باتری های نیمه جامد یک ارتقاء بزرگ برای هواپیماهای بدون سرنشین با عملکرد بالا هستند.باتری های لیتیوم یون سنتی به اندازه کافی کار نمی کنند و فناوری نیمه جامد بسیاری از این مشکلات را حل می کند..
از یک الکترولیت ترکیبی استفاده می کنند که ثبات باتری های جامد و انعطاف پذیری باتری های مایع را ترکیب می کند.ایمنی بهتر و تحمل بیشتر برای محیط های سختاما عملکرد واقعی اونا به یک قدرت قوی وابسته استBMS (سیستم مدیریت باتری)برای کنترل و نظارت بر باتری در همه زمان ها.
باتری های نیمه جامد چیست و چگونه برای هواپیماهای بدون سرنشین کار می کنند؟
باتری های نیمه جامد بین باتری های سنتی لیتیوم یون (الکترولیت مایع) و باتری های کاملا جامد هستند.که ثبات ساختاری را افزایش می دهد در حالی که انتقال یون را کارآمد نگه می دارد.
برای هواپیماهای بدون سرنشین، این سه مزیت اصلی را به همراه دارد:
- کاهش خطر نشت و عدم ثبات حرارتی (گرما بیش از حد)
- تراکم انرژی بالاتر بدون از دست دادن انعطاف پذیری، برای هواپیماهای بدون سرنشین سبک
- عملکرد پایدارتر در طول چرخه های شارژ / تخلیه سریع (از پرواز ، مانور ، فرود)
یک BMS هوشمند در اینجا ضروری است: آن را کنترل ولتاژ، دمای، جریان و تعادل سلول برای نگه داشتن الکترولیت کار در بهترین. بدون یک BMS خوب،شما نمی توانید مزایای کامل تکنولوژی نیمه جامد را بدست آورید.
چگونه باتری نیمه جامد مناسب برای هواپیماهای بدون سرنشین خود را انتخاب کنیم
انتخاب یک باتری نیمه جامد به معنای تعادل اندازه فیزیکی، سازگاری الکتریکی و نیازهای عملیاتی هواپیماهای بدون سرنشین شما است که همه آنها بر زمان پرواز، ایمنی و عمر باتری تاثیر می گذارند.
اندازه و وزن
وزن اضافی باعث می شود که هواپیماهای بدون سرنشین برای ماندن در هوا انرژی بیشتری مصرف کنند. باتری های نیمه جامد دارای تراکم انرژی بالاتر هستند، بنابراین بدون اضافه کردن وزن زیاد انرژی بیشتری را ذخیره می کنند.BMS تحویل قدرت را برای بارهای پرواز در زمان واقعی بهینه می کند، اجازه می دهد تا باتری قدرت را برای بلند شدن بدون گرم شدن بیش از حد و صرفه جویی در انرژی در طول پرواز ثابت.
ظرفیت
ظرفیت اینه که باتری چقدر انرژی نگه می داره، اماظرفیت قابل استفادهظرفیت بیشتر همیشه بهتر نیست، می تواند وزن غیرضروری را اضافه کند و بهره وری را کاهش دهد.یک BMS به خوبی طراحی شده از ظرفیت به طور کارآمد استفاده می کند، زیرا سلول ها را در تعادل نگه می دارد و از تخلیه های عمیق که به باتری آسیب می رسانند اجتناب می کند.
سازگاری ولتاژ
هواپیماهای بدون سرنشین نیاز به ولتاژ دقیقی دارند تا موتورها، ESC ها، سنسورها و کنترل کننده های پرواز را تقویت کنند. ولتاژ نادرست باعث پرواز ناپایدار یا حتی آسیب دائمی به قطعات می شود.BMS ولتاژ را تحت تمام بارها ثابت نگه می دارد: از کاهش ولتاژ در هنگام استفاده از قدرت بالا و ولتاژ بیش از حد در هنگام شارژ جلوگیری می کند.
