เทคโนโลยีแบตเตอรี่ขยายเวลาการบินของโดรนได้อย่างไร?

เวลาบินระยะสั้นสำหรับโดรนเคยเป็นความท้าทายที่สำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรม วันนี้,ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีแบตเตอรี่- รวมถึงความก้าวหน้าของความหนาแน่นพลังงานประสิทธิภาพการปลดปล่อยและความเร็วในการชาร์จ - ขยายระยะเวลาการบินโดรนอย่างมีนัยสำคัญ

1. การพัฒนาหลัก: เซลล์ที่มีความหนาแน่นสูง

ระยะเวลาการบินโดยพื้นฐานขึ้นอยู่กับ“ การจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่÷การใช้พลังงานเสียงพึมพำ” ทำให้ความหนาแน่นของพลังงานมีความสำคัญ ผ่านการปรับปรุงวัสดุและโครงสร้างของเซลล์ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ในปัจจุบันเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

เซลล์เสียงพึมพำผู้บริโภคกระแสหลักได้รับการพัฒนาตั้งแต่ต้น 150wh/kg เป็น 250-350wh/kg เพิ่มพลังงานมากกว่า 60% ที่น้ำหนักเท่ากัน

แบตเตอรี่สำหรับโดรนอุตสาหกรรมใช้เทคนิคการใช้วัสดุแคโทด (เช่นเพิ่มแมงกานีส) เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานจาก 180Wh/kg เป็น 350Wh/kg ในขณะที่ยังคงความต้านทานอุณหภูมิสูง สิ่งนี้ขยายเวลาการดำเนินการเดี่ยวสำหรับโดรนพ่นพืชผลจาก 25 ถึง 40 นาที

การผลิตนักบินแบตเตอรี่โซลิดสเตต: บาง บริษัท ได้ทดสอบแบตเตอรี่โซลิดสเตตเกินความหนาแน่นพลังงาน 400WH/กก. จับคู่กับ airframes ที่มีน้ำหนักเบาโดรนการตรวจสอบขนาดเล็กสามารถบรรลุเวลาบินได้นานถึง 1 ชั่วโมง

2. การเพิ่มประสิทธิภาพ: เทคโนโลยีการปลดปล่อยต่ำ

แม้จะมีพลังงานที่เก็บไว้อย่างเพียงพอการสูญเสียการปล่อยสูงและผลผลิตที่ไม่เสถียรจะยังคงสั้นลง การปรับปรุงเทคโนโลยีการปลดปล่อยในปัจจุบันสองครั้งช่วยให้การใช้พลังงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น:

การเพิ่มประสิทธิภาพการปลดปล่อยอัตราสูง: วัสดุตัวคั่นที่อัพเกรดช่วยให้แบตเตอรี่รองรับการปลดปล่อยอัตราสูง 15-30C การตอบสนองความต้องการพลังงานในระหว่างเที่ยวบินโดรนโหลดสูงและป้องกันการขาดแคลนพลังงานหรือผลตอบแทนก่อนวัยอันควรที่เกิดจาก“ การมีกำลัง

การป้องกันการปล่อยอุณหภูมิต่ำ:

การรวมโมดูลความร้อนก่อนเข้ากับสูตรอิเล็กโทรไลต์อุณหภูมิต่ำพิเศษช่วยลดการสลายตัวของกำลังการผลิตจาก 50% เป็น 20% ที่ -20 ° C

3. การชาร์จเร่งความเร็ว: การชาร์จอย่างรวดเร็ว + การแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่

เทคโนโลยีการเติมพลังงานอย่างรวดเร็วช่วยลดการหยุดทำงานลดระยะเวลาการบินที่มีประสิทธิภาพทางอ้อมของโดรนซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการดำเนินงานที่มีความถี่สูง:

โดรนเกรดอุตสาหกรรม (เช่นโลจิสติกส์การป้องกันการครอบตัด) รวม“ ระบบแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่อัตโนมัติ 1 นาที” เครื่องจักรจะแทนที่เซลล์ที่หมดลงโดยอัตโนมัติด้วยเซลล์ที่มีประจุเต็มโดยไม่มีการแทรกแซงด้วยตนเองเพิ่มชั่วโมงการปฏิบัติงานประจำวัน 4-6 เมื่อเทียบกับการชาร์จแบบดั้งเดิม

4. การจัดการอัจฉริยะ: การควบคุม BMS ที่แม่นยำ

การอัพเกรดอัจฉริยะเป็นระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ลดการสูญเสียพลังงานและป้องกัน“ การใช้พลังงานที่ซ่อนอยู่” ทำให้แบตเตอรี่สามารถส่งพลังงานที่ใช้งานได้มากขึ้น:

การควบคุมการปรับสมดุลของเซลล์: ผ่านการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูง (ข้อผิดพลาด≤0.01V) BMS รักษาความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างเซลล์ภายใน 20mV สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้เซลล์แต่ละเซลล์ลดลงก่อนและทำให้ระบบปิดระบบ - - ภายใต้ BMS มาตรฐาน (ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า 50mV) ความจุแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้จริงคือ 80%; การปรับสมดุลที่แม่นยำเพิ่มขึ้นเป็น 95%ขยายเวลาการบิน 15%-20%;

BMS รวมเข้ากับระบบควบคุมการบินของโดรนเพื่อปรับกระแสการปล่อยตามสถานะการบินเช่นการล่องเรือโฉบหรือปีนเขา - ลดเอาท์พุทกระแสไฟฟ้าในระหว่างการโฉบ (ลดการใช้พลังงาน) และเพิ่มขึ้นในระหว่างการขึ้น (มั่นใจได้ว่ากำลัง)

ผู้ใช้สามารถวางแผนเส้นทางได้อย่างแม่นยำมากขึ้นหลีกเลี่ยงผลตอบแทนก่อนกำหนดเนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับพลังงานเพิ่มเวลาบิน 5-8 นาทีทางอ้อม

แนวโน้มในอนาคต: เทคโนโลยีเหล่านี้จะขยายระยะเวลาการบินต่อไป

จาก“ ประสิทธิภาพที่เพียงพอ” ถึง“ เวลาบินที่ยาวนานกว่า” การพัฒนาแต่ละครั้งในเทคโนโลยีแบตเตอรี่จะขยายขอบเขตแอปพลิเคชันของโดรน เมื่อระยะเวลาการบินไม่ได้ถูก จำกัด อีกต่อไปโดรนจะปลดล็อกมูลค่าที่มากขึ้นในการส่งมอบโลจิสติกส์การตรวจสอบเพิ่มเติมการช่วยเหลือฉุกเฉินและโดเมนที่สำคัญอื่น ๆ