Kako podaljšati življenjsko dobo baterije za brezpilotno letalo

Življenjska doba baterije za brezpilotna letala je eden najpomembnejših dejavnikov, ki vplivajo na letalno zmogljivost, obratovalne stroške in celotno uporabniško izkušnjo. Ali letite z majhnim potrošniškim brezpilotnim letalom za fotografiranje, upravljate profesionalno floto za zračne pregledne naloge ali razvijate težko nosilno UAV-platformo, daljša življenjska doba baterije pomeni več produktivnega časa v zraku in manj prekinitev na tleh.

Vendar »življenjska doba baterije« lahko pomeni dve različni stvari. Lahko se nanaša na število minut, koliko časa dron zmore leteti na eno polnjenje, ali pa lahko pomeni, kolikokrat je mogoče baterijo ponovno polniti, preden se njena kapaciteta in zmogljivost opazno zmanjšata. Izboljšava obeh zahteva več kot le namestitev večje baterije. Pomembni so sestava baterije, oblikovanje baterijskega paketa, kakovost celic, teža letalnika, vremenski razmeri, navade polnjenja ter način letenja.

V tem članku je pojasnjeno, kako se meri življenjska doba baterije za drone, kakšne letalne čase lahko pričakujemo, kaj vpliva na dejansko zmogljivost ter kako lahko visoko gostotne premium celice, kot so litij-ionske celice 21700, pomagajo podaljšati letalni čas in dolgoročno trajnost baterije.

Dva načina merjenja življenjske dobe baterije za drone

Pri razpravi o baterijah za drone je koristno ločiti letalni čas na eno polnjenje od življenjske dobe ciklov polnjenja. Sicer sta povezani, vendar merita različna vidika zmogljivosti baterije.

Letalni čas na eno polnjenje

Čas leta na eno polnjenje je številka, na katero najprej posrečijo pozornost največkrat uporabniki brezpilotnih letal. Meri, koliko časa se letalo lahko zadrži v zraku, preden baterija doseže prag varnega pristanka.

Pri potrošniškem dronom s fotoaparatom to lahko pomeni razliko med zajemanjem celotne slike v enem letu ali pa morate med zajemanjem pristati na polovici. Pri industrijskem dronu dodatne minute pomenijo večjo površino, ki jo je mogoče preleteti pri enem izletu, pregled večjega odseka infrastrukture ali zmanjšanje števila zamenjav baterij med delovnim dnevom.

Proizvajalci pogosto oglašujejo največji čas leta pod nadzorovanimi pogoji: brez vetra, pri idealni temperaturi, z minimalno koristno obremenitvijo, pri enakomernem letu in z novo baterijo. Dejanski rezultati so običajno nižji, saj piloti srečajo veter, manevriranje, zahteve glede koristne obremenitve, spremembe temperature in staranje baterije.

Tipični dejanski časi leta vključujejo:

Potrošniški droni: približno 20 do 40 minut praktične uporabe.

Vodilni potrošniški in prosumerski modeli: približno 34 do 51 minut v ugodnih razmerah.

Profesionalne večrotorske platforme: približno 40 do 50 minut, odvisno od koristnega bremena in obratovalnih razmer.

Brezpilotna letala z nepremičnimi krili: do dve uri ali več, saj je napredujoče letenje na splošno energetsko učinkovitejše od lebdenja.

Večrotorska brezpilotna letala porabljajo veliko energije, ker njihovi motorji morajo neprekinjeno ustvarjati dovolj potiska za podpiranje celotne teže letala. Brezpilotna letala z nepremičnimi krili nasprotno uporabljajo vzgon, ki ga ustvarjajo njihova krila, ko se enkrat premikajo naprej, kar lahko znatno zmanjša energetske potrebe med letom v križarki.

Življenjska doba polnjenja

Življenjska doba cikla polnjenja meri število ciklov ponovnega polnjenja, ki jih akumulator lahko izvede, preden njegova uporabna kapaciteta pade pod sprejemljivo raven. Akumulator ne preneha nenadoma delovati po določenem številu ciklov. Namesto tega postopoma izgublja kapaciteto, razvije večjo notranjo odpornost, izkazuje večje znižanje napetosti ob obremenitvi in se lahko v hladnem vremenu ali pri zahtevnih poletih izkaže kot manj zanesljiv.

