드론 배터리가 UAV/드론 성능에 어떤 영향을 미치는가?

광범위한 적용으로드론항공 사진, 작물 보호, 물류, 전력선 검사 및 기타 분야에서 성능 기능이 높아지고 있습니다. 드론의 "에너지 심장"으로서 배터리는 전원 역할을 할뿐만 아니라 비행 기간, 안정성, 페이로드 용량 및 운영 안전을 직접 결정하여 드론의 전반적인 성능에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.

지구력 : 배터리 용량과 에너지 밀도 사이의 "시간 게임"

드론의 지구력은 주로 배터리 용량 (MAH에서 측정)과 에너지 밀도 (WH/kg으로 측정)에 의해 결정됩니다. 현재 소비자 등급 드론은 일반적으로 2000 ~ 5000 mAh의 용량이있는 리튬 배터리와 150-200 wh/kg 정도의 에너지 밀도를 사용하여 일반적으로 20 분에서 30 분 사이의 비행 시간을 초래합니다.

그러나 산업 급 드론은 고용량의 고 에너지 밀도 전력 배터리를 사용하여 확장 된 작동 요구를 충족시켜 일부 리튬 배터리가 250 WH/kg을 초과하는 에너지 밀도를 달성합니다. 최적화 된 배터리 관리 시스템 (BMS)과 결합하여 Flight Endurance는 1 시간을 능가 할 수 있습니다.

더 큰 용량이 항상 더 나은 것은 아닙니다. 체중과 에너지 소비는 균형을 이루어야합니다.

무게 제한을 초과하기 위해 배터리 용량을 맹목적으로 증가 시키면 모터 하중이 강화되어 잠재적으로 내구성이 단축 될 수 있습니다.

드론 모터 및 비행 제어 시스템의 안정적인 작동은 일관된 전압 출력에 의존합니다. 배터리 용량이 20%미만으로 떨어지면 배출 성능이 떨어지면 빠른 전압 붕괴가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 운동 속도가 불안정하여 신체 흔들림, 제어 지연, 고도 손실 및 심각한 경우 통제 상실이 발생합니다.

많은 드론에는 모터와 전자 속도 컨트롤러 (ESC)가 더 높은 전압 레벨에 최적화되어 있습니다. 이 구성 요소는 가용 전력을 더 잘 활용하여 에너지 효율을 향상 시키도록 설계되었습니다. 에너지 폐기물을 줄이고 전력 사용을 최적화함으로써 고전압 배터리는 특히 고급 에너지 관리 시스템과 쌍을 이룰 때 비행 시간을 간접적으로 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

전압과 용량은 드론 배터리 성능에서 중요한 역할을 수행하지만 배터리 성능에 다르게 영향을 미칩니다.

전압은 드론의 속도와 성능에 영향을 미치는 전력 출력을 결정합니다. 반면에 용량은이 힘이 얼마나 오래 지속될 수 있는지를 지시합니다. 간단히 말해서, 전압은 에너지가 소비되는 속도를 관리하는 반면, 용량은 드론이 해당 속도로 작동 할 수있는 시간을 결정합니다. 전압과 용량 사이의 올바른 균형을 인상하는 것은 특정 요구 사항에 대한 드론 성능을 최적화하는 데 중요합니다. 전압이 불충분 한 과도한 용량은 성능이 떨어지고, 용량이 부족한 과도하게 높은 전압은 에너지 고갈이 더 빠릅니다.

배터리 활동은 저온 환경에서 감소하여 전압 출력 변동이 발생합니다. 겨울의 -10 ° C에서 표준 리튬 배터리는 15% -20% 전압 강하를 경험할 수 있으며, 이는 추운 날씨 배터리를 사용하여 완화 할 수 있습니다.

페이로드 용량 : 에너지 밀도 및 체중의 균형

무인 비행기페이로드 용량 = 최대 이륙 중량 - 기체 무게 - 배터리 중량

고정 된 최대 이륙 중량에서 배터리 에너지 밀도가 높을수록 동일한 에너지 용량의 무게가 가벼워 페이로드를위한 더 많은 공간을 확보 할 수 있습니다.

수명 및 안전 : 운영 비용 및 운영 위험에 영향을 미칩니다

성능을 넘어서 배터리의주기 수명과 안전은 사용자 운영 비용과 미션 안전에 직접 영향을 미칩니다. 소비자 급 드론 배터리는 일반적으로 300-500 사이클을 제공하는 반면 산업 등급의 전력 리튬 배터리 또는 솔리드 스테이트/반고리 리튬 이온 배터리는 800-1200주기에 도달 할 수 있습니다.

결론:

소비자 사용자는 애플리케이션 시나리오에 따라 배터리를 선택해야합니다. 공중 사진을위한 가벼운 고 에너지 밀도 배터리; 단거리 항공편 용 표준 용량 배터리. 산업 사용자는 운영 기간 및 페이로드 요구 사항에 따라 전원 배터리 솔루션을 조정해야합니다.

배터리 기술의 획기적인 혁신으로 고형 상태 및 나트륨 이온 배터리와 같은 새로운 배터리가 드론 테스트 단계에 들어갔습니다. 이 발전은 비행 기간이 2 시간을 초과하고 페이로드 용량이 30% 증가하여 드론의 응용 프로그램 경계를 더욱 확대 할 것을 약속합니다.