วิธีการคำนวณความทนทานของแบตเตอรี่สำหรับโดรนต่างๆ？

I. แกนหลักของการคำนวณความอดทน: พารามิเตอร์แบตเตอรี่ LiPo หลักสามประการและสูตรพื้นฐาน

เพื่อคำนวณความอดทนอย่างแม่นยำ ก่อนอื่นต้องเข้าใจเครื่องหมายวิกฤตบนนั้นก่อนแบตเตอรี่- ความจุ (mAh) อัตราการคายประจุ (ระดับ C) และแรงดันไฟฟ้า (ระดับ S) ของแบตเตอรี่ LiPo เป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณ

ความสัมพันธ์ระหว่างพวกมันกับการใช้พลังงานของโดรนถือเป็นสูตรหลัก:

1. การวิเคราะห์พารามิเตอร์ที่สำคัญ

ความจุ (mAh): พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่เก็บไว้ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ 10,000mAh สามารถจ่ายกระแสไฟ 10A เป็นเวลา 1 ชั่วโมง

อัตราการคายประจุ (ระดับ C): ความเร็วการคายประจุที่ปลอดภัย สำหรับแบตเตอรี่ 20C กระแสคายประจุสูงสุด = ความจุ (Ah) × 20

แรงดันไฟฟ้า (S Rating): 1S = 3.7V. แรงดันไฟฟ้าเป็นตัวกำหนดกำลังของมอเตอร์ แต่ต้องตรงกับ ESC

2. สูตรการคำนวณพื้นฐาน

เวลาบินตามทฤษฎี (นาที) = (ความจุของแบตเตอรี่ × ประสิทธิภาพการคายประจุ KW กระแสไฟของโดรนโดยเฉลี่ย) × 60

ประสิทธิภาพการปลดปล่อย: ความจุจริงของแบตเตอรี่ LiPo อยู่ที่ประมาณ 80% -95% ของค่าพิกัด

กระแสไฟเฉลี่ย: การใช้พลังงานแบบเรียลไทม์ระหว่างการบิน โดยต้องมีการคำนวณตามรุ่นและสภาพการทำงาน

ครั้งที่สอง การคำนวณเชิงปฏิบัติตามรุ่น: จากผู้บริโภคไปจนถึงการใช้งานทางอุตสาหกรรม

การใช้พลังงานจะแตกต่างกันอย่างมากในโดรน ซึ่งจำเป็นต้องมีการคำนวณความทนทานที่ปรับให้เหมาะสม โมเดลทั่วไปสามรุ่นต่อไปนี้นำเสนอตรรกะอ้างอิงที่มีค่าที่สุด:

1. โดรนถ่ายภาพทางอากาศระดับผู้บริโภค

ลักษณะหลัก: น้ำหนักบรรทุกเบา, การใช้พลังงานที่เสถียร, ให้ความสำคัญกับการโฉบเฉี่ยวและความทนทานในการล่องเรือ

ตัวอย่าง: โดรนที่ใช้แบตเตอรี่ 3S 5000mAh โดยมีกระแสไฟเฉลี่ย 25A และประสิทธิภาพการปล่อยประจุ 90%

ความอดทนที่แท้จริง = (5,000 × 0.9 ۞ 25) × 60 ۞ 1,000 = 10.8 นาที (ตามค่าทางทฤษฎี)

หมายเหตุ: เวลาบินจริงซึ่งมีสัดส่วนการลอยตัวสูงจะอยู่ที่ประมาณ 8-10 นาที ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดของผู้ผลิต

2. การแข่งโดรน FPV

ลักษณะหลัก: กำลังระเบิดสูง, กระแสไฟทันทีขนาดใหญ่, ส่งผลกระทบต่อน้ำหนักแบตเตอรี่อย่างมาก

ตัวอย่าง: 3S 1500mAh 100C แบตเตอรี่ FPV racer, กระแสไฟเฉลี่ย 40A, ประสิทธิภาพการปล่อย 85%