Za operaterje brezpilotnih letalnikov ima življenjska doba cikla vpliv tako na varnost kot na stroške. Sklop z daljšim uporabnim življenjem zahteva redkejšo zamenjavo in lahko časovno ohranja bolj skladen poletni učinek. To je še posebej pomembno za komercialne flote, kjer se redno uporablja desetke ali celo stotinke sklopov baterij.

»Cikel« ne pomeni vedno polnjenja od 0 % do 100 %. Na primer, če en dan porabite 50 % kapacitete baterije in naslednji dan še dodatnih 50 %, je to približno enako enemu polnemu ciklu. V praksi so plitki cikli polnjenja in razpolnjevanja pogosto manj obremenjujoči kot ponavljajoči se cikli s polno globino.

Cilj je zato dvojen:

Največje možno število varnih in uporabnih minut leta na vsako polnjenje.

Ohranitev kapacitete in moči baterije čez čim večje število ciklov.

Ocenjevanje časa leta brezpilotnega letalnika

Preprost način za oceno teoretičnega časa leta brezpilotnega letalnika je:

Na primer, če brezpilotni letalnik uporablja baterijo z zmogljivostjo 5000 mAh in v letu povprečno črpa 10 000 mA oziroma 10 A:

To izračunavanje je uporabno za začetne ocene pri oblikovanju, vendar ga ne smemo obravnavati kot zagotovljeno dejansko trajanje leta. Tok, ki ga brezpilotni letalnik črpa, ni konstanten. Sprožitev, vzpenjanje, borba proti vetru, lebdenje, hitro pospeševanje, prevažanje tovorov in pristajanje lahko vse povzročijo spremembe potrebe po energiji.

Poleg tega je naznačena kapaciteta baterije običajno izmerjena pod določenimi preskusnimi pogoji. Ko se sklop razbija z visokim tokom, je njegova uporabna kapaciteta lahko nižja od nazivne vrednosti. To se zgodi zaradi padca napetosti in notranje upornosti. Če se napetost pod obremenitvijo prehitro zniža, lahko dron doseže svojo mejo nizke napetosti že prej, kljub temu da v celicah še ostane nekaj energije.

Za realnejšo oceno bi konstruktorji in piloti morali upoštevati naslednje dejavnike:

Rezervno kapaciteto, potrebno za varno pristajanje.

Povečano porabo toka med agresivnim letenjem.

Zmanjšano zmogljivost pri nizkih temperaturah.

Staranje baterije skozi večkratne cikle polnjenja in razbijanja.

Težo koristnega bremena in zračni upor.

Veterni pogoji in nadmorska višina.

Izgube napetosti, ki jih povzročajo kabelski vodi, priključki in sistem za upravljanje baterije.

Konzervativen operativni načrt je bolj koristen kot iskanje najvišje teoretične vrednosti. Za večino uporab je varnejše pristati z ustrezno varnostno rezervo kot poskušati izrabiti baterijo do absolutne meje.

Zakaj izbira celic igra pomembno vlogo

Posamezne celice znotraj baterijskega paketa določajo velik del njihove zmogljivosti. Samo kapaciteta ni dovolj. Celica mora prav tako zagotavljati zadostno tokovno moč, ostati stabilna pod obremenitvijo, učinkovito upravljati toploto ter ohranjati uporabno kapaciteto skozi večkratne cikle polnjenja.

Dve pogosto uporabljeni cilindrični litij-ionski celični obliki za baterijske pakete za brezpilotne letalnike sta 21700 in 18650.

celice 21700

Celica 21700 je večja od tradicionalne celice 18650, kar ji omogoča večjo shranjevalno energijo na celico. V aplikacijah za brezpilotne letalnike to omogoča visoko gostoto energije hkrati z zmanjšanjem števila celic, priključkov in izgub med povezavami znotraj baterijskega paketa.

Visokokakovostne celice 21700 so pogosto izbrane za aplikacije, ki zahtevajo ravnovesje med energijsko kapaciteto in izhodno močjo. Njihove prednosti lahko vključujejo:

Višjo kapaciteto na celico, kar omogoča več skupne energije v kompaktnem paketu.

Močno izhodno moč za zahtevne pogoje vzleta, vzpenjanja in manevriranja.

