Без обзира да ли сте ентузијаста дронова који снима кинематографске снимке из ваздуха или инжењер који дизајнира индустријске беспилотне летелице за пољопривреду или инспекцију, једна компонента на крају одређује перформансе вашег лета: батерија.

За беспилотне летелице, батерија је више него само извор напајања — она је срце целог система . Време лета, носивост, безбедност и поузданост зависе од технологије батерије која се користи.

Данас, два формата батерија доминирају у индустрији беспилотних летелица:

• 21700 цилиндричних литијум-јонских ћелија

• ћелије врећице (укључујући ЛиПо и нове получврсте батерије)

Обе технологије се широко користе у батеријама за дронове, али служе различитим филозофијама дизајна. Разумевање разлика може помоћи инжењерима и „уради сам“ градитељима да изаберу право решење.

Хајде да истражимо како се ови типови батерија упоређују.

---

1. Лагана издржљивост: батерије за камеру и потрошачке дронове

За дронове за снимање из ваздуха и лаке беспилотне летелице, примарни циљеви дизајна су обично:

• висока густина енергије

• мала тежина

• дуго време лета

Историјски гледано, многи потрошачки дронови су користили ћелије литијум полимера (ЛиПо) . Ове батерије нуде неколико предности:

Флексибилан облик

За разлику од цилиндричних ћелија, ћелије врећице немају чврста метална кућишта. Ово омогућава произвођачима да дизајнирају танке, компактне батерије које савршено одговарају унутрашњој структури дрона.

Због тога многи врхунски потрошачки дронови користе батерије прилагођеног облика.

Висока способност пражњења

Мотори дронова често захтевају изненадне навале снаге , посебно током полетања или када се стабилизују у условима јаког ветра. ЛиПо кесице ћелије су способне за високе стопе пражњења , што их чини веома погодним за динамичке услове лета.

Међутим, последњих година, 21700 цилиндричних литијум-јонских ћелија почело је да привлачи пажњу у индустрији дронова.

---

2. Пораст 21700 цилиндричних ћелија у дизајну беспилотних летелица

Формат ћелије 21700 се односи на цилиндричну батерију пречника 21 мм и висине 70 мм . Већа је од традиционалне 18650 ћелије и нуди неколико побољшања перформанси.

Већа густина енергије

Модерне ћелије 21700 могу постићи веома високу густину енергије , што значи да се више енергије може ускладиштити у истој тежини.

На пример, ћелије 21700 високих перформанси могу да достигну 300–420 Вх/кг , омогућавајући дронови да значајно продуже време лета.

За неке апликације, ово је повећало издржљивост са 20 минута на 40–45 минута.

Дужи животни циклус

У поређењу са ЛиПо батеријама високог пражњења које се користе у РЦ апликацијама, цилиндричне литијум-јонске ћелије често обезбеђују дужи век трајања , што смањује трошкове замене за честе оператере дронова.

Боља механичка стабилност

Цилиндричне ћелије имају чврста метална кућишта која нуде бољу механичку заштиту и структурни интегритет , што може бити од користи у тешким окружењима.

Међутим, они такође уводе нека ограничења дизајна.

---

3. Кључно ограничење цилиндричних ћелија у батеријама дронова

Упркос својим предностима, цилиндричне ћелије 21700 имају суштински недостатак за дизајн дронова.

Фиксна геометрија

Цилиндричне ћелије имају фиксни облик, што ограничава колико ефикасно могу бити распоређене унутар компактних оквира дронова.

У поређењу са ћелијама врећице:

• цилиндричне ћелије стварају неискоришћене празнине

• батерије постају гломазније

• структурна интеграција постаје сложенија

За дронове код којих је сваки грам и сваки милиметар битан , ово може смањити укупну ефикасност система.

Ово је један од разлога зашто се многи модерни пакети батерија за беспилотне летелице - посебно у дроновима високих перформанси - и даље ослањају на архитектуру ћелија у врећици.

