзүнчө жыйналган дрондор үчүн эң жакшы, алар күчтүү кубат жана жеңил конструкция сунуштап, бирок эси арзан эмес кайрым керек.
● Li-иондук батарейкалар коммерциялык, фото чекерүү жана энергия сыйымдуулугу, коопсуздугу жана узун циклдүү жумушу менен салмакталган учактар үчүн идеалдуу.
● NiCd батарейкалары экстремалдуу бергечтик жана температурага чыдамдуулук маанилүү болгон өзгөчө өнөр жай, аскер жана мурас калган колдонулуштар үчүн гана жарайт.
Батарейка технологиясы өнүгүп жаткан сайын, жогорку энергия сыйымдуулугу, жакшыртылган коопсуздук жана температурага мейкиндик кабыл алуу пайда болуп жатат. Учкычтардын учушунда күч, энергоэффективдүүлүк жана бергечтик ортосундагы компромисс башталгыч болуп калат. Бул негизги батарейка түрлөрүн түшүнүп, пилоттор жана операторлор өз учкычтарына тапшырма үчүн туура «жүрөк» тандоо үчүн негизделип чечим кабыл ала алышат.