Manjši padec napetosti pri pravilni kemiji celic in oblikovanju akumulatorskega paketa.

Hitrejša možnost polnjenja v celicah, ki so zasnovane za višje hitrosti polnjenja.

Izboljšana energijska gostota, kar lahko zmanjša maso akumulatorja za dano količino energije.

Za uporabo v brezpilotnih letalih je manjši padec napetosti še posebej pomemben. Akumulator, ki ohranja napetost učinkoviteje pod obremenitvijo, zagotavlja stabilnejšo moč motorjem in elektroniki za letenje. To omogoča bolj enotno potiskanje, izboljšan odziv nadzora in daljšo dejansko letno trajanje, preden letalo doseže mejo nizke napetosti.

18650 celice

Format 18650 celic ima dolgo zgodovino v napravah na baterijski pogon. Še naprej predstavlja praktično možnost za mnoge brezpilotne sisteme in UAV-je, zlasti kadar so ključni dejavniki dokazana učinkovitost, toplotno obnašanje in dolga življenjska doba ciklov.

Kakovostne celice 18650 lahko ponudijo:

Zanesljive lastnosti življenjske dobe ciklov.

Dobro toplotno obnašanje pri ustrezni integraciji.

Široka razpoložljivost v različnih obsegih kapacitete in razmerja razbija.

Uveljavljen dobavni verigi in ekosistemu za oblikovanje akumulatorskih sklopov.

Stabilna zmogljivost za drona s srednjo močjo.

Izbira med celicami 21700 in 18650 ne sme temeljiti le na velikosti. Najboljša izbira je odvisna od napetostne zahteve drona, najvišje zahtevane toka, nosilnosti, ciljnega časa leta, termičnega načrtovanja, načina polnjenja in varnostnih zahtev.

Lahka letalna fotografska naprava morda prednost daje gostoti energije in kompaktnemu pakiranju. Težka dvigalna večrotorska naprava morda zahteva celice z visoko zmožnostjo stalnega razbija. Park naprav, ki se uporablja v vročih ali hladnih okoljih, morda dodatno poudarja termično stabilnost in stabilnost napetosti.

Kapaciteta akumulatorja in oblikovanje sklopa

Zmogljivost akumulatorja za drone je odvisna od celotnega sklopa, ne le posameznih celic. Inženirji morajo uravnotežiti kapaciteto, napetost, razbijno hitrost, težo, hlajenje, ožičenje in zaščitno elektroniko.

Kapaciteta nasproti teži

Višja kapaciteta baterije na splošno pomeni več shranjene energije, vendar običajno poveča tudi maso baterijskega paketa. To ustvari kompromis pri oblikovanju: težji akumulator lahko zagotovi več energije, vendar dron potrebuje več moči za njegovo dvigovanje.

Cilj ni preprosto namestiti največjega možnega paketa. Cilj je doseči najboljši razmerje med energijo in maso za letalo. Baterija z visoko vrednostjo vatna ura na kilogram lahko zagotovi več uporabne energije brez prekomernega dodatka mase.

V praksi je najboljša baterija pogosto tista, ki zagotavlja zadostno energijo in moč, hkrati pa ohranja vzletno maso letala znotraj učinkovitega delovnega obsega.

Napetost in razporeditev celic

Pomembno je tudi, kako so celice povezane. Celice v vrsti povečajo napetost paketa, medtem ko celice vzporedno povečajo skupno kapaciteto in zmogljivost po toku.

Paket z višjo napetostjo lahko zmanjša tok za dano moč. Ker se električni izgubi povečujejo z naraščajočim tokom, lahko višja napetost izboljša učinkovitost v ožičenju in napajalnem sistemu, če so motorji, elektronski regulatorji hitrosti in drugi sestavni deli zanje primerni.

Na primer, brezpilotni letalski aparat, ki zahteva 1000 W moči, potegne približno 45,5 A iz baterije z napetostjo 22 V, iz baterije z napetostjo 44 V pa le približno 22,7 A. Dejanski načrt sistema je bolj zapleten od tega primera, vendar ostaja načelo pomembno: povečanje napetosti lahko zmanjša zahteve po toku in povezane izgube toplote.

