EN
Технологија дрона се брзо развијала током последње деценије, напредујући од једноставних играчака до алатки које се широко користе у професионалним сценаријима као што су аерофотографија, прецизно праћење пољопривреде, снимање терена, логистика, претрага и спасавање и инспекција енергетских система. За све дронове, батерија је увек један од најкритичнијих делова — директно одређује време лета, поузданост, носивост и укупне трошкове рада.
Са развојем модерног друштва, тражи се све веће време летења летелица, због чега је иновација технологије батерија за дронове постала фокус друштва. Циљ је јасан: продужити време летења, побољшати век трајања батерије и повећати сигурност, без промене других услова.
У овом чланку систематски ћемо представити типове батерија за дронове, дефиницију израза „најдуже време летења“, перформансе века трајања тренутно најчешћих батерија за дронове, који дронови имају најдужи век трајања батерије, кључне факторе који утичу на време летења, као и практичне информације попут начина израчунавања времена летења дрона.
Шта је батерија за дрон?
Батерија за дрон је поново пуњива електрична енергија која обезбеђује напајање дрона, снабдевајући све уређаје као што су мотори, контролни системи, сензори и системи преноса слике. За разлику од летелица које користе моторе са унутрашњим сагоревањем, већина модерних дрона потпуно зависи од батерија, због чега су густина енергије, тежина и стабилност батерије од кључног значаја за перформансе лета.
Тренутно, дронови најчешће користе два типа хемијских система батерија:
1. Литијум-полимерна батерија (LiPo)
LiPo батерије су веома распрострањене код потрошачких и многих професионалних дрона због високог односа енергије и тежине и високе способности испуштања. Ове батерије користе флексибилну конструкцију у виду кесице, што омогућава њихову израду у различитим величинама и облицима, тако да се могу прилагодити широком спектру модела летелица. Међутим, LiPo батерије имају релативно низак број радних циклуса, обично око 300–500 циклуса пуњења и празњења, а осетљиве су на прекомерно празњење и прекомерно пуњење током употребе и складиштења, што захтева пажљиво одржавање.
2. Литијум-јонска батерија (Li-ion)
Li-ion батерије постају све популарније у индустријским дроновима и дроновима за дуготрајно летање због веће густине енергије и дужег броја циклуса пуњења. Могу да чувају више енергије по јединици тежине, омогућавајући дроновима дуже летове, а могу да достигну 500–1000+ циклуса или више. Иако Li-ion батерије имају благо нижу максималну способност испражњавања у односу на LiPo батерије, погодне су за дронове којима је потребна стална стабилна снага, као што су они који се користе за ваздушну фотографију, мерење и инспекцију.
Која је најтрајнија батерија за дрон?
Када говоримо о „најтрајнијој“ батерији за дрон, то заправо обухвата две основне димензије:
1. Најдуже време лета по пуњењу
Ово се односи на максимално време колико батерија може подржати лет дрона након једног пуњења. За типичне потрошачке дронове, 30–50 минута је одлично, док неки индустријски дронови могу премашити 60 минута или чак више у идеалним условима.
Zhuoxun Intelligent Technology
2. Најдужи укупни век трајања батерије
Ово се односи на број циклуса пуњења и пражњења које батерија може да изврши. Већи број циклуса указује на дужи век трајања батерије и ниже укупне трошкове. Напредне литијум-јонске батерије и неке нове технологије полу-чврстих батерија боље се показују по овом критеријуму.
ViBMS Батерија
Како би постигли дуже време лета, произвођачи батерија стално уводе дизајне ћелија са већом густином енергије и бољом термалном стабилношћу, као и интелигентније системе за управљање батеријама (BMS). Ово продужује време лета, побољшава безбедност и смањује потребу за честим заменама батерија.
Колико дуго батерија дронa може да лети?
Век трајања батерије дрона обично се мери са две перспективе:
1. Време лета
Време лета обичних потрошачких дрона најчешће је између 20–30 минута, док код висококвалитетних модела, као што су дронови за професионалну аеро фотографију, може премашити 40–50 минута. Неки оптимизовани индустријски дронови чак могу достићи више од 60 минута.