ความอดทนตามทฤษฎี = (1500 × 0.85 ÷ 40) × 60 ÷ 1,000 = 1.91 นาที

3. โดรนฉีดพ่นพืชเกรดอุตสาหกรรม

ลักษณะหลัก: น้ำหนักบรรทุกหนัก ความทนทานยาวนานขึ้น โดยอาศัยแบตเตอรี่ความจุสูง

ตัวอย่าง: โดรนฉีดพ่นพืชแบตเตอรี่ 6S 30000mAh กระแสไฟเฉลี่ย 80A ประสิทธิภาพการปล่อย 90%

ความอดทนตามทฤษฎี = (30,000 × 0.9 ۞ 80) × 60 ۞ 1,000 = 20.25 นาที

III. การเอาชนะขีดจำกัดทางทฤษฎี: การปรับเปลี่ยนปัจจัยสำคัญ 3 ประการ

การคำนวณที่แม่นยำมีความสำคัญน้อยกว่าประสิทธิภาพการบินที่มั่นคง ปัจจัยต่อไปนี้จะลดความอดทนและต้องพิจารณา:

1. การแทรกแซงสิ่งแวดล้อม

อุณหภูมิ: ความจุลดลง 30% ต่ำกว่า 0°C ที่อุณหภูมิ -30°C โดรนต้องใช้การทำความร้อนจากเครื่องยนต์เพื่อรักษาความทนทาน

ความเร็วลม: ลมพัดเพิ่มการใช้พลังงาน 20%-40% โดยลมกระโชกต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมเพื่อรักษาเสถียรภาพของทัศนคติ

2. พฤติกรรมการบิน

การหลบหลีก: การขึ้นเขาและการเลี้ยวหักศอกบ่อยครั้งต้องใช้กำลังมากกว่าการล่องเรืออย่างต่อเนื่องถึง 30%

น้ำหนักบรรทุก: น้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มขึ้น 20% ช่วยลดเวลาการบินลง 19% โดยตรง

3. สภาพแบตเตอรี่

อายุ: ความจุลดลงเหลือ 70% หลังจากรอบการชาร์จ 300-500 รอบ ความทนทานลดลงตามไปด้วย

วิธีการจัดเก็บ: การจัดเก็บระยะยาวโดยชาร์จเต็มจะช่วยเร่งอายุ รักษาประจุ 40% -60% ระหว่างการจัดเก็บ

IV. เทคนิคการเพิ่มความทนทาน: การเลือกแบตเตอรี่ที่เหมาะสมมีความสำคัญมากกว่าการคำนวณ

ความจุเทียบกับความสมดุลของน้ำหนัก: โดรนอุตสาหกรรมเลือกใช้แบตเตอรี่ขนาด 20,000-30,000mAh; ระดับผู้บริโภคให้ความสำคัญกับ 2,000-5,000mAh เพื่อหลีกเลี่ยงวงจรอุบาทว์ของ "แบตเตอรี่หนัก = โหลดหนัก"

การจับคู่อัตราการคายประจุ: โดรนแข่งต้องใช้แบตเตอรี่อัตราสูง 80-100C; โดรนเพื่อการเกษตรต้องการเพียง 10-15C เพื่อตอบสนองความต้องการ

การจัดการอัจฉริยะ: แบตเตอรี่ที่มีระบบ BMS ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการคายประจุได้ 15% และยืดอายุการใช้งานด้วยการปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าของเซลล์

V. แนวโน้มในอนาคต: ความก้าวหน้าด้านความทนทานของแบตเตอรี่ LiPo

กึ่งแข็งแบตเตอรี่ลิโพขณะนี้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้น 50% เมื่อรวมกับเทคโนโลยีชาร์จเร็ว (ชาร์จ 80% ใน 15 นาที) โดรนอุตสาหกรรมสามารถบินได้นานกว่า 120 นาที