Сіз кинематографиялық әуе түсірілімдерін түсіретін дрон әуесқойы болсаңыз да немесе ауыл шаруашылығына немесе инспекцияға арналған өнеркәсіптік UAV-ларды жобалайтын инженер болсаңыз да, сайып келгенде, бір компонент сіздің ұшу өнімділігін анықтайды: батарея.

Дрондар үшін батарея жай ғана қуат көзі емес, ол бүкіл жүйенің жүрегі болып табылады . Ұшу уақыты, жүк сыйымдылығы, қауіпсіздік және сенімділік барлығы қолданылатын батарея технологиясына байланысты.

Бүгінгі таңда UAV индустриясында батареяның екі пішімі басым:

• 21700 цилиндрлік литий-ионды ұяшықтар

• қапшық жасушалары (LiPo және жаңадан шыққан жартылай қатты батареяларды қоса)

Екі технология да ұшқышсыз батареялар жинақтарында кеңінен қолданылады, бірақ олар әртүрлі дизайн философиясына қызмет етеді. Айырмашылықтарды түсіну инженерлер мен DIY құрылысшыларына дұрыс шешімді таңдауға көмектеседі.

Осы батарея түрлерінің қалай салыстырылатынын қарастырайық.

---

1. Жеңіл төзімділік: камералар мен тұтынушыларға арналған дрондарға арналған батареялар

Аэрофототүсірілім дрондары мен жеңіл ұшқышсыз ұшу аппараттары үшін дизайнның негізгі мақсаттары әдетте:

• жоғары энергия тығыздығы

• төмен салмақ

• ұзақ ұшу уақыты

Тарихи түрде көптеген тұтынушы ұшқышсыз ұшқыштар литий полимерлі (LiPo) қапшық жасушаларын пайдаланды . Бұл батареялар бірнеше артықшылықтарға ие:

Икемді пішін

Цилиндрлік жасушалардан айырмашылығы, қапшық жасушаларында қатты металл қаптамалар болмайды. Бұл өндірушілерге жобалауға мүмкіндік береді. дронның ішкі құрылымына тамаша сәйкес келетін жұқа, ықшам аккумуляторлық жинақтарды .

Сондықтан көптеген жоғары деңгейдегі тұтынушы дрондары арнайы пішінді дорба батареяларын пайдаланады.

Жоғары босату мүмкіндігі

Дрон қозғалтқыштары көбінесе кенеттен қуат алуды қажет етеді , әсіресе ұшу кезінде немесе қатты жел жағдайында тұрақтанған кезде. LiPo қапшықтары қабілетті жоғары разряд жылдамдығына , бұл оларды динамикалық ұшу жағдайларына өте қолайлы етеді.

Дегенмен, соңғы жылдары 21700 цилиндрлік литий-ионды ұяшықтар дрон индустриясында назар аудара бастады.

---

2. UAV дизайнындағы 21700 цилиндрлік ұяшықтардың өсуі

21700 ұяшық форматы диаметрі 21 мм және биіктігі 70 мм болатын цилиндрлік аккумуляторды білдіреді . Ол дәстүрлі ұяшыққа қарағанда үлкенірек 18650 және өнімділікті бірнеше жақсартуларды ұсынады.

Жоғары энергия тығыздығы

Қазіргі заманғы 21700 ұяшық өте жоғары энергия тығыздығына қол жеткізе алады , яғни бір салмақта көбірек энергия сақтауға болады.

Мысалы, жоғары өнімді 21700 ұяшық 300–420 Вт/кг жетуі мүмкін , бұл дрондарға ұшу уақытын едәуір ұзартуға мүмкіндік береді.

Кейбір қолданбалар үшін бұл төзімділікті арттырды 20 минуттан 40–45 минутқа дейін .

Ұзақ цикл өмірі

RC қолданбаларында қолданылатын жоғары разрядты LiPo батареяларымен салыстырғанда, цилиндрлік литий-ионды ұяшықтар жиі циклдің ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз етеді , бұл жиі дрон операторлары үшін ауыстыру шығындарын азайтады.

Жақсырақ механикалық тұрақтылық

Цилиндрлік ұяшықтарда жақсы ұсынатын қатты металл корпустары бар механикалық қорғаныс пен құрылымдық тұтастықты , бұл қатты ортада пайдалы болуы мүмкін.

Дегенмен, олар сонымен қатар кейбір дизайн шектеулерін енгізеді.

---

3. Дрон батареяларындағы цилиндрлік ұяшықтардың негізгі шектеулері

Артықшылықтарына қарамастан, цилиндрлік ұяшықтар сияқты 21700 дрон дизайнының негізгі кемшілігі бар.

Бекітілген геометрия

Цилиндрлік ұяшықтардың бекітілген пішіні бар, бұл олардың ықшам дрон жақтауларында қаншалықты тиімді орналасуын шектейді.

Қапшық жасушаларымен салыстырғанда:

• цилиндрлік ұяшықтар пайдаланылмаған бос орындарды жасайды

• батарея топтамалары үлкенірек болады

• құрылымдық интеграция күрделене түседі

дрондар үшін Әрбір грамм және әрбір миллиметр маңызды болатын бұл жалпы жүйе тиімділігін төмендетуі мүмкін.

Бұл көптеген заманауи UAV аккумуляторлық жинақтарының, әсіресе өнімділігі жоғары дрондарда, сенуінің бір себебі. қапшық жасушаларының архитектурасына .

