کدام باتری های حالت جامد پرانرژی برای ماموریت های پهپاد دوربرد مناسب هستند؟

باتری های حالت جامد پر انرژیبرای مأموریت‌های پهپاد دوربرد، مواردی هستند که Wh/kg بسیار بالا را با ولتاژ مناسب، نرخ C و فاکتور شکل مناسب برای بدنه هواپیما ترکیب می‌کنند - نه فقط هر برچسب حالت جامد.

معنای واقعی "انرژی بالا" برای پهپادهای دوربرد چیست

برای پهپادهای دوربرد بال ثابت یا VTOL، معمولاً سعی می کنید زمان پرواز را با وزن ثابت برخاست به حداکثر برسانید. در عمل، این به معنای انتخاب باتری های حالت جامد یا نیمه جامد با موارد زیر است:

چگالی انرژی در سطح بسته معمولاً در محدوده 250 تا 350 Wh/kg یا بالاتر است، بنابراین انرژی قابل استفاده بیشتری نسبت به یک بسته LiPo معمولی با همان وزن دریافت می‌کنید.

نرخ C متوسط ​​(مثلاً 5-10 درجه سانتیگراد مداوم) که برای برخاستن، صعود و انتقال VTOL کافی است، اما برای کروز کارآمد به جای انفجارهای شدید بهینه شده است.

تنظیمات ولتاژ (6S، 12S، 14S و بالاتر) که با راندمان سیستم پیشران شما مطابقت دارد و جریان را پایین نگه می‌دارد تا تلفات I²R را در کابل‌ها و ESCها کاهش دهد.

این پارامترها با هم تعیین می‌کنند که پهپاد دوربرد شما با یک بار شارژ چقدر می‌تواند پرواز کند.

گزینه های حالت جامد معمولی که در سیستم عامل های دوربرد دیده می شوند

امروزه اکثر پروژه های پهپاد دوربرد از یکی از سه جهت طراحی حالت جامد پر انرژی استفاده می کنند:

بسته های لیتیوم یون حالت نیمه جامد (حدود 300 تا 350 وات ساعت بر کیلوگرم)

باتری های حالت نیمه جامد از ترکیبی از الکترولیت جامد و ژل مانند برای دستیابی به چگالی انرژی بالا با ایمنی و پایداری بهتر نسبت به لیتیوم یون استاندارد استفاده می کنند.

بسته‌های تجاری متمرکز بر پهپاد در این کلاس اغلب در محدوده‌های 6S و 12S، 16 تا 36 Ah با تراکم سطح بسته‌ها در حدود 300+ Wh/kg در دسترس هستند که آنها را کاندیدای قوی برای پهپادهای با استقامت طولانی با بال ثابت و نقشه‌برداری VTOL می‌کند.

بسته های لیتیوم یون حالت جامد با انرژی بالا برای پهپادهای استقامتی

برخی از تامین کنندگان باتری های پهپاد لیتیوم یونی "حالت جامد" را با چگالی انرژی بالاتر از LiPo معمولی اما کمی کمتر از تهاجمی ترین طرح های نیمه جامد، اغلب در باند ~230-260 Wh/kg در سطح بسته ارائه می دهند.

اینها زمانی جذاب هستند که بخواهید تعادل انرژی بالاتر، عمر چرخه قوی و حاشیه های ایمنی قوی برای ماموریت های تجاری یا دولتی داشته باشید.

سلول های حالت جامد لیتیوم-فلز نسل بعدی (برای طرح های آینده)

تظاهرات در فضای eVTOL و بار-پهپاد نشان می‌دهد که باتری‌های حالت جامد لیتیوم-فلز/اکسید-سرامیک به 400+ Wh/kg می‌رسند یا هدف قرار می‌دهند، با پروازهای آزمایشی که استقامت را 60 تا 90 درصد در مقابل بسته‌های الکترولیت مایع افزایش می‌دهند.

این موارد هنوز در حال ظهور هستند، اما به جایی اشاره می‌کنند که فناوری باتری پهپاد دوربرد در نسل‌های بعدی محصول به کجا می‌رود.

برایZYEBATTERYبهتر است راه‌حل‌ها را در این کلاس‌های طراحی گروه‌بندی کنیم تا اینکه به شدت بر نام‌های تجاری شخص ثالث تکیه کنیم.

چگونه یک باتری حالت جامد پر انرژی را با یک پهپاد دوربرد مطابقت دهیم

وقتی ارزیابی می‌کنید که کدام باتری حالت جامد پرانرژی برای یک مأموریت دوربرد «مناسب» است، به میزان هماهنگی آن با:

مشخصات ماموریت: کروز طولانی و با حالت ثابت (نقشه برداری، بازرسی راهرو) بیشترین سود را از Wh/kg بسیار بالا و نرخ C متوسط ​​دارد، در حالی که ماموریت های ترکیبی VTOL و loiter به فضای سر بیشتری نیاز دارند.

یکپارچه سازی بدنه هواپیما: بسته های باریک، یکپارچه با بال یا در آغوش بدنه می توانند کشش را کاهش دهند و کنترل مرکز ثقل را بهبود بخشند و انرژی ذخیره شده را به دقیقه های واقعی در هوا تبدیل کنند.

شرایط حرارتی و محیطی: بسته‌های حالت جامد و نیمه جامد با عملکرد قوی در دمای پایین و پایداری حرارتی خوب به حفظ استقامت در عملیات‌های سرد، گرم یا در ارتفاع بالا کمک می‌کنند.

ایمنی و مقررات: الکترولیت های جامد/نیمه جامد غیرقابل اشتعال یا کم اشتعال خطر آتش سوزی را کاهش می دهند که برای BVLOS و عملیات بر روی زیرساخت ها یا راهروهای پرجمعیت مهم است.

بهترین باطری مناسب باتری است که هر چهار مورد را بدون اجبار در بارگیری یا پاکت پرواز برآورده کند.