Wie wirkt sich die Drohnenbatterie auf die UAV/Drohnen -Leistung aus?

Mit der weit verbreiteten Anwendung vonDrohnenIn der Luftfotografie, in den Ernteschutz, in der Logistik, in der Stromleitungsinspektionen und in anderen Bereichen erhalten ihre Leistungsfähigkeiten zunehmend Aufmerksamkeit. Als „Energieherz“ der Drohne dient die Batterie nicht nur als Stromquelle, sondern bestimmt auch direkt die Flugdauer, Stabilität, Nutzlastkapazität und die betriebliche Sicherheit, was es zu einem kritischen Faktor macht, der die Gesamtleistung der Drohne beeinflusst.

Ausdauer: Das „Zeitspiel“ zwischen Batteriekapazität und Energiedichte

Die Ausdauer einer Drohne wird hauptsächlich durch die Batteriekapazität (gemessen in MAH) und die Energiedichte (gemessen in WH/kg) bestimmt. Aktuelle Drohnen für Verbraucherqualität verwenden in der Regel Lithiumbatterien mit Kapazitäten von 2000 bis 5000 mAh und Energiedichten bei 150 bis 200 WH/kg, was zu Flugzeiten im Allgemeinen zwischen 20 und 30 Minuten führt.

Drohnen in Industriequalität verwenden jedoch energiedichte Leistungsbatterien mit hoher Energiebedien, um den erweiterten Betriebsanforderungen zu erfüllen. Einige Lithiumbatterien erreichen Energiedichten von mehr als 250 WH/kg. In Kombination mit optimierten Batteriemanagementsystemen (BMS) kann die Flugdauer eine Stunde übertreffen.

Eine größere Kapazität ist nicht immer besser; Gewicht und Energieverbrauch müssen ausgeglichen sein.

Eine blind zunehmende Batteriekapazität zur Überschreitung der Gewichtsgrenzen kann die Motorlast intensivieren und möglicherweise die Ausdauer verkürzen.

Der stabile Betrieb von Drohnenmotoren und Flugsteuerungssystemen hängt von einer konsistenten Spannungsausgabe ab. Wenn die Batteriekapazität unter 20%fällt, kann eine schlechte Entladungsleistung zu einem kürzeren Zusammenbruch der Spannung führen. Dies führt zu instabilen motorischen Geschwindigkeiten, die zu Körperschütteln, Kontrollverzögerungen, Höhenverlust und in schweren Fällen der Kontrollverlust führen.

Viele Drohnen verfügen über Motoren und elektronische Geschwindigkeitscontroller (ESCs), die für höhere Spannungsniveaus optimiert sind. Diese Komponenten sind so konzipiert, dass sie die verfügbare Leistung besser nutzen und die Energieeffizienz verbessern. Durch die Reduzierung des Energieabfalls und die Optimierung des Stromverbrauchs können Hochspannungsbatterien indirekt dazu beitragen, die Flugzeit zu verlängern, insbesondere wenn sie mit fortschrittlichen Energiemanagementsystemen gepaart werden.

Sowohl Spannung als auch Kapazität spielen eine entscheidende Rolle bei der Leistung der Drohnen -Batterie, wirken sich jedoch unterschiedlich auf die Batterieleistung aus.

Die Spannung bestimmt die Leistung der Leistung und beeinflusst die Geschwindigkeit und Leistung der Drohne. Die Kapazität hingegen schreibt vor, wie lange diese Kraft aufrechterhalten werden kann. Einfach ausgedrückt, Spannung regelt die Rate, mit der Energie verbraucht wird, während die Kapazität feststellt, wie lange die Drohne mit dieser Geschwindigkeit funktionieren kann. Das richtige Gleichgewicht zwischen Spannung und Kapazität ist der Schlüssel zur Optimierung der Drohnenleistung für bestimmte Anforderungen. Übermäßige Kapazität mit unzureichender Spannung führt zu einer verminderten Leistung, während eine übermäßig hohe Spannung mit unzureichender Kapazität eine schnellere Energieverarmung verursacht.

Die Batterieaktivität nimmt in Umgebungen mit niedriger Temperatur ab und verursacht Spannungsausgangsschwankungen. Bei -10 ° C im Winter können Standard-Lithiumbatterien einen Spannungsabfall von 15% -20% erleben, der durch Vorheizen oder Verwendung von Kaltwetter-Batterien gemindert werden kann.

Nutzlastkapazität: Balancieren der Energiedichte und Gewicht

DrohneNutzlastkapazität = maximales Startgewicht - Flugzeugzellengewicht - Batteriegewicht

Bei einem festen maximalen Startgewicht bedeutet eine höhere Batterieenergiedichte ein leichteres Gewicht für die gleiche Energiekapazität und befreit mehr Platz für die Nutzlast.

Lebensdauer und Sicherheit: Auswirkungen der Betriebskosten und Betriebsrisiken

Über die Leistung hinaus beeinflusst die Lebensdauer und die Sicherheit einer Batterie direkt die Betriebskosten und die Missionssicherheit. Drohnenbatterien für Verbraucherqualität bieten in der Regel 300-500 Zyklen, während Lithiumbatterien für industrielle Stromversorgung oder Festkörper-/halbfeste Lithium-Ionen-Batterien 800-1200 Zyklen erreichen können.

Abschluss:

Konsumgüter sollten Batterien basierend auf Anwendungsszenarien auswählen: leichte Batterien mit hochenergetischer Dichte für die Luftfotografie; Standardkapazitätsbatterien für Kurzstreckenflüge. Industrielle Benutzer sollten Strombatterie -Lösungen anhand der Betriebsdauer und der Nutzlastanforderungen anpassen.

Mit anhaltenden Durchbrüchen in der Batterie-Technologie haben neuartige Batterien wie Festkörper- und Natrium-Ionen-Batterien in Drohnen-Testphasen eingetreten. Dieser Fortschritt verspricht Flugdauern von mehr als 2 Stunden und eine Erhöhung der Nutzlastkapazität um 30%, wodurch die Anwendungsgrenzen von Drohnen weiter erweitert wird.