Zhuoxun Intelligent Technology
2. Број циклуса пуњења/пражњења
Укупан век трајања батерије обично се изражава преко броја циклуса: батерије Липо имају значајно смањење капацитета након 300–500 циклуса, док батерије Ли-јон могу одржати 500–1000 циклуса или чак више. Правилна употреба и складиштење (избегавање претераног пуњења, потpunog пражњења, екстремних температура и дуготрајног складиштења у потпуно напуњеном стању) могу продужити животни век батерије.
Фактори који утичу на време лета дрона
Чак и уз одличне перформансе батерије, стварне летне карактеристике дрона зависе од неколико фактора:
1. Капацитет батерије
Већа енергија батерије, мерена у Wh (ват-сатима) или mAh (милиампер-сатима), теоријски резултира дужим временом лета. Међутим, повећани капацитет обично долази уз повећање тежине, што захтева компромис.
2. Тежина дрона и терет
Тежина летелице и додатни терет као што су камере или сензори повећавају потрошњу енергије и скраћују време лета.
3. Простор за лет
Фактори попут брзине ветра, температуре и густине ваздуха утичу на ефикасност лета; како високе, тако и ниске температуре смањују ефикасност батерије.
4. Режим лета
Плавно кретање потроши мање енергије него оштре окрете или убрзања/успоравања на високој брзини.
5. Ефикасност погонског система
Ефикасност мотора, пропелера и целокупног погонског система одређује претварање електричне енергије у погон за лет.
Како израчунати време лета дрона?
Поједностављен начин процене времена лета дрона је:
Време лета (минута) = [ Енергија батерије (Wh) / Просечна потрошња енергије (W) ] × 60
Vreme leta (minute) = [ Prosečna potrošnja energije (W) / Energija baterije (Wh) ] × 60
Međutim, u stvarnoj upotrebi, potrebno je uzeti u obzir više faktora kao što su otpor vetra i stvarne potrebe za snagom. Stoga, ova kalkulacija predstavlja samo približnu orijentaciju, a stvarno vreme leta je često nešto niže od teorijske vrednosti.
Koje aplikacije zahtevaju najduže vreme leta?
Različite dron aplikacije imaju sasvim različite zahteve po pitanju vremena leta:
1. Kartiranje i nadzor velikih površina
Poljoprivreda, rudarstvo, šumarstvo i druga polja zahtevaju pokrivanje velikih površina, a duže vreme leta može značajno poboljšati efikasnost.
2. Pretraga i spašavanje i hitni interventni zadaci
U misijama pretrage i spašavanja, dronovi moraju kontinuirano da pretražuju tokom dužeg vremenskog perioda, a vreme leta direktno utiče na efikasnost spašavanja.
3. Мониторинг животне средине и метеорологије
Мониторинг животне средине захтева узимање узорака или посматрање током дугог лета на више локација, због чега је дуга трајност лета од кључне важности.
4. Инспекција инфраструктуре
За задатке као што су провера далековода и цевовода, могућност непрекидног лета смањује прекиде.
5. Логистика и достава
У ситуацијама када беспилотни летелици користе за доставу робе, трајност лета директно одређује доступност и опсег услуге.
Закључак
Напредак у технологији батерија за дронове један је од основних покретача проширења примене дронова. Од традиционалних LiPo батерија до батерија са високом густином енергије Li-ion, а затим до полусолидних батеријских система са још већим потенцијалом у будућности, батерије стално померају границе трајности и вeka лета.
Razumevanje različitih tipova baterija, načina merenja vremena leta i trajanja ciklusa, kao i ključnih faktora koji utiču na vreme leta, pomoći će vam da odaberete najpogodniju bateriju i dron platformu za različite zadatke. U budućnosti, uz stalnu optimizaciju hemijskog sastava baterija, tehnologije materijala i sistema upravljanja baterijama, vreme leta i opšta pouzdanost dronova će se i dalje poboljšavati, donoseći efikasnija inteligentna rešenja u vazduhu sve većem broju industrija.
