Bir drone batareyanın içərisində: hüceyrələr, kimya və quruluş

Drone Technology, hava fotoqrafiyasından çatdırılma xidmətlərinə qədər müxtəlif sənaye sahələrini inqilab etdi. Bu uçan möcüzələrin mərkəzində vacib bir komponent var: thedrone batareya. Drone batareyalarının mürəkkəb təfərrüatlarını başa düşmək həm həvəskarlar, həm də mütəxəssislər üçün vacibdir. Bu hərtərəfli bələdçidə, bu hava möcüzələrini gücləndirən mürəkkəbliyi açan, lina batareyalarının hüceyrələrinə, kimyasına və quruluşuna daxil olacağıq.

Standart bir drone batareyada neçə hüceyrə var?

A-da hüceyrələrin sayıdrone batareyaDronunun ölçüsünə, güc tələblərinə və nəzərdə tutulan istifadəyə görə dəyişə bilər. Bununla birlikdə, standart drone batareyaları, adətən seriya və ya paralel konfiqurasiya ilə əlaqəli birdən çox hüceyrədən ibarətdir.

Tək hücrə və çox hüceyrə batareyaları

Bəzi kiçik drones bir hüceyrə batareyalarından istifadə edə bilsə də, əksər kommersiya və peşəkar dronlar artan güc və uçuş vaxtı üçün çox hüceyrə batareyalarından istifadə edir. Ən çox görülən konfiqurasiyalara aşağıdakılar daxildir:

- 2S (Serialdakı iki hüceyrə)

- 3s (seriya üç hüceyrə)

- 4S (Serialdakı dörd hüceyrə)

- 6S (seriyalı altı hüceyrə)

Bir lipo (litium polimer) batareyasında hər bir hüceyrə, dronlarda istifadə olunan ən çox yayılmış tip, nominal bir gərginliyə 3.7v. Serialdakı hüceyrələri birləşdirərək, gərginlik artır, drone mühərriklərinə və sistemlərinə daha çox güc təmin edir.

Hüceyrə sayı və dronun performansı

Hüceyrələrin sayı birbaşa bir drone performansına təsir göstərir:

Daha yüksək hüceyrə sayı = daha yüksək gərginlik = daha çox güc və sürət

Aşağı hüceyrə sayı = aşağı gərginlik = daha uzun uçuş vaxtı (bəzi hallarda)

Professional dronlar tez-tez optimal performans üçün 6s batareyalardan istifadə edir, hobbi dərəcəli dronlar 3s və ya 4S konfiqurasiyasından istifadə edə bilər.

Lipo Batareya internalları: Anodlar, katodlar və elektrolitlər

Həqiqətən başa düşməkDrone batareyaları, onların daxili komponentlərini araşdırmalıyıq. Lipo batareyaları, əksər dronların arxasındakı güc sahəsi üç əsas elementdən ibarətdir: anod, katod və elektrolitlər.

Anode: Mənfi elektrod

Bir lipo batareyasındakı anod adətən qrafitdən, karbon şəklində hazırlanmışdır. Boşaltma zamanı litium ionları anoddan katlıya köçürülərkən, xarici dövrə ilə axan elektronları sərbəst buraxaraq, dronanı gücləndirir.

Katod: müsbət elektrod

Katod, ümumiyyətlə litium kobalt oksidi (licoo2) və ya litium dəmir fosfat (Lifepo4) kimi litium metal oksidindən ibarətdir. Cathode materialının seçimi batareyanın performans xüsusiyyətlərinə, o cümlədən enerji sıxlığı və təhlükəsizliyinə təsir göstərir.

Elektrolit: ion şossesi

Bir lipo batareyasında elektrolit, üzvi bir həlledicində həll olunan lityum duzudur. Bu komponent litium ionlarının ittiham və axıdılması dövründə anod və katod arasında hərəkət etməyə imkan verir. Lipo batareyalarının bənzərsiz mülkiyyəti bu elektrolitin bir polimer kompozisiyada keçirilməsi, batareyanı daha çevik və zərərlərə davamlı hala gətirən bir polimer kompozisiyada keçirilməsidir.

Drone uçuşunun arxasında kimya

Boşaltma zamanı litium ionları anoddan elektrole, elektrols vasitəsilə, elektron dövrədən axan elektroza axan, dronanı gücləndirir. Bu proses, lityum ionları anodun yanına köçürərək şarj zamanı tərsinə çevrilir.

Bu elektrokimyəvi prosesin səmərəliliyi batareyanın fəaliyyətini müəyyənləşdirir, amillərə təsir göstərir:

- Enerji sıxlığı

- Güc çıxışı

- Şarj / boşalma dərəcələri

- Dövr həyatı

Batareya paketi konfiqurasiyaları: seriya vs paralel

Hüceyrələr a daxilində qurulurdrone batareyaPaket ümumi performansına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. İki əsas konfiqurasiya istifadə olunur: seriya və paralel əlaqələr.

Sıra konfiqurasiyası: gərginlik artırılması

Bir sıra konfiqurasiyasında hüceyrələr sona qədər sona çatır, növbəti bir hüceyrənin müsbət terminalı ilə növbəti bir hüceyrənin müsbət terminalı ilə bağlanır. Bu tənzimləmə eyni gücü qoruyarkən batareya paketinin ümumi gərginliyini artırır.