C-stopnja in razbremenska sposobnost

C-stopnja opisuje, kako hitro se baterija lahko polni ali razbremeni glede na njeno kapaciteto. Celica z kapaciteto 5 Ah, razbremenjena pri 5C, lahko teoretično zagotovi tok 25 A. Vendar je treba stalno razbremensko oceno celice ločiti od njene kratkotrajne najvišje ocene.

Brezpilotna letala pogosto zahtevajo kratke izbruhe visoke moči med vzletom, hitrim pospeševanjem, vzpenjanjem, zaviranjem ali kompenzacijo vetra. Akumulatorski paket mora biti zmožen izpolnjevati te zahteve brez prekomernega segrevanja ali padca napetosti.

Akumulator, ki je premajhen ali nima zadostne razbremenske zmogljivosti, lahko povzroči:

Opazno znižanje napetosti.

Zmanjšano potisk pri zahtevnih manevrih.

Prehitre opozorilne sporočila o nizki ravnji naboja.

Povečano temperaturo celic.

Hitrejše staranje s časom.

Večjo varnostno tveganje, če se uporablja izven njegovih tehničnih specifikacij.

Visoka energijska gostota je pomembna, vendar jo je treba združiti z nizko notranjo odpornostjo in ustrezno tokovno zmogljivostjo. Idealni paket zagotavlja stabilno napetost in zadosten tok brez nepotrebnega povečanja mase.

Letalsko telo, koristni bremen in teža

Življenjska doba baterije je neločljivo povezano z učinkovitostjo letalnika. Celo napredna baterija ne more v celoti nadomestiti neucinkovitega letalskega trupa ali nepotrebnega težkega tovora.

Vsak dodaten gram zahteva več potiska od motorjev. Več potiska pomeni večjo porabo električnega toka, kar zmanjša čas leta in baterijo bolj obremenjuje. Ta učinek je še posebej izrazit pri večrotorskih brezpilotnih letalih, kjer se ves vzgon ustvarja s sistemom pogona.

Zmanjševanje nepotrebnega težnega bremena

Ena najučinkovitejših metod za podaljšanje časa leta je zmanjšanje nepotrebnega mase. Možna področja optimizacije vključujejo:

Lažje materiale za letalski trup, kjer strukturne zahteve to omogočajo.

Učinkovite motore in primerno velike propelerje.

Kompaktne podvozje in pritrdilno opremo.

Krajše kablane in električne povezave z nižjo odpornostjo.

Optimizirano integracijo tovora.

Odstranitev prekomernih ali nepotrebnih dodatkov.

Sam akumulator je pogosto najtežji posamezen del brezpilotnega letalnika. Izboljšava energijske gostote akumulatorja zato lahko povzroči izjemno velik učinek. Celica z višjo gostoto omogoča enako energijsko kapaciteto pri nižji teži ali več energije pri podobni teži.

Pri velikih UAV-platformah in konfiguracijah z visokim koristnim bremenom lahko majhna odstotna izboljšava mase akumulatorja ali uporabne energije prinese opazne operativne koristi. Boljša izbira celice omogoča brezpilotnemu letalniku učinkovitejše prevažanje opreme, ohranjanje stabilnega napetostnega nivoja ob obremenitvi ter izvedbo misije z večjo rezervno energijo.

Načrtovanje koristnega bremena

Koristno breme je treba obravnavati kot del energijskega proračuna. Kamere, toplotni senzorji, enote LiDAR, gimbali, pošiljke za dostavo, komunikacijska oprema in zaščitne ohišja vse vplivajo na čas leta.

Pred misijo morajo operaterji upoštevati ne le težo koristnega bremena, temveč tudi njegov aerodinamski vpliv. Veliko ali napačno postavljeno koristno breme lahko poveča odpornost, zlasti pri brezkrilnih in hibridnih VTOL brezpilotnih letalih. Lahko tudi spremeni težišče, kar prisili nadzornik leta in motorje, da delujejo intenzivnejše za ohranitev stabilnosti.

Dobro integrirano koristno breme ohrani učinkovitost. Slabo integrirano koristno breme lahko zmanjša čas leta, celo če je njegova teža relativno majhna.

Okolje in način letenja

Akumulator brezpilotnega letala lahko pri mirnem notranjem testu deluje povsem drugače kot pri hladni, vetreni zunanjosti. Okoljski pogoji in ravnanje pilota neposredno vplivata na porabo energije.

