EN
Дроны технологийн хөгжил нь батерейн хими судлалын ахицтай шууд холбоотой. Цахилгаан эх үүсвэр нь луужин онгоц (UAV)-ийн цөм бөгөөд нислэгийн хугацаа, ажиллах радиус, нийт чадавхийг тодорхойлдог. Тоглоомын дроны ашиглагчид гэдэггүй мэргэжлийн түвшний нисгэгчид хүртэлх хэрэглэгчдэд гол батарейн төрлүүдийн онцлог, давуу тал, хязгаарлалтыг ойлгох нь зөв хэрэгслээ сонгох, аюулгүй, үр дүнтэй ажиллуулахад чухал ач холбогдолтой. Энэхүү өгүүлэл нь литийн полимер (LiPo), литийн ион (Li-ion) болон никель кадмын (NiCd) гэсэн дроны гурван үндсэн батерейн төрлийг авч үзнэ.
Литийн полимер (LiPo) батерей: Өндөр үйлдэл бүхий цахилгаан эх үүсвэр
LiPo батерей нь олон хэрэглээний зэрэглэлийн болон өндөр үйлдэл бүхий дронуудад, ялангуяа уралдаан, трюк нисэх, өндөр чанарын кино сүртэй зураг авалтанд стандарт болсон. Хуванцар батерейн энэ төрлийн алдар нь орчин үеийн дронуудын хүнд шаардлагыг хангах чадварын онцлогт оршдог.
● Химийн бүтэц болон бүтэн байдал: Шингэн электролит ашигладаг литий-ион батерейгаас ялгаатай нь, LiPo батерейнууд хагас хатуу эсвэл гелэн полимер электролит ашигладаг. Тэдгээрийг ерөнхийд нь хатуу металл цилиндр бус, зөөлөн хуванцар-алюминийн хальсанд баглах болно. Энэ уян хатан загвар нь үйлдвэрлэгчдэд хөнгөн жинтэй, олон хэлбэртэй батерей үйлдвэрлэх боломжийг олгож, шахалттай, аэродинамик дронгийн биеийг тохируулдаг.
● Үр дүнгийн хамгийн үнэ цэнэтэй: LiPo батерейнууд өндөр энергиийн нягштамж (ихэвчлэн 150–250 Вт/кг) болон өндөр цэнэгийн гаралтын хурдтай. Энэ нь нислэгийн илүү их хугацаа, хурдсах, эргэх, өндөр түрхэлттэй моторуудад хүч чадлыг хурдан хүргэх чадварыг бий болгодог. Мөн ашиглахгүй үедээ цэнэгээ хадгалах чадвар нь өндөр байдаг.
● Техникийн үзүүлэлт ба шошго: Багтаамжийг миллиампер цаг (mAh) эсвэл ампер цаг (Ah)-аар хэмждэг. Хүчдэл нь цуврал (S) эсүүдийн тооноос хамаарч тодорхойлогдох бөгөөд эс болгон 3.7V-ыг өгдөг. Жишээ нь, 3S багц нь 11.1V, харин 6S багц нь 22.2V хангамжийг олгоно. C-түвшин нь аюулгүй тасралтгүй цэнэгийн гаралтыг заана; 30C, 5000mAh-ийн баттерей нь тасралтгүй 150A-ийг нийлүүлж чадна.
● Анхааруулга ба Аюулгүй байдал: LiPo баттерейнууд муу хэрэглээнд мэдрэг. Эс тутмын хувьд 4.2V-с дээш цэнэглэх эсвэл 3.2V-с доош цэнэгийг буулгах нь мөнхийн гэмтэл, хаван, эсвэл гал гарахад хүргэж болзошгүй. Тэдгээр нь тэнцвэржүүлэх функцтэй зориулалтын цэнэглэгч ба анхааралтай хяналт шаарддаг. Давталтын амьдрал нь ихэвчлэн 150–300 байдаг бөгөөд литийн ион баттерейнаас богино байдаг. Амьдралыг уртасгахын тулд хүйтэн, хуурай орчинд ойролцоогоор 50% цэнэгтэйгээр хадгалах шаардлагатай.
Литийн Ион (Li-ion) Баттерей: Хугацаа хадгалалтын аварга
Ли-ион батерууд нь өндөр хүчдэл гаралт авахаас илүү урт нислэгийн цаг, ажиллах насанд илүү их анхаардаг хэрэглүүрүүдэд сонгогддог литийн үндсэн химийн нэг юм.
● Химийн бүтэц болон бүтэн байдал: Ли-ион батерууд нь шингэн электролит ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн хатуу цилиндр хэлбэртэй (жишээ нь, 18650 эс) эсвэл призм хэлбэртэй боодолд ордог тул бат бөх, найдвартай байдаг.
