Làm thế nào để phân loại pin drone theo các tiêu chuẩn khác nhau?

Khi các ứng dụng của máy bay không người lái tiếp tục mở rộng—từ chụp ảnh trên không cho người tiêu dùng và bảo vệ cây trồng nông nghiệp đến kiểm tra công nghiệp và cứu hộ khẩn cấp—các nhu cầu khác nhau về nguồn năng lượng cốt lõi của máy bay không người lái—pin—ngày càng trở nên rõ ràng. Hiểu các tiêu chuẩn phân loại pin máy bay không người lái cho phép xác định nhanh chóng các sản phẩm đáp ứng nhu cầu cụ thể. Hôm nay chúng ta sẽ mổ xẻpin máy bay không người láiphân loại theo các chiều phân loại khác nhau, làm rõ đặc điểm cốt lõi và ứng dụng phù hợp của từng loại ắc quy.

I. Phân loại theo thành phần hóa học: Nền tảng của hiệu suất pin lõi

1. Pin Lithium Polymer (LiPo):

Pin lithium polymer thống trị máy bay không người lái chụp ảnh trên không của người tiêu dùng nhờ ưu điểm kép của “mật độ năng lượng cao + thiết kế nhẹ”.

Các tính năng chính bao gồm mật độ năng lượng đạt 250-400 Wh/kg, nhẹ hơn 30% so với pin truyền thống có công suất tương đương và kéo dài đáng kể thời gian bay. Bao bì túi linh hoạt của họ cho phép các hình dạng tùy chỉnh—chẳng hạn như thiết kế mỏng hoặc không đều—để phù hợp hoàn hảo với máy bay không người lái nhỏ gọn.

2. Pin Lithium-ion (Li-ion):

Pin lithium-ion vượt trội về tuổi thọ dài hơn, chi phí thấp hơn và độ an toàn vượt trội. Số chu kỳ của chúng đạt tới 500-1000 lần—gấp 1,5 đến 2 lần so với pin lithium polymer—khiến chúng trở nên lý tưởng cho máy bay không người lái công nghiệp yêu cầu hoạt động tần số cao, chẳng hạn như máy bay không người lái giao hàng hậu cần và máy bay không người lái kiểm tra nguồn điện dài hạn.

Hạn chế của chúng bao gồm mật độ năng lượng thấp hơn một chút (khoảng 200-300 Wh/kg) và trọng lượng tương đối cao hơn, khiến chúng phù hợp hơn với các tình huống ưu tiên độ bền ổn định hơn tính di động.

3. Pin Hyđrua kim loại Niken (Ni-MH):

Pin Ni-MH thể hiện khả năng phục hồi môi trường vượt trội trong điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ thấp và độ ẩm cao. Chúng hoạt động ổn định trong khoảng -30°C đến 60°C và không có hiệu ứng bộ nhớ, khiến chúng phù hợp với các ứng dụng máy bay không người lái chuyên dụng như nghiên cứu vùng cực và nhiệm vụ giải cứu tầm cao. Tuy nhiên, pin Ni-MH có mật độ năng lượng thấp (chỉ 60-120 Wh/kg), nặng, thời gian sử dụng ngắn và có khả năng tự phóng điện (khoảng 10%-15% mỗi tháng). Hiện được sử dụng chủ yếu làm pin dự phòng cho các ứng dụng thích hợp, chúng đang dần được thay thế bằng pin lithium hiệu suất cao.

II. Phân loại theo cấu trúc vật lý: Thích ứng với các mô hình khác nhau

1. Pin tùy chỉnh:

Các mẫu máy bay chuyên dụng như máy bay không người lái bảo vệ cây trồng nông nghiệp và máy bay không người lái kiểm tra công nghiệp lớn thường yêu cầu pin tùy chỉnh do hạn chế về không gian khung máy bay và nhu cầu tải trọng.

Pin tùy chỉnh cung cấp khả năng tương thích và sử dụng năng lượng vượt trội nhưng thiếu tính linh hoạt. Chúng không thể thay thế cho nhau giữa các nhãn hiệu hoặc mẫu máy bay không người lái khác nhau, đòi hỏi phải thay thế cụ thể cho từng thiết kế, điều này làm tăng chi phí bảo trì.