Temperatura

Litij-ionski akumulatorji delujejo najbolje v zmernem temperaturnem obsegu. Hladne razmere upočasnijo elektrokemijske reakcije in povečajo notranjo odpornost. Posledično akumulator v nizkih temperaturah kaže manjšo uporabno kapaciteto, večjo napetostno padec in šibkejšo zmogljivost pri visokih tokovih.

Vroče vreme povzroča različne izzive. Visoke temperature lahko pospešijo staranje baterije in povečajo tveganje toplotnega obremenitve, zlasti med polnjenjem ali pri razbijanju z visoko močjo. Baterije je treba po letu pustiti, da se ohladijo, preden jih znova polnimo, še posebej po zahtevnih operacijah.

Veter in nadmorska višina

Veter poveča potrebo po energiji, ker mora dron intenzivneje delovati, da ohrani položaj ali hitrost nad tlemi. Nasprotni veter je zlasti zahteven za letala s trdnimi krili in večrotorske naprave, ki se premikajo naprej. Nestabilni pogoji vetra lahko prizadenejo tudi pogosto prilagajanje hitrosti motorjev, kar poveča povprečni tok.

Nadmorska višina lahko vpliva tudi na zmogljivost. Redkejši zrak lahko zahteva, da se propelerji vrtijo hitreje ali da motorji intenzivneje delujejo, da ustvarijo enako vzgono. To lahko poveča porabo energije in zmanjša razpoloživen čas leta.

Mirujoč let nasproti prevoznemu letu

Vzdrževanje na istem mestu je za večrotorske brezpilotne letalnike energetsko zahtevno, ker motorji neprekinjeno ustvarjajo vzgon brez aerodinamske podpore, ki jo prinese napredovanje naprej. Gladko napredovanje naprej je včasih učinkovitejše, odvisno od oblikovanja letala in hitrosti.

Naporni manevri, hitro pospeševanje, let z visoko hitrostjo, večkratno vzpenjanje in nenadne spremembe smeri povečajo zahteve po toku. Zmanjšajo lahko čas leta in povečajo segrevanje baterije.

Za daljšo trajnost leta letite gladko, kadar to omogoča naloga:

Izogibajte se nepotrebni hitri pospešitvi in močnemu zaviranju.

Uporabljajte učinkovite krmarne hitrosti namesto leta s maksimalno hitrostjo.

Zmanjšajte dolgotrajno vzdrževanje na istem mestu z visoko močjo.

Načrtujte poti tako, da se izognete večkratnemu vzpenjanju in zaobilaznim potem.

Pristanite z varnostnim rezervom namesto, da baterijo izkoriščate do meje.

Kako podaljšati življenjsko dobo baterije drona

Podaljšanje življenjske dobe baterije zahteva kombinacijo izbir strojne opreme in vsakodnevnih obratovalnih praks. Najzanesljivejši rezultati nastanejo, če baterijo obravnavamo kot kritično letalsko komponento, ne pa kot zamenljivo dodatno opremo.

Zmanjšajte težo in povečajte gostoto energije

Zmanjševanje teže letala je ena najbolj neposrednih metod za znižanje porabe toka. Uporabite lahke materiale, učinkovite motorje, optimizirane propelerje ter le to koristno obremenitev, ki je potrebna za posamezno misijo.

Pomembna je tudi gostota energije baterije. Celice visoke gostote 21700 omogočajo konstruktorjem, da v dani teži in prostornini zložijo več energije. V aplikacijah, kjer rešitev z baterijo doseže približno 260 Wh/kg na ravni celice, se lahko prednost v trajanju znatno poveča, čeprav bo gostota energije na ravni celotnega paketa nižja, ko vključimo ožičenje, ohišje, zaščitno elektroniko, toplotne materiale in strukturne komponente.

Položite pametno

Navadni način polnjenja močno vpliva na dolgoročno zdravje akumulatorja. Vedno uporabljajte polnilnik, ki je zasnovan za določeno kemijo akumulatorja in konfiguracijo paketa. Če akumulator vključuje sistem za nadzor, uporabljajte združljivo opremo za polnjenje ter sledite omejitvam toka in napetosti, ki jih določa proizvajalec.