● Үр дүнгийн хамгийн үнэ цэнэтэй: Тэд өндөр энергиийн нягтшилттэй байдаг бөгөөд ихэвчлэн LiPo батеруудтай адил, эсвэл тэдгээрийг давамгайлах боломжтой. Энэ нь судалгаа, шалгалт, хяналт, зураг авах зэрэг үйлдвэрлэлд ашиглагдах дронуудад илүү тохиромжтой болгодог. Ли-ион батеруудын амьдралын хугацаа ихэвчлэн 300–500 цикл байдаг бөгөөд дэвшилтэт найрлагаар хангасан хувилбарууд нь 500–1000 цикл хүрч болно. Эдгээр нь илүү тогтвортой, хавагдах магадлал бага, хэвийн ашиглах үед илүү аюулгүй байдаг.
● Харьцуулах нь: Li-ion батерейнууд нь ихэвчлэн LiPo-ийн боодлуудаас доогуур хамгийн их гүйдлийн гарал өгөх чадалтай байдаг тул тэдгээр нь уралдааны болон хэт авирч чадах дронуудад тохиромжгүй байдаг. Мөн ижил багтаамжтай үед жингээрээ арай хүнд байх боломжтой. Гэсэн хэдий ч өндөр энергиин нягтшил (кг бүрт 400 Вт/ц)-тэй литийн батерей шиг шинэлэг бүтээлүүд хязгаарыг түлхэж, өргөн температурын хязгаарт (-40°C-с 60°C хүртэл) удаан хугацаагаар нисэх болон тогтвортой ажиллах боломжийг олгоно.
Никель-кадми (NiCd) батерей: Бат бөх, найдвартай хуучин цэргүүд
NiCd батерейнууд нь хуучин технологийг төлөөлдөг бөгөөд хэрэглээний дронуудад ихэвчлэн литийн суурьтай цахилгаан бодисуудаар солигдсон ч тэдгээрийн найдвартай байдлын улмаас тодорхой хэрэглээнд хэрэглэгдэж байна.
● Цахилгаан бодис ба түүх: NiCd батерейнууд кадми болон никель гидроксид электродуудыг шүлтлэг электролитуудтай хамт ашигладаг. Тэдгээрийн энергиийн нягтшил бага байдаг (40–60 Вт/ц), учраас литийн батерейнуудтай харьцуулахад илүү хүнд, хэмжээгээр том байдаг.
● Давуу тал: NiCd батерейнууд -20°C ба 60°C (зарим тохиолдолд -30°C-с 50°C) хооронд тогтвортой ажиллах чадвартай тул хэт элэгсэр нөхцөлд давуу талтай. Тэд литийн батерейнаас илүү ихээр механик шахалт, хэлбэлзэл, илүү цэнэглэлт, гүн цэнэгийн алдалтыг тэсвэрлэдэг. Мөн өндөр цэнэгийн гарцыг хангаж, ерөнхийдөө илүү хямд байдаг.
● Сул талууд ба засвар үйлчилгээ: NiCd батерейнууд "санах ойн нөлөө"-д өртдөг бөгөөд дахин давтан хэсэгчлэн цэнэглэх болон цэнэгийг гаргах үед багтаамжийг бууруулдаг. Ажиллагааг нь хадгалахын тулд жигд бүтэн цэнэгийг гаргах шаардлагатай. Мөн өндөр цахилгаан алдагдалтай бөгөөд экологийн хувьд аюултай кадмиум агуулдаг. Цэнэглэх хугацаа удаан (ундаргаар цэнэглэхэд 10–16 цаг зарцуулдаг) гэхдээ ойролцоогоор 1 цагт 1C хурдан цэнэглэх боломжтой.
Дүгнэлт: Зөв цахилгаан эх үүсвэрийг сонгох
● LiPo батерейнууд өндөр үзүүлэлттэй дронуудад, жишээ нь уралдаан, акробатик нислэг эсвэл захидалт барьдаг системд хамгийн тохиромжтой бөгөөд хүчтэй, хөнгөн боловч анхааралтай харьцах шаардлагатай.
● Li-ion батерейнууд нь энергийн нягт, аюулгүй байдал, урт цикл амьдралыг тэнцвэржүүлснээр худалдааны, зураг авах болон урт хугацаагаар ажиллах дронуудад тохиромжтой юм.
● NiCd батерейнууд экстремаль их бат бөх, температур тэсвэрт чадлын давуу талууд нь сул талуудаасаа илүү чухал байдаг тодорхой үйлдвэрлэл, цэргийн эсвэл хуучин хэрэглээнд л тохиромжтой юм.
Батерейн технологи хөгжин дэвшсээр байгаа тусам илүү өндөр энергийн нягт, сайжруулсан аюулгүй байдал, илүү сайн температурт дасан зохицох чадвар гарч ирж байна. Цахилгаан хангамж, урт хугацаагаар ажиллах, бат бөх байдлын хоорондын тэнцвэр нь цаашлаад ч том агаарын онгоцны хувьд төвийн асуудал болон үлдэх болно. Эдгээр үндсэн батерейн төрлүүдийг ойлгосноор нисэх онгоцны пилот ба удирдагчид мэдээмжтэй шийдвэр гарган, дронуудад даалгаварт нь тохирсон “зүрх”-ийг хангах боломжтой болно.
