UAV- och drönarbatterilösningar

För UAV-plattformar är batterival inte enbart ett kapacitetsbeslut. Flygplansspänning, startvikt, nyttolast, motor- och ESC-behov, erforderlig flygtid, urladdningsström och packmassa måste beaktas tillsammans. HSS Energy utvecklar LiPo, Li-ion och högenergi halvfasta UAV-batterikonfigurationer för FPV, kartläggning, inspektion, jordbruks- och andra industriflygplan.

Referens UAV-plattform för utvärdering av batteriintegration

1. Börja med flygplanet, inte batterikapaciteten

Ett större batteri ger inte automatiskt en proportionellt längre användbar flygtid. Ytterligare lagrad energi tillför också massa, vilket ökar flygplanens effektbehov och kan minska tillgänglig nyttolast. Målet är därför en fungerande balans mellan energi, packvikt, kontinuerlig strömkapacitet och krav på flygplansuppdrag.

· FPV och filmiska plattformar: effekt-till-vikt-förhållande, kompakta mått och toppkapacitet.

· Mappning och inspektion av UAV:er: uthållighet, stabil produktion, repeterbar uppdragsprestanda och nyttolastmarginal.

· UAV:er för jordbruk och tunga laster: högre installerad energi, bibehållen strömkapacitet och termisk marginal.

· Anpassade industriella UAV:er: konfiguration baserad på faktisk flygplansspänning, motor-/ESC-behov, nyttolast och installationsomslutning.

2. Snabbvalsbeslutsträd

3. 6S UAV-batterivalsmatris

Följande referenskonfigurationer visar varför Ah enbart inte är tillräckligt för UAV-val. Kapacitet, installerad energi, packmassa och strömkapacitet rör sig tillsammans och bör matchas till flygplanets uppdrag.

Urvalsnotering: 6S40Ah-konfigurationen bär den högsta installerade energin i denna referensuppsättning, medan 6S30Ah-konfigurationen har den högsta listade kontinuerliga strömmen. Det slutliga valet bör följa flygplanets effektbehov och viktbudget snarare än enbart kapacitetsrankningen.

4. Cellplattformar med hög energidensitet

Högenergipåsceller kan öka installerad energi utan att öka packmassan i samma takt som konventionella konfigurationer. Detta är särskilt användbart där uthållighet och nyttolast konkurrerar om samma startviktsbudget.

En tillgänglig 41Ah uppladdningsbar litiumjonpolymercellplattform är specificerad med 3,5V nominell spänning, 41,0Ah typisk kapacitet, cirka 367g medelvikt och 413Wh/kg genomsnittlig energitäthet på cellnivå. Samma specifikation listar 3C maximal kontinuerlig urladdning vid >=15% SOC och 5C/10s maximal pulsurladdning vid >=40% SOC.

Energidensitet på cellnivå och energitäthet i färdigförpackning är inte utbytbara. Resultat på paketnivå beror på cellval, sammankoppling, ledningar, mekanisk struktur, skydd, isolering och andra integreringskrav.

5. Vikt, flygtid och nyttolast

UAV-batteriteknik är en avvägning mellan tre länkade variabler: installerad energi, batterimassa och tillgänglig nyttolast. Ökad kapacitet kan förlänga uthålligheten, men den ökade massan ökar också framdrivningsbehovet. Av denna anledning utvärderar HSS Energy hela flygplansbehovet innan ett paket rekommenderas.

6. Urladdningsförmåga måste matcha flygprofilen

Kontinuerlig ström stöder normal uppdragsdrift som kryssning, hovring och ihållande nyttolastarbete. Toppström omfattar kortvariga händelser som start, snabb stigning, acceleration eller transient tung belastning. Enbart en hög C-rate etikett är inte tillräckligt; batteriet måste utvärderas mot det faktiska flygplanets aktuella efterfrågan och driftsförhållanden.

För 41Ah-cellspecifikationen som tillhandahålls för denna lösning inkluderar de definierade driftsgränserna temperaturberoende laddning, urladdningsdrift från -20°C till 55°C och specifika SOC-förhållanden för kontinuerlig urladdning och pulsurladdning. Dessa gränser bör tas med i förpacknings- och BMS-design snarare än att behandlas som generisk cellkapacitet.

7. Batteriarkitektur efter applikation

8. Anpassad UAV-batteriteknik

Batteriet är konfigurerat runt flygplanet snarare än att tvinga flygplanet att passa ett standardpaket. OEM/ODM-utveckling kan täcka:

· Kemi: LiPo, Li-ion eller halvfast plattform enligt projektet.

· Spänningsplattform: 3S, 6S, 8S, 12S, 14S och anpassade konfigurationer.

· Kapacitet, energi och målvikt.

· Kontinuerliga och topputsläppskrav.

· Förpackningsmått och flygplansinstallationskuvert.

· Val av huvudströmkabel, balanskabel och kontakt som XT60 eller XT90 där tillämpligt.

· Mekanisk struktur, isolering, märkning och projektspecifik förpackningskonstruktion.

· BMS eller skyddsstrategi där det krävs av batteriarkitekturen och applikationen.

9. Från krav till flygtestbekräftelse

10. Cell- och förpackningstekniska kontroller

Den medföljande 41Ah-cellspecifikationen kräver kontrollerad paketintegrering snarare än enkel seriekoppling. Det kräver BMS-övervakning och skydd, temperaturavkänning, hänsyn till värmeavledning och mekanisk kontroll av cellerna. Specifikationen definierar också skyddströsklar för överladdning, överurladdning, överström, kortslutning och övertemperaturförhållanden.

För modulkonstruktion rekommenderar celldokumentet kontrollerad förkomprimering, reserverat expansionsutrymme och jämn kraft över cellkontaktytan. Dessa krav beaktas vid mekanisk design när den valda cellplattformen kräver dem.

11. Reference Battery Platforms

12. Vad vi behöver för batterimatchning

· Flygplanstyp och tillämpning

· Obligatorisk batterispänning eller S-antal

· Motor- och ESC-information

· Aktuell batterikapacitet, mått och vikt

· Normal och toppström om tillgängligt

· Nyttolast och maximal startvikt

· Målflygtid och uppdragsprofil

· Krav på anslutning och kabel

· Uppskattat prov och produktionskvantitet

13. Parameterfriskrivning

Batterispecifikationer och referenskonfigurationer som visas i denna lösning är för preliminära val och teknisk diskussion. Slutspänning, kapacitet, energi, vikt, dimensioner, urladdningsförmåga, energitäthet, cellplattform, kontakt och andra parametrar kan variera beroende på flygplanskrav, driftsförhållanden och produktutveckling. Energitäthet på cellnivå får inte tolkas som energitäthet i färdigförpackning. Slutliga specifikationer är föremål för det bekräftade databladet, provgodkännandet, tekniskt avtal, PI eller kontrakt.

Skaffa en batterikonfiguration

Skicka flygplanets elektriska data, aktuell batteriinformation, nyttolast, målflygtid och installationsgränser. HSS Energy kan utarbeta ett batteriförslag för prototyputvärdering och flygtestbekräftelse.