Ne polnite akumulatorja takoj po vročem letu. Najprej pustite, da se paket ohladi. Enako ne polnite akumulatorja, ki je bil izpostavljen mrazu, dokler se ne vrne v varno delovno temperaturno območje.

Površinsko polnjenje in razpolnjevanje lahko pomaga ohraniti dolgoročno kapaciteto. Nenehno izpraznjevanje akumulatorja do skoraj popolnega praznjenja in polnjenje do najvišje kapacitete akumulatorja povzroča večji stres litij-ionskim celicam kot delovanje znotraj zmernega obsega napolnjenosti. Za vsakodnevno uporabo je pogosto koristno izogibati se nepotrebnemu globokemu izpraznjevanju. Polno polnjenje je še vedno primerno pred misijo, kadar je potrebna največja vzdržljivost, vendar shranjevanje akumulatorja pri 100 % kapaciteti v daljšem času na splošno ni idealno.

Izogibajte se globokemu izpraznjevanju

Globoka razbremenitev lahko škoduje zdravju baterije in povzroči varnostne težave. Drona ne smete uporabljati, dokler se baterija popolnoma ne izprazni. Napetost se lahko ob koncu cikla razbremenitve hitro zmanjša, še posebej pri nizkih temperaturah ali pri starih baterijah.

Nastavite smiselne opozorilne meje za nizko napetost baterije in meje za samodejni vrnitev na domačo točko. Te nastavitve morajo upoštevati veter, razdaljo od izhodiščne točke, koristno obremenitev, temperaturo in možnost, da dron potrebuje dodatno energijo za varno vrnitev.

Baterija z nizko napetostjo v miru se lahko po odstranitvi obremenitve malce obnovi, vendar to ne pomeni, da je varno nadaljevati let. Obnova napetosti lahko zavaja; baterija se lahko še vedno nahaja blizu svoje dejanske meje razbremenitve.

Shranjevanje za dolgotrajno uporabo

Dolgoročno shranjevanje je ena najbolj prezranih vidikov skrbi za baterije. Baterije je splošno priporočljivo shranjevati pri delni napolnjenosti, ne pa pri polni napolnjenosti ali skoraj praznih.

Praktična ciljna raven polnjenja za shranjevanje je približno 40 % do 80 %, odvisno od vrste akumulatorja in navodil proizvajalca. Pakete shranjujte v hladnem, suhem in stabilnem okolju, oddaljenem od neposredne sončne svetlobe, vlage, gorljivih materialov in ekstremnih temperatur.

Izogibajte se pustiti akumulatorje v vozilih, garažah ali zunanjih prostorih, kjer se temperature lahko močno spremenijo. Akumulatorjev ne shranjujte pri zmrznjenih temperaturah in jih ne pustite popolnoma napolnjenih za daljša obdobja, razen če proizvajalec posebej priporoča to.

Pred uporabo shranjenega akumulatorja ga pregledajte glede na povečanje prostornine, poškodbe, korozije, ohlapnih priključkov, nenavadnega vonja ali nenormalnega segrevanja. Poškodovanih paketov ne smete uporabljati za letenje ali polnjenje.

Podaljševanje časa letenja z baterijskimi celicami Tcbest

Za proizvajalce brezpilotnih letalnikov in oblikovalce baterijskih sklopov je izbor celic strateška odločitev glede zmogljivosti. Tcbestov baterijski asortiment poudarja lastnosti, ki so zlasti pomembne za uporabo v brezpilotnih letalnikih: visoka energijska gostota, stabilna napetostna oskrba, toplotno obnašanje, možnost hitrega polnjenja in trajnost ciklov.

Visokozmogljiva INR 21700 celica z zmogljivostjo 5,0 Ah, možnostjo hitrega polnjenja do 5C in razprazitveno zmogljivostjo več kot 10C lahko zagotovi trdno osnovo za zahtevne baterijske sisteme brezpilotnih letalnikov. Točna zmogljivost sklopa bo odvisna od konfiguracije celic, oblikovanja sistema za upravljanje baterije, hlajenja, priključkov, ožičenja, mase letalnika in profila misije, vendar te lastnosti na ravni celic rešujejo več glavnih izzivov, s katerimi se soočajo operaterji brezpilotnih letalnikov.