2. Pin tiêu chuẩn hóa: “Sự lựa chọn phổ biến” cho thị trường tiêu dùng

Máy bay không người lái chụp ảnh trên không dành cho người tiêu dùng ưu tiên thay thế thân thiện với người dùng, chủ yếu sử dụng pin tiêu chuẩn. Những tính năng này có hình dạng đồng nhất và thông số kỹ thuật giao diện phổ quát.

III. Phân loại theo thông số điện áp: Phù hợp với yêu cầu về năng lượng của Drone

Công suất động cơ máy bay không người lái khác nhau đòi hỏi điện áp pin khác nhau. Theo thông số điện áp, pin được phân loại thành các đơn vị pin đơn và kết hợp nhiều dòng:

1. Pin đơn: Nhỏ gọn và nhẹ, những loại pin này cung cấp năng lượng cho từng máy bay không người lái. Họ cung cấp chi phí thấp và thay thế dễ dàng nhưng cung cấp thời gian bay hạn chế (thường là 5-15 phút).

2. Pin kết hợp nhiều dòng: Máy bay không người lái từ trung bình đến lớn (ví dụ: máy bay không người lái phun thuốc, máy bay không người lái hậu cần) yêu cầu công suất động cơ cao hơn. Nhiều pin đơn cell được mắc nối tiếp để tăng điện áp, tạo thành “pin kết hợp nhiều dòng”.

Điện áp và dung lượng của pin nhiều dòng có thể được điều chỉnh khi cần thiết. Ví dụ: pin 6-series phù hợp với máy bay không người lái chụp ảnh trên không cỡ trung bình (độ bền 20-30 phút), trong khi pin 14-series phù hợp với máy bay không người lái nông nghiệp cỡ lớn (độ bền 40-60 phút).

IV. Phân loại theo kịch bản ứng dụng: Phù hợp với nhu cầu thực tế

1. Pin dành cho người tiêu dùng: Nhẹ và bền

Nhấn mạnh vào trọng lượng nhẹ và tính di động, chúng thường có dung lượng 2000-5000mAh, điện áp 11,1-14,8V, thời gian bay 15-30 phút và hỗ trợ sạc nhanh.

2. Pin cấp nông nghiệp: Dung lượng cao và chịu được thời tiết

Dung lượng thường vượt quá 10.000mAh, điện áp dao động từ 22,2-51,8V, có đặc tính chống nước, chống bụi và chống sốc (xếp hạng bảo vệ IP67). Được thiết kế để chịu được bùn, nước và bụi trong điều kiện hiện trường, với thời gian hoạt động từ 30-60 phút.

3. Pin cấp độ khẩn cấp: Môi trường khắc nghiệt

Chịu được nhiệt độ rộng (-30°C đến 60°C), có khả năng chống sốc và chống ăn mòn. Một số mẫu có vỏ chống cháy nổ, khiến chúng phù hợp với các tình huống như cứu hộ động đất và chữa cháy rừng. Chúng cung cấp nguồn điện ổn định trong điều kiện khắc nghiệt.

4. Pin cấp công nghiệp: Tuổi thọ dài và độ ổn định cao

Tuổi thọ dài (800-1200 chu kỳ), hỗ trợ xả dòng điện cao (tốc độ xả 10-20C), thích hợp cho các hoạt động tần số cao như giao hàng hậu cần, kiểm tra đường dây điện và giám sát đường ống dẫn dầu/khí.

Phần kết luận

Khi công nghệ máy bay không người lái tiến bộ, việc phân loại pin tiếp tục được cải tiến. Ví dụ, pin thể rắn mới đang dần thâm nhập vào thị trường tiêu dùng và có thể nổi lên như một danh mục phân loại mới trong tương lai. Hiểu các tiêu chuẩn phân loại pin không chỉ giúp người dùng lựa chọn sản phẩm chính xác mà còn nâng cao hiểu biết về logic phù hợp giữa hiệu suất pin và ứng dụng máy bay không người lái, cho phép vận hành máy bay không người lái hiệu quả hơn và an toàn hơn.