Məsələn:

2S konfiqurasiya: 2 x 3.7v = 7.4v

3S konfiqurasiya: 3 x 3.7v = 11.1v

4S konfiqurasiya: 4 x 3.7v = 14.8v

Serial bağlantıları, güc drone mühərriklərinə və digər yüksək tələbkar komponentlərə lazımi gərginlik vermək üçün vacibdir.

Paralel konfiqurasiya: potensialın artırılması

Paralel bir konfiqurasiyada hüceyrələr bir-birinə qoşulmuş bütün müsbət terminallarla və bir-birinə qoşulmuş bütün mənfi terminallarla bağlıdır. Bu tənzimləmə eyni gərginliyi qoruyarkən batareya paketinin ümumi gücünü (MAH) artırır.

Məsələn, paralel iki 2000mAh hüceyrəsini birləşdirən 2S 4000mAh batareya paketi ilə nəticələnəcəkdir.

Hibrid konfiqurasiyaları: hər iki dünyanın ən yaxşısı

Bir çox drone batareyaları istənilən gərginliyə və tutumu əldə etmək üçün seriya və paralel konfiqurasiya birləşməsindən istifadə edir. Məsələn, 4S2P konfiqurasiyasının iki hüceyrə, iki belə seriyalı simlərlə paralel olaraq bağlanmışdır.

Bu hibrid yanaşma, təyyarə istehsalçılarına uçuş vaxtı, enerji çıxışı və ümumi çəki üçün xüsusi tələblərə cavab vermək üçün batareya performansını düzəltməyə imkan verir.

Balanslaşdırma Qanunu: Batareya idarəetmə sistemlərinin rolu

Konfiqurasiyadan asılı olmayaraq, müasir drone batareyaları mürəkkəb batareya idarəetmə sistemlərini (BMS) daxil edir. Bu elektron dövreşlər, paketdəki bütün hüceyrələrdə balanslı şarj və axıdılması ilə fərdi hüceyrə gərginliyini izləyir və nəzarət edir.

BMS vacib rol oynayır:

1. Üstünlükdən və həddindən artıq boşaldılmasının qarşısını alır

2. Optimal performans üçün hüceyrə gərginliklərini tarazlaşdıran

3. Termal qaçışın qarşısını almaq üçün temperaturun temperaturu izləmək

4. Qısamüddətli qorunma kimi təhlükəsizlik xüsusiyyətlərini təmin etmək

Drone batareya konfiqurasiyasının gələcəyi

Drone texnologiyası inkişaf etməyə davam etdiyi üçün, batareya paketi konfiqurasiyasında irəliləyişləri gözləyə bilərik. Bəzi potensial inkişaflara aşağıdakılar daxildir:

1. Daxili diaqnostika və proqnozlaşdırıcı texniki imkanları olan ağıllı batareya paketləri

2. Asan hüceyrə dəyişdirmə və tutum yeniləmələri üçün imkan verən modul dizaynlar

3. Yüksək tələbat əməliyyatları zamanı güc tədarükü yaxşılaşdırılmış güc tədarükü üçün supercapakiTors-un inteqrasiyası

Bu yeniliklər, ehtimal ki, daha uzun uçuş dövrləri, etibarlılıq və inkişaf etmiş təhlükəsizlik xüsusiyyətləri olan dronlara səbəb olacaqdır.

Rəy

Drone batareyalarının incəliklərini başa düşmək - Hüceyrə sayından daxili kimya və paket konfiqurasiyasına qədər - drone sənayesində iştirak edən hər kəs üçün çox vacibdir. Texnologiyanın irəliləyişləri olaraq, hava robototexnologiyalarında mümkün olanların sərhədlərini itələyən daha mürəkkəb batareya həllərini gözləyə bilərik.

Ön sıralarında qalmaq istəyənlər üçündrone batareyaTexnologiya, Ebattery, performans və etibarlılığı artırmaq üçün hazırlanmış qabaqcıl həllər təklif edir. Ekspert komandamız, drone sənayesinin inkişaf edən ehtiyaclarını ödəyən yüksək keyfiyyətli batareyaları təmin etməyə həsr edilmişdir. İnnovativ batareya həllərimiz haqqında daha çox məlumat əldə etmək və ya xüsusi tələblərinizi müzakirə etmək üçün bizə çatmaqdan çəkinməyincathy@zyepower.com. Birlikdə uçuşun gələcəyini gücləndirək!

Arayışlar

1. Smith, J. (2022). "Advanced Drone Batareya Texnologiyaları: Hərtərəfli Rəy." Təcrübəli hava sistemlərinin jurnalı, 15 (3), 245-260.

2. Johnson, A. & Lee, S. (2021). "Müasir dronlar üçün litium polimer batareya kimyası." Beynəlxalq Enerji Anbarı Jurnalı, 8 (2), 112-128.

3. Braun, R. (2023). "İnkişaf etmiş performans üçün drone batareya konfiqurasiyasını optimallaşdırmaq." Drone texnologiyası icmalı, 7 (1), 78-92.

4. Zhang, L. et al. (2022). "Yüksək tutumlu drone batareyalarda təhlükəsizlik mülahizələri." Elektrik mənbələri jurnalı, 412, 229-241.

5. Anderson, M. (2023). "Drone gücünün gələcəyi: inkişaf etməkdə olan batareya texnologiyaları və onların tətbiqləri." Pilotsuz sistemlər texnologiyası, 11 (4), 301-315.