Stabilna moč pod obremenitvijo

Med vzletom, vzpenjanjem in delovanjem pri močnem vetru potrebujejo brezpilotna letala hitro dobavo energije. Celične baterije z nizkim padcem napetosti lahko pomagajo ohraniti bolj stabilen izhod, ko se poveča zahteva po toku. To podpira enakomernejše delovanje motorjev in lahko zmanjša verjetnost prehitrega opozorila o nizki napetosti, ki ga povzročijo trenutni vrhovi obremenitve.

Za zračno slikanje, pregled, kartiranje in delo z težkimi tovorji lahko stabilna napetost tudi pomaga ohraniti predvidljivo vedenje letala skozi celotno letalsko misijo.

Hitro pripravljenost za naslednjo misijo

Hitro polnjenje je koristno, kadar operacije letenja zahtevajo pogosto menjavo baterij. Načrt polnjenja, ki omogoča polnjenje s hitrostjo 5C, lahko zmanjša mrtvi čas, če je izveden znotraj varnih temperaturnih omejitev in omejitev sistema za upravljanje baterij.

Vendar mora hitro polnjenje vedno biti usklajeno z ustrezno inženirsko izdelanim sistemom za polnjenje. Polnilnik, razpored akumulatorskega paketa, sistem za upravljanje akumulatorjev (BMS), priključki in strategija hlajenja morajo biti vsi zasnovani tako, da varno zdržijo predvideno hitrost polnjenja. Hitrejše ni samodejno boljše, če povzroča prekomerno segrevanje ali pospešuje obrabo akumulatorja.

Trajanost v težkih okoljih

Letalne naprave (droni) pogosto delujejo v pogojih, ki so manj potrpežljivi kot laboratorijski testi: vroča gradbišča, hladna jutra, visoke nadmorske višine, veter, prah in ponavljajoči se cikli leta z visoko močjo. Vrhunske celice z odličnim toplotnim obnašanjem in nizko notranjo odpornostjo lahko v teh pogojih bolj zanesljivo zagotavljajo želene zmogljivosti.

Za trpežne letalske konstrukcije in zahtevne podnebne razmere kakovost baterij prispeva več kot le k trajanju leta. Vpliva na stabilnost napetosti, odziv motorja, doslednost polnjenja, zahteve glede vzdrževanja ter zaupanje v preostalo energijo baterije.

Ključne razmiske

Podaljšanje trajanja baterije za brezpilotno letalo ni odvisno le od ene posamezne izboljšave. Daljši čas leta izhaja iz uravnoteženja kapacitete, sestave celic, zmogljivosti razbija, napetosti, mase letala, učinkovitosti pogona, koristnega bremena, vremenskih razmer in tehničnih spretnosti pilota.

Za izboljšanje vzdržljivosti uporabite baterijski paket z visoko gostoto energije in zadostno močjo, ohranjajte letalo čim lažje in aerodinamsko učinkovitejše ter letite gladko z realističnimi varnostnimi rezervami. Za podaljšanje življenjske dobe ciklov polnjenja se izogibajte globokemu razbijanju, nadzorujte temperaturo med polnjenjem, shranjujte baterije pri umerni stopnji napolnjenosti in uporabljajte visokokakovostne celice, ki so posebej zasnovane za to uporabo.

Za izdelovalce brezpilotnih letal in upravljavce flot predstavljajo premium celice 21700 dragocen spoj kapacitete, moči, nizkega padca napetosti in dolgoročne trdnosti. Če jih skrbno integriramo v dobro zasnovan baterijski paket, lahko pomagajo brezpilotnim letalom leteti dlje, delovati bolj konstantno in ostati produktivna skozi več ciklov polnjenja.

Izvedite, kako podaljšati življenjsko dobo baterije za brezpilotno letalo z izboljšavo učinkovitosti leta, zmanjševanjem nepotrebnih tež, izbiro primernih litij-ionskih celic ter pravilnimi navodili za polnjenje in shranjevanje. Ta priročnik razloži čas leta, življenjsko dobo baterije, oblikovanje baterijskega paketa, vpliv temperature, načrtovanje koristnega bremena ter praktične načine izboljšave zmogljivosti in zanesljivosti brezpilotnega letala.