Comment la batterie du drone affecte les performances des drones / drones?

Avec l'application répandue dedronesDans la photographie aérienne, la protection des cultures, la logistique, les inspections des lignes électriques et d'autres domaines, leurs capacités de performance reçoivent une attention croissante. En tant que «cœur d'énergie» du drone, la batterie sert non seulement de source d'alimentation, mais détermine également directement la durée du vol, la stabilité, la capacité de charge utile et la sécurité opérationnelle, ce qui en fait un facteur critique influençant les performances globales du drone.

Endurance: le «jeu temporel» entre la capacité de la batterie et la densité d'énergie

L'endurance d'un drone est principalement déterminée par la capacité de la batterie (mesurée en MAH) et la densité d'énergie (mesurée en WH / kg). Les drones actuels de qualité grand public utilisent généralement des batteries au lithium avec des capacités allant de 2000 à 5000 mAh et des densités d'énergie autour de 150-200 WH / kg, ce qui a entraîné des temps de vol entre 20 et 30 minutes.

Les drones de qualité industrielle, cependant, utilisent des batteries de puissance à haute capacité et à haute densité pour répondre aux exigences opérationnelles étendues certaines batteries de lithium atteignent des densités d'énergie supérieures à 250 wh / kg. Combiné avec des systèmes de gestion de batterie (BMS) optimisés, l'endurance des vols peut dépasser une heure.

Une plus grande capacité n'est pas toujours meilleure; La consommation de poids et d'énergie doit être équilibrée.

L'augmentation aveuglément de la capacité de la batterie à dépasser les limites de poids peut intensifier la charge du moteur, ce qui potentiellement raccourcir l'endurance.

Le fonctionnement stable des moteurs de drones et des systèmes de contrôle de vol repose sur une sortie de tension cohérente. Lorsque la capacité de la batterie diminue en dessous de 20%, les mauvaises performances de décharge peuvent entraîner un effondrement rapide de tension. Cela entraîne des vitesses moteurs instables, entraînant des shakes corporels, des retards de contrôle, une perte d'altitude et dans des cas graves, une perte de contrôle.

De nombreux drones comportent des moteurs et des contrôleurs de vitesse électroniques (ESC) optimisés pour des niveaux de tension plus élevés. Ces composants sont conçus pour mieux utiliser la puissance disponible, améliorant l'efficacité énergétique. En réduisant les déchets d'énergie et en optimisant la consommation d'énergie, les batteries à haute tension peuvent indirectement prolonger le temps de vol, en particulier lorsqu'ils sont associés à des systèmes avancés de gestion de l'énergie.

La tension et la capacité jouent des rôles cruciaux dans les performances de la batterie du drone, mais elles ont un impact sur les performances de la batterie différemment.

La tension détermine la puissance de sortie, influençant la vitesse et les performances du drone. La capacité, en revanche, dicte combien de temps ce pouvoir peut être maintenu. En termes simples, la tension régit la vitesse à laquelle l'énergie est consommée, tandis que la capacité détermine combien de temps le drone peut fonctionner à ce rythme. Il est essentiel de conclure le bon équilibre entre la tension et la capacité pour optimiser les performances du drone pour des exigences spécifiques. Une capacité excessive avec une tension insuffisante entraîne une diminution des performances, tandis que une tension excessivement élevée avec une capacité inadéquate provoque une déplétion énergétique plus rapide.

L'activité de la batterie diminue dans des environnements à basse température, provoquant des fluctuations de sortie de tension. À -10 ° C en hiver, les batteries au lithium standard peuvent connaître une chute de tension de 15% à 20%, qui peut être atténuée par le préchauffage ou l'utilisation de batteries par temps froid.

Capacité de charge utile: équilibrer la densité et le poids d'énergie

DroneCapacité de charge utile = poids de décollage maximum - poids de la cellule - poids de la batterie

À un poids de décollage maximal fixe, une densité d'énergie de batterie plus élevée signifie un poids plus léger pour la même capacité d'énergie, libérant plus d'espace pour la charge utile.

Durée de vie et sécurité: impact sur les coûts d'exploitation et les risques opérationnels

Au-delà des performances, la durée de vie et la sécurité du cycle d'une batterie influence directement les coûts d'exploitation des utilisateurs et la sécurité de la mission. Les batteries de drones de qualité grand public offrent généralement 300 à 500 cycles, tandis que les batteries au lithium de puissance de qualité industrielle ou les batteries au lithium-ion semi-solide peuvent atteindre 800-1200 cycles.

Conclusion:

Les utilisateurs de consommateurs doivent sélectionner des batteries en fonction des scénarios d'application: batteries légères et à haute densité à haute énergie pour la photographie aérienne; Batteries de capacité standard pour les vols à courte portée. Les utilisateurs industriels doivent adapter les solutions de batterie d'alimentation en fonction des exigences de durée de fonctionnement et de charge utile.

Avec des percées en cours dans la technologie des batteries, de nouvelles batteries comme les batteries à l'état solide et sodium-ion ont entré des phases de tests de drones. Cette avancement promet des durées de vol supérieures à 2 heures et une augmentation de 30% de la capacité de charge utile, élargissant encore les limites de l'application des drones.