แบตเตอรี่โดรนมีผลต่อประสิทธิภาพของ UAV/DRONE อย่างไร?

ด้วยแอปพลิเคชันที่แพร่หลายโดรนในการถ่ายภาพทางอากาศการป้องกันการเพาะปลูกโลจิสติกส์การตรวจสอบสายไฟและสาขาอื่น ๆ ความสามารถด้านประสิทธิภาพของพวกเขาได้รับความสนใจเพิ่มขึ้น ในฐานะที่เป็น "หัวใจพลังงาน" ของเสียงพึมพำแบตเตอรี่ไม่เพียง แต่ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน แต่ยังกำหนดระยะเวลาการบินความเสถียรความสามารถในการรับน้ำหนักและความปลอดภัยในการดำเนินงานโดยตรงทำให้เป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเสียงพึมพำ

ความอดทน:“ เกมเวลา” ระหว่างความจุแบตเตอรี่และความหนาแน่นของพลังงาน

ความอดทนของเสียงพึมพำนั้นถูกกำหนดโดยความจุแบตเตอรี่เป็นหลัก (วัดเป็น MAH) และความหนาแน่นของพลังงาน (วัดใน wh/kg) โดยทั่วไปแล้วโดรนเกรดผู้บริโภคในปัจจุบันจะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมที่มีความจุตั้งแต่ 2,000 ถึง 5,000 mAh และความหนาแน่นของพลังงานประมาณ 150-200 wh/kg ส่งผลให้เวลาบินโดยทั่วไประหว่าง 20 ถึง 30 นาที

อย่างไรก็ตามโดรนเกรดอุตสาหกรรมใช้แบตเตอรี่พลังงานความหนาแน่นสูงและมีความจุสูงเพื่อตอบสนองความต้องการการดำเนินงานที่เพิ่มขึ้นแบตเตอรี่ลิเธียมบางชนิดให้ความหนาแน่นของพลังงานเกิน 250 WH/KG เมื่อรวมกับระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่ดีที่สุด (BMS) ความอดทนของเที่ยวบินสามารถเกินหนึ่งชั่วโมง

ความสามารถที่มากขึ้นนั้นไม่ดีขึ้นเสมอไป การใช้น้ำหนักและพลังงานจะต้องมีความสมดุล

ความจุของแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้นอย่างสุ่มสี่สุ่มห้าเกินขีด จำกัด ของน้ำหนักอาจทำให้มอเตอร์มีน้ำหนักมากขึ้นซึ่งอาจทำให้ความอดทนลดลง

การทำงานที่มั่นคงของมอเตอร์โดรนและระบบควบคุมการบินขึ้นอยู่กับเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน เมื่อความจุของแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่า 20%ประสิทธิภาพการคายประจุที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดการยุบตัวของแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้นำไปสู่ความเร็วมอเตอร์ที่ไม่เสถียรส่งผลให้เกิดการสั่นของร่างกายการควบคุมความล่าช้าการสูญเสียระดับความสูงและในกรณีที่รุนแรงการสูญเสียการควบคุม

โดรนจำนวนมากมีมอเตอร์และตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ (ESCs) ที่ได้รับการปรับให้เหมาะกับระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ส่วนประกอบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้พลังงานที่มีอยู่ให้ดีขึ้นเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ด้วยการลดขยะพลังงานและการใช้พลังงานเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าสูงสามารถช่วยขยายเวลาการบินโดยเฉพาะเมื่อจับคู่กับระบบการจัดการพลังงานขั้นสูง

ทั้งแรงดันไฟฟ้าและความจุมีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โดรน แต่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน

แรงดันไฟฟ้ากำหนดเอาต์พุตพลังงานส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพของเสียงพึมพำ ในทางกลับกันความจุกำหนดว่าพลังนี้จะยั่งยืนได้นานแค่ไหน พูดง่ายๆคือแรงดันไฟฟ้าควบคุมอัตราที่ใช้พลังงานในขณะที่กำลังการผลิตกำหนดระยะเวลาที่โดรนสามารถทำงานได้ในอัตรานั้น การโดดเด่นด้านความสมดุลที่เหมาะสมระหว่างแรงดันไฟฟ้าและความจุเป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเสียงพึมพำสำหรับข้อกำหนดเฉพาะ กำลังการผลิตที่มากเกินไปด้วยแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลงในขณะที่แรงดันไฟฟ้าสูงมากเกินไปพร้อมความสามารถไม่เพียงพอทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานได้เร็วขึ้น

กิจกรรมแบตเตอรี่ลดลงในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า ที่อุณหภูมิ -10 ° C ในฤดูหนาวแบตเตอรี่ลิเธียมมาตรฐานอาจมีแรงดันไฟฟ้าลดลง 15% -20% ซึ่งสามารถลดลงได้ผ่านการอุ่นหรือใช้แบตเตอรี่อากาศเย็น

ความสามารถในการบรรทุก: สมดุลความหนาแน่นของพลังงานและน้ำหนัก

เสียงพึมพำความจุน้ำหนักบรรทุก = น้ำหนักการบินสูงสุด - น้ำหนักเฟรม - น้ำหนักแบตเตอรี่

ที่น้ำหนักการบินขึ้นสูงสุดคงที่ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ที่สูงขึ้นหมายถึงน้ำหนักที่เบากว่าสำหรับความจุพลังงานเท่ากันทำให้พื้นที่ว่างมากขึ้นสำหรับน้ำหนักบรรทุก

อายุการใช้งานและความปลอดภัย: ผลกระทบต่อต้นทุนการดำเนินงานและความเสี่ยงในการดำเนินงาน

นอกเหนือจากประสิทธิภาพอายุการใช้งานรอบและความปลอดภัยของแบตเตอรี่มีผลโดยตรงต่อค่าใช้จ่ายในการทำงานของผู้ใช้และความปลอดภัยของภารกิจ โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่โดรนเกรดผู้บริโภคจะมีรอบ 300-500 รอบในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานระดับอุตสาหกรรมหรือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโซลิดสเตต/กึ่งโซลิดสเตต

บทสรุป:

ผู้ใช้ผู้บริโภคควรเลือกแบตเตอรี่ตามสถานการณ์แอปพลิเคชัน: แบตเตอรี่ที่มีน้ำหนักเบาและมีความหนาแน่นสูงสำหรับการถ่ายภาพทางอากาศ แบตเตอรี่ความจุมาตรฐานสำหรับเที่ยวบินระยะสั้น ผู้ใช้ในอุตสาหกรรมควรปรับโซลูชันแบตเตอรี่พลังงานตามระยะเวลาการปฏิบัติงานและข้อกำหนดของน้ำหนักบรรทุก

ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีแบตเตอรี่แบตเตอรี่ใหม่ ๆ เช่นแบตเตอรี่โซลิดสเตตและโซเดียมไอออนได้เข้าสู่ขั้นตอนการทดสอบเสียงพึมพำ ความก้าวหน้านี้สัญญาว่าจะมีระยะเวลาการบินเกิน 2 ชั่วโมงและเพิ่มความจุน้ำหนักบรรทุกเพิ่มขึ้น 30% ซึ่งจะขยายขอบเขตแอปพลิเคชันของโดรนต่อไป