Pin thể rắn có tuổi thọ bao lâu?

Pin thể rắn có tuổi thọ bao lâu? 

Câu trả lời thực tế cho người vận hành UAV

Số chu kỳ là con số mà hầu hết các nhà sản xuất pin đều hướng tới. 700 chu kỳ. 800 chu kỳ. Đôi khi nhiều hơn. Đối với những người khai thác UAV đang cố gắng lập kế hoạch ngân sách thay thế và lịch trình quản lý đội bay, con số đó rất hữu ích nhưng chưa đầy đủ. Điều thực sự quan trọng là cách các chu kỳ đó chuyển thành thời gian theo lịch - và liệu pin có tồn tại được lâu như vậy ngay cả khi bạn không sử dụng nhiều đến vậy hay không.

Đây là một bức tranh đầy đủ hơn vềpin trạng thái rắntuổi thọ cho các hoạt động UAV thương mại.

Vòng đời so với Lịch đời: Hai đồng hồ khác nhau

Mỗi pin chạy trên 2 đồng hồ cùng một lúc. Đầu tiên là số chu kỳ - số lần nó được sạc đầy và xả. Thứ hai là tuổi dương lịch - nó tồn tại bao lâu, bất kể nó được sử dụng bao nhiêu.

Cả hai đều quan trọng. Pin UAV trạng thái rắn được xếp hạng cho 800 chu kỳ vẫn bị lão hóa theo lịch ngay cả khi để trong kho. Vật liệu điện cực phản ứng chậm với chất điện phân. Lithium di chuyển với số lượng rất nhỏ ngay cả khi không có dòng điện chạy qua. Pin được lưu trữ trong 3 năm và sau đó được đưa vào sử dụng sẽ không hoạt động giống như pin được lưu trữ trong 3 tháng.

Pin trạng thái rắn có lợi thế trên cả hai đồng hồ so với gói LiPo thông thường, nhưng ưu điểm này rõ rệt hơn trên đồng hồ chu kỳ so với đồng hồ lịch.

Vòng đời trong điều kiện hoạt động thực tế của UAV

Số liệu chu kỳ 600 đến 900 được trích dẫn cho pin UAV trạng thái rắn thương mại thể hiện khả năng duy trì công suất trên 80% trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn hóa. Trong các hoạt động thực tế, phạm vi thay đổi tùy theo mức độ hoạt động của pin.

Một ước tính dè dặt đối với pin UAV trạng thái rắn trong các hoạt động thương mại điển hình - tốc độ xả vừa phải, quản lý nhiệt độ hợp lý, bảo quản ở mức sạc một phần giữa các nhiệm vụ - đặt vòng đời thực tế ở mức 700 đến 850 chu kỳ trước khi khả năng duy trì công suất giảm xuống dưới ngưỡng hữu ích cho hầu hết các nhiệm vụ.

Điều này có nghĩa là gì trong các năm dương lịch phụ thuộc hoàn toàn vào tần suất chu kỳ hoạt động của bạn:

Một chiếc máy bay bay 2 phi vụ mỗi ngày, 5 ngày mỗi tuần, 50 tuần mỗi năm và hoàn thành khoảng 500 chu kỳ mỗi năm. Với 750 chu kỳ sử dụng được, gói đó sẽ tồn tại được khoảng 18 tháng trước khi thay thế.

Một chiếc máy bay bay 1 nhiệm vụ mỗi ngày theo cùng một lịch trình sẽ hoàn thành 250 chu kỳ hàng năm - đạt cùng mốc 750 chu kỳ sau khoảng 3 năm.

Pin đang hoạt động theo mùa - 200 chu kỳ trong mùa hoạt động kéo dài 6 tháng - có thể đạt đến giới hạn chu kỳ ở mốc 3 đến 4 năm, nhưng quá trình lão hóa theo lịch sẽ bắt đầu ảnh hưởng đến hiệu suất trước thời điểm đó.

Tuổi thọ lưu trữ và lão hóa lịch

Pin thể rắn khi lưu trữ sẽ xuống cấp chậm hơn so với pin LiPo trong điều kiện tương đương. Khả năng phản ứng điện phân giảm giúp pin thể rắn có tuổi thọ tốt hơn cũng làm chậm quá trình lão hóa lịch — nhưng không dừng lại.

Kỳ vọng hợp lý đối với pin UAV trạng thái rắn trong điều kiện bảo quản thích hợp — sạc một phần (40 đến 60%), nhiệt độ ổn định từ 60 đến 75°F, môi trường khô ráo — là thời gian bảo quản từ 3 đến 5 năm trước khi suy giảm công suất trở nên nghiêm trọng trong hoạt động. Điều này thuận lợi hơn so với các gói LiPo, điển hình hơn là thời gian bảo quản từ 2 đến 3 năm trong điều kiện cẩn thận.

Đối với các hoạt động theo mùa hoặc tồn kho pin dự phòng, độ ổn định lưu trữ mở rộng đó là một lợi thế hoạt động có ý nghĩa ngoài những gì mà số vòng đời ghi lại.

Điều gì rút ngắn tuổi thọ nhanh hơn dự kiến

Cả hai đồng hồ đều chạy nhanh hơn trong các điều kiện cụ thể mà người vận hành UAV kiểm soát:

Hoạt động hoặc lưu trữ ở nhiệt độ cao sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa lịch bất kể số chu kỳ. Mức xả sâu liên tục dưới 20% mức sạc còn lại sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa của chu kỳ nhanh hơn so với mức xả vừa phải. Việc sạc nhanh thường xuyên ở tốc độ sạc định mức tối đa mà không cần quản lý nhiệt độ sẽ đẩy cả hai đồng hồ về phía trước cùng một lúc.

Pin thể rắn chịu đựng những điều kiện này tốt hơn so với pin tương đương LiPo - nhưng khả năng chịu đựng không giống như khả năng miễn dịch. Lợi thế về hiệu suất bị thu hẹp khi điều kiện hoạt động luôn kém.

Lập kế hoạch thay thế pin cho đội bay UAV

Đối với các nhà khai thác thương mại đang xây dựng ngân sách pin hàng năm: tần suất chu kỳ xác định khoảng thời gian thay thế chính xác hơn thời gian theo lịch đối với các đội xe có mức sử dụng cao. Đối với các đội tàu có mức sử dụng thấp và hoạt động theo mùa, việc lão hóa lịch trở thành một hạn chế song song đáng được tính đến cùng với số lượng chu kỳ.

pin ZYEBcung cấp dữ liệu duy trì vòng đời và hướng dẫn về thời gian lưu trữ cho pin lithium-ion lithium trạng thái rắn và pin lithium polymer polymer hiệu suất cao — vì kế hoạch thay thế hoạt động tốt nhất khi cả hai đồng hồ đều hiển thị chứ không chỉ số chu kỳ trên bảng thông số kỹ thuật.