Làm thế nào pin Drone ảnh hưởng đến hiệu suất UAV/máy bay không người lái?

Với ứng dụng rộng rãi củaMáy bay không người láiTrong nhiếp ảnh trên không, bảo vệ cây trồng, hậu cần, kiểm tra đường dây điện và các lĩnh vực khác, khả năng hiệu suất của chúng đang nhận được sự chú ý ngày càng tăng. Là trái tim năng lượng của máy bay không người lái, pin không chỉ đóng vai trò là nguồn năng lượng mà còn xác định trực tiếp thời gian bay, độ ổn định, khả năng tải trọng và an toàn hoạt động, khiến nó trở thành một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của máy bay không người lái.

Độ bền: Trò chơi thời gian của người ”giữa dung lượng pin và mật độ năng lượng

Độ bền của máy bay không người lái được xác định chủ yếu bằng dung lượng pin (được đo bằng MAH) và mật độ năng lượng (được đo bằng wh/kg). Máy bay không người lái cấp tiêu dùng hiện tại thường sử dụng pin lithium với công suất từ ​​2000 đến 5000 mAh và mật độ năng lượng khoảng 150-200 wh/kg, dẫn đến thời gian bay thường từ 20 đến 30 phút.

Tuy nhiên, máy bay không người lái cấp công nghiệp sử dụng pin năng lượng cao, mật độ năng lượng cao để đáp ứng nhu cầu hoạt động mở rộng Một số pin lithium đạt được mật độ năng lượng vượt quá 250 wh/kg. Kết hợp với các hệ thống quản lý pin được tối ưu hóa (BMS), độ bền của chuyến bay có thể vượt qua một giờ.

Năng lực lớn hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn; Trọng lượng và tiêu thụ năng lượng phải được cân bằng.

Tăng dung lượng pin mù để vượt quá giới hạn trọng lượng có thể tăng cường tải động cơ, có khả năng rút ngắn độ bền.

Hoạt động ổn định của động cơ máy bay không người lái và hệ thống điều khiển chuyến bay dựa trên đầu ra điện áp nhất quán. Khi dung lượng pin giảm xuống dưới 20%, hiệu suất xả kém có thể gây ra sự sụp đổ điện áp nhanh. Điều này dẫn đến tốc độ vận động không ổn định, dẫn đến lắc cơ thể, sự chậm trễ kiểm soát, mất độ cao và trong trường hợp nghiêm trọng, mất kiểm soát.

Nhiều máy bay không người lái có động cơ và bộ điều khiển tốc độ điện tử (ESC) được tối ưu hóa cho mức điện áp cao hơn. Các thành phần này được thiết kế để sử dụng tốt hơn sức mạnh có sẵn, tăng cường hiệu quả năng lượng. Bằng cách giảm chất thải năng lượng và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, pin điện áp cao có thể gián tiếp giúp kéo dài thời gian bay, đặc biệt là khi kết hợp với các hệ thống quản lý năng lượng tiên tiến.

Cả điện áp và công suất đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất pin của máy bay không người lái, nhưng chúng tác động đến hiệu suất của pin khác nhau.

Điện áp xác định công suất đầu ra, ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu suất của máy bay không người lái. Mặt khác, năng lực, chỉ ra sức mạnh này có thể được duy trì trong bao lâu. Nói một cách đơn giản, điện áp chi phối tốc độ tiêu thụ năng lượng, trong khi công suất xác định thời gian máy bay không người lái có thể hoạt động với tốc độ đó. Nổi bật sự cân bằng đúng giữa điện áp và công suất là chìa khóa để tối ưu hóa hiệu suất của máy bay không người lái cho các yêu cầu cụ thể. Công suất quá mức với điện áp không đủ dẫn đến hiệu suất giảm dần, trong khi điện áp quá cao với công suất không đầy đủ gây ra sự suy giảm năng lượng nhanh hơn.

Hoạt động của pin giảm trong môi trường nhiệt độ thấp, gây ra sự dao động đầu ra điện áp. Ở -10 ° C vào mùa đông, pin lithium tiêu chuẩn có thể giảm điện áp 15% -20%, có thể được giảm nhẹ thông qua làm nóng trước hoặc sử dụng pin thời tiết lạnh.

Năng lực tải trọng: Cân bằng mật độ và trọng lượng năng lượng

Máy bay không người láiNăng lượng tải trọng = Tối đa Cấp cân - Trọng lượng khung máy bay - Trọng lượng pin

Ở trọng lượng cất cánh tối đa cố định, mật độ năng lượng pin cao hơn có nghĩa là trọng lượng nhẹ hơn cho cùng công suất năng lượng, giải phóng nhiều không gian hơn cho tải trọng.

Tuổi thọ và an toàn: Tác động đến chi phí vận hành và rủi ro hoạt động

Ngoài hiệu suất, tuổi thọ và an toàn của một pin ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận hành người dùng và an toàn nhiệm vụ. Pin máy bay không người tiêu dùng thường cung cấp 300-500 chu kỳ, trong khi pin lithium năng lượng cấp công nghiệp hoặc pin lithium-ion trạng thái rắn/bán rắn có thể đạt 800-1200 chu kỳ.

Phần kết luận:

Người dùng tiêu dùng nên chọn pin dựa trên các kịch bản ứng dụng: pin nhẹ, mật độ năng lượng cao để chụp ảnh trên không; Pin dung lượng tiêu chuẩn cho các chuyến bay tầm ngắn. Người dùng công nghiệp nên điều chỉnh các giải pháp pin điện dựa trên thời gian vận hành và yêu cầu tải trọng.

Với những đột phá liên tục trong công nghệ pin, pin mới như trạng thái rắn và pin natri-ion đã bước vào các giai đoạn thử nghiệm máy bay không người lái. Sự tiến bộ này hứa hẹn thời lượng chuyến bay vượt quá 2 giờ và tăng 30% công suất tải trọng, mở rộng hơn nữa ranh giới ứng dụng của máy bay không người lái.