---

4. Өнеркәсіптік және ауылшаруашылық дрондары: қуатты және жоғары разряд

сияқты өнеркәсіптік UAV-лар Ауылшаруашылық шашатын дрондар тұтынушылық дрондармен салыстырғанда мүлдем басқа жағдайларда жұмыс істейді.

Жеңіл дизайнның орнына бұл дрондарға басымдық беріледі:

• өте жоғары разрядтық ток

• жоғары вольтты аккумуляторлық жүйелер

• ауыр жүкті көтеру мүмкіндігі

Ауылшаруашылық дрондары жиі 10-30 литр сұйық жүкті тасымалдайды , бұл айтарлықтай қозғалтқыш қуаты бар үлкен көп роторлы жүйелерді қажет етеді.

Ұшу кезінде аккумулятор жинақтары беруі қажет болуы мүмкін жүздеген ампер токты бірден .

Осы себепті жоғары разрядты дорба батареялары (LiPo) ауылшаруашылық UAV-да басым таңдау болып қала береді.

Бұл батарея жүйелері жиі конфигурацияланады:

• 6S (22,2 В)

• 12S (44,4В)

• немесе одан да жоғары кернеу конфигурациялары

Жоғары жылдамдықты дорба ұяшықтары ауыр жүктерді көтеру үшін қажет жарылу қуатын қамтамасыз ете алады , цилиндрлік ұяшықтар кейде үлкен параллель конфигурацияларсыз сәйкес келуге тырысады.

---

5. Келесі ұрпақ: жартылай қатты және қатты күйдегі қапшық жасушалары

Бүгінгі нарықта 21700 және LiPo батареялары басым болса да, жаңа технология тез дамып келеді: жартылай қатты және қатты күйдегі қап батареялары.

Бұл батареялар UAV қуат жүйелеріндегі келесі негізгі эволюцияны білдіреді.

Жоғары энергия тығыздығы

Жетілдірілген жартылай қатты қапшық жасушалары қазірдің өзінде жетеді 360–500 Вт/кг , бұл кәдімгі литий-ионды батареялардан айтарлықтай жоғары.

Бұл болашақ дрондар келесі нәтижелерге қол жеткізе алады дегенді білдіреді:

• ұзағырақ ұшу уақыттары

• жоғары жүк көтергіштігі

• жеңіл аккумуляторлық жүйелер

Жақсартылған қауіпсіздік

Дәстүрлі литий-ионды батареялар сүйенеді . сұйық электролиттерге төтенше жағдайларда өрт қаупін тудыруы мүмкін

Қатты күйдегі немесе жартылай қатты батареялар бұл сұйық электролитті қатты немесе гель тәрізді материалдармен ауыстырады , бұл қауіпсіздікті айтарлықтай жақсартады.

Бұл әсіресе жұмыс істейтін дрондар үшін маңызды:

• қалалардың үстінде

• адамдарға жақын

• сезімтал орталарда

Төмен температурада жақсырақ өнімділік

Қатты күйдегі технологиялар төмен температурада жақсартылған өнімділікті ұсынады , бұл оларды келесі жағдайларда қолданылатын дрондар үшін өте қолайлы етеді:

• картаға түсіру

• тексеру

• биіктіктегі операциялар

Көптеген аккумулятор өндірушілері белсенді түрде дамытады қалтаға негізделген жартылай қатты UAV аккумуляторларын , өйткені қалта пішімі табиғи түрде келесі ұрпақтың жасушалық химиясымен үйлесімді.

---

6. Сонымен, DIY Drone батарея жинағы үшін қандай батареяны таңдау керек?

Әмбебап жауап жоқ — дұрыс таңдау сіздің дрон дизайнына байланысты.

21700 ұяшықты таңдаңыз, егер:

• сүргіңіз келеді ұзақ цикл өмір

• дронның жақтауы цилиндрлік пакеттердің орналасуына мүмкіндік береді

• орташа разряд мөлшерлемесі қолайлы

• сіз ұнатасыз модульдік DIY құрастыруды

Қапшық ұяшықтарын таңдаңыз, егер:

• сізге қажет максималды қуат шығысы

• салмақ пен кеңістік тиімділігі маңызды

• дрон үшін реттелетін батарея пішіндері қажет

• сіз келесі буын жартылай қатты технологияларға қол жеткізгіңіз келеді

Бүгінгі таңда көптеген озық UAV жүйелерінде қалта жасушалары көбірек таңдаулы архитектураға айналуда . олардың икемділігі, қуат мүмкіндігі және қатты дене химиясымен болашақ үйлесімділігі арқасында

---

Қорытынды

Drone технологиясы қарқынды дамуын жалғастыруда және оны қуаттайтын батареялар да дамып келеді.

да , 21700 цилиндрлік ұяшықтар керемет энергия тығыздығы мен беріктігін ұсынса қапшық жасушалары, әсіресе жартылай қатты қалталы батареялар - келесі буын UAV қуат жүйелері үшін ең перспективалы шешім ретінде пайда болады..

Инженерлер, дрон құрастырушылар және аккумуляторлар жинағы дизайнерлері үшін бұл технологияларды түсіну қауіпсіз, жеңіл және ұзақ қызмет ететін дрондарды жасау үшін маңызды.

Батарея инновациялары жылдамдайтындықтан, UAV энергетикалық жүйелерінің болашағы арқылы қалыптасады. жоғары энергиялы қапшық жасушалары мен қатты күйдегі батарея технологиялары .