نرخ تخلیه
هواپیماهای بدون سرنشین برای صعود سریع، چرخش های تیز و بلند کردن بارهای مفید نیاز به نرخ تخلیه بالا دارند. باتری های نیمه جامد با ساختار داخلی بهتر این کار را بهتر از باتری های سنتی انجام می دهند.BMS نرخ تخلیه را در زمان واقعی نظارت می کند و در صورت افزایش جریان آن را محدود می کند، محافظت از باتري و الکترونيک درون
کانکتورها و سیم کشی
اتصالات و سیم کشی ضعیف باعث ایجاد مقاومت اضافی می شود که منجر به گرم شدن بیش از حد و کاهش بهره وری می شود. BMS مقاومت غیرطبیعی را با بررسی ولتاژ و جریان تشخیص می دهد.و اقدامات ایمنی را برای جلوگیری از مدار کوتاه یا گرم شدن بیش از حد انجام می دهد.
چه عواملی طول عمر یک باتری نیمه جامد را افزایش می دهد؟
عمر یک باتری نیمه جامد در هواپیماهای بدون سرنشین بستگی به نحوه استفاده از آن و محیط کار دارد: عوامل کلیدی مدیریت BMS:
استفاده از ظرفیت
تخلیه های عمیق مکرر عمر باتری را به شدت کاهش می دهد. باتری های نیمه جامد مقاوم تر از مایعات هستند، اما اگر از محدودیت ها فراتر رفته باشند، هنوز هم تخریب می شوند.BMS محدودیت های تخلیه امن را برای جلوگیری از آسیب های شیمیایی دائمی و حفظ ظرفیت اعمال می کند.
ماموریت های پرواز
پرواز های طولانی، بار سنگین و استفاده از قدرت بالا، دمای داخلی باتری را افزایش می دهد و پیر شدن آن را تسریع می کند، به ویژه اگر وقفه های خنک کننده وجود نداشته باشد.BMS مشخصات پرواز را ردیابی می کند و عملکرد را برای محافظت از باتری در طول وظایف استرس بالا تنظیم می کند.
درجه حرارت
دمای بالا یکی از بزرگترین تهدیدها است: آنها مقاومت داخلی را افزایش می دهند و الکترولیت را مختل می کنند. هواپیماهای بدون سرنشین با تغییرات سریع ارتفاع و جریان هوای پایین در هنگام پرواز، این وضعیت را بدتر می کنند.BMS محدودیت های حرارتی را کنترل می کند، کاهش قدرت یا خاموش کردن باتری اگر بیش از حد گرم شود.
وزن باتری
باتری های سنگین تر باعث می شوند که هواپیماهای بدون سرنشین از قدرت بیشتری استفاده کنند، که باعث افزایش تقاضا برای جریان و گرما می شود.BMS انتقال قدرت را صاف می کند و از افزایش ناگهانی قدرت برای کاهش این استرس جلوگیری می کند.
چگونگی افزایش عمر باتری نیمه جامد برای هواپیماهای بدون سرنشین
انتخاب یک باتری خوب فقط شروع است. عادات پرواز هوشمند و پشتیبانی BMS بزرگترین تفاوت را برای طول عمر ایجاد می کند:
- کاهش وزن هواپیماهای بدون سرنشین: بارهای مفید سبک تر نیاز به انرژی و گرما را کاهش می دهد، اجازه می دهد BMS باتری را در شرایط ثابت و کم استرس نگه دارد.
- از باتری های اضافی استفاده کنید: چرخاندن باتری ها از استفاده بیش از حد از یک باتری جلوگیری می کند، از هم پاشیدن و افزایش عمر کل ناوگان باتری شما جلوگیری می کند.
- استفاده از حالت های صرفه جویی در انرژی: این نیازهای برق اوج پایین تر، کاهش استرس حرارتی و تخریب شیمیایی آهسته BMS ولتاژ / جریان را برای این حالت ها بهینه می کند.
- از دماهای شدید اجتناب کنید: شرایط گرم/سرد تخریب را حتی برای باتری های نیمه جامد تسریع می کند. BMS برای جلوگیری از آسیب دائمی برق را خاموش یا قطع می کند.
- از هزینه های بیش از حد جلوگیری کنید: شارژ بیش از حد الکترولیت را تجزیه می کند و فشار داخلی را افزایش می دهد. BMS برای شارژ ایمن و متعادل، ولتاژ بیش از حد را در سطح سلول متوقف می کند.
- به درستی نگهداری کنید: ولتاژ مخزن اشتباه باعث از دست دادن ظرفیت می شود.