---

4. Индустријски и пољопривредни дронови: снага и велико пражњење

Индустријске беспилотне летелице као што су дронови за прскање у пољопривреди раде под веома различитим условима у поређењу са потрошачким дроновима.

Уместо лаганог дизајна, ови дронови дају приоритет:

• изузетно велика струја пражњења

• системи батерија високог напона

• способност подизања тешког терета

Пољопривредни дронови често носе 10–30 литара течног терета , што захтева велике системе са више ротора са значајном снагом мотора.

Током полетања, батеријски пакети ће можда морати да испоруче стотине ампера струје тренутно.

Из тог разлога, кесице са високим пражњењем (ЛиПо) остају доминантан избор у пољопривредним беспилотним летелицама.

Ови системи батерија су често конфигурисани као:

• 6С (22,2В)

• 12С (44,4В)

• или чак конфигурације већег напона

Торбичне ћелије велике брзине могу да обезбеде снагу распрскавања потребну за подизање тешких терета , са којима се цилиндричне ћелије понекад боре да ускладе без великих паралелних конфигурација.

---

5. Следећа генерација: получврсте и чврсте ћелије врећице

Док 21700 и ЛиПо батерије доминирају данашњим тржиштем, нова технологија се брзо појављује: получврсте и получврсте батерије у торбици.

Ове батерије представљају следећу велику еволуцију у системима напајања УАВ.

Већа густина енергије

Напредне получврсте ћелије већ достижу 360–500 Вх/кг , што је знатно више од конвенционалних литијум-јонских батерија.

То значи да будући дронови могу постићи:

• дуже време лета

• већа носивост

• лакши системи батерија

Побољшана безбедност

Традиционалне литијум-јонске батерије се ослањају на течне електролите , који могу представљати ризик од пожара у екстремним условима.

Получврсте или получврсте батерије замењују овај течни електролит чврстим или гелом сличним материјалима , који значајно побољшавају безбедност.

Ово је посебно важно за дронове који раде:

• над градовима

• близу људи

• у осетљивим срединама

Боље перформансе на ниским температурама

Солид-стате технологије такође нуде побољшане перформансе на ниским температурама , што их чини идеалним за дронове који се користе у:

• мапирање

• инспекција

• операције на великим висинама

Многи произвођачи батерија активно развијају получврсте УАВ батерије засноване на врећицама , пошто је формат торбице природно компатибилан са хемијом ћелија следеће генерације.

---

6. Дакле, коју батерију би требало да изаберете за „уради сам“ батеријски пакет за дрон?

Не постоји универзални одговор — прави избор зависи од дизајна вашег дрона.

Изаберите 21700 ћелија ако:

• желите дуг животни циклус

• оквир дронова омогућава цилиндричне распореде пакета

• умерене стопе пражњења су прихватљиве

• више волите модуларну „уради сам“ монтажу

Изаберите ћелије врећице ако:

• потребна вам је максимална излазна снага

• тежина и ефикасност простора су критични

• дрон захтева прилагођене облике батерија

• желите приступ получврстим технологијама следеће генерације

У многим напредним УАВ системима данас, кесице ћелије све више постају преферирана архитектура због своје флексибилности, могућности напајања и будуће компатибилности са хемијом чврстог стања.

---

Закључак

Технологија дронова наставља да се брзо развија, као и батерије које је напајају.

Док 21700 цилиндричних ћелија нуде одличну густину енергије и издржљивост, ћелије у торбици - посебно получврсте кесице - појављују се као решење које највише обећава за системе напајања беспилотне летелице следеће генерације.

За инжењере, градитеље дронова и дизајнере батерија, разумевање ових технологија је од суштинског значаја за изградњу безбеднијих, лакших и дуготрајнијих дронова.

Како се иновација батерија убрзава, будућност енергетских система беспилотних летелица ће вероватно бити обликована високоенергетским џепним ћелијама и технологијама чврстих батерија.