Как твердые батареи для беспилотников улучшают их производительность

В области беспилотников производительность батареи остается ключевым узким местом, ограничивающим их выносливость, пропускную способность и адаптивность окружающей среды. Традиционные литий-ионные батареи полагаются на жидкие электролиты, чьи ограничения в области плотности энергии, безопасности и низкотемпературной стабильности затрудняют беспилотники, чтобы преодолеть проблемы «короткой выносливости, слабой толерантности к окружающей среде и высоких затрат на техническое обслуживание».

Более высокая плотность энергии напрямую расширяет выносливость или увеличивает пропускную способность полезной нагрузки

Плотность энергии - это показатель ядра, определяющий, может ли беспилотник «летать дольше» или «носить более тяжелые нагрузки». Традиционные жидкие литий-ионные батареи обычно предлагают энергетическую плотность от 200 до 300 часов/кг, в то время как основные твердотельные батареи превзошли 400 Вт/кг, при этом некоторые лабораторные прототипы достигли 600 Вт/кг.

Для беспилотников это переводится на два критических достижения:

Во-первых, под идентичным весом батареи выносливость полета может увеличиться на 30-50%. Например, беспилотник потребительского уровня с традиционными батареями, как правило, работает около 30 минут, в то время как один, оснащенный твердыми батареями, может продлить время полета до более чем 45 минут, что удовлетворяет требованиям для более длительной аэрофотосъемки или инспекционных миссий.

Во -вторых, с неизменной выносливостью вес батареи может быть значительно снижен, освобождая грузоподъемность для беспилотников. Сельскохозяйственные опрыскивающие беспилотники могут нести больше пестицидов, в то время как логистические беспилотники могут транспортировать более тяжелые грузы, что еще больше расширяет отраслевые применения.

Повышенная безопасность снижает неудачи и риски

Твердотельные батареиИспользуйте твердые электролиты (такие как оксиды или сульфиды), значительно улучшая тепловую стабильность, одновременно устраняя риски утечки электролита. Даже при внешних воздействиях или внезапных изменениях температуры эти батареи противостоят термическому бегству, существенно снижая скорость отказов.

Тест на прокола: при проколке острым объектом, твердотельные батареи демонстрируют только локализованные микросорчаки без открытого пламени или дыма, а температура поверхности возрастает всего на 15 ° C. Напротив, обычные батареи сильно воспламеняются в течение 5 секунд при одном и том же тесте, причем температура взлетает выше 500 ° C.

Превосходная экологическая адаптивность, прерывание температурных ограничений

Твердовые электролиты остаются незатронутыми при низких температурах, поддерживая стабильную ионную проводимость в широком диапазоне от -30 ° C до 80 ° C. Высокотемпературная толерантность: логистический беспилотник, оснащенный полусмысленным аккумулятором, работал непрерывно в течение 40 минут при 40 ° C, с температурами поверхности постоянно ниже 45 ° C. Никаких отек или капель напряжения не произошло.

Более длительный велосипедный срок службы, снижение долгосрочных затрат

Твердовые аккумуляторы имеют более стабильную структуру, что приводит к снижению деградации электрода во время зарядки и разгрузки. Их цикл срока службы может легко превышать 1000 циклов.

Расширенная продолжительность срока службы твердотельных батарей приводит к более низкой частоте замены: при условии одного цикла заряда в день традиционные батареи требуют замены примерно каждый год, в то время как твердотельные батареи могут длиться 3-5 лет. Это значительно снижает затраты на обслуживание оборудования и повышает эффективность эксплуатации.

Расширенные границы безопасности: от защиты от одной точки до избыточности системы

Сплошная батареяБезопасность выходит за рамки отдельных ячеек за счет улучшенной интеграции системы:

Многослойная физическая защита: инкапсулированная в двуоснованную пленку полиамида терефталат (BOPA), твердотельные батареи в три раза больше удара традиционной алюминиевой пластической пленки. Они выдерживают 50J воздействия (эквивалентно беспилотнику, сталкивающемуся с препятствием на уровне 10 м/с) без разрыва.

Интеллектуальная система управления: интегрированная BMS (система управления батареей) позволяет балансировать напряжение на уровне ячейки. Если ячейка испытывает аномальное повышение температуры, BMS отключает схему заряда/разряда в течение 0,1 секунды, предотвращая распространение разломов.

Если продолжительность полета является вашим главным приоритетом, пользовательские батареи Zye's Drone приоритет снижению веса при максимизации. Наша технология высокоэнергетической плотности обеспечивает расширенное время полета без ущерба для выносливости или надежности.

Пользовательские беспилотные батареи Zye обеспечивают высокие скорости сброса. Они обеспечивают взрывную мощность без перегрева, позволяя вашему беспилотнику достичь замечательных скоростей и выполнять динамические маневры с точностью и надежностью.

Заключение

Твердовые батареи повышают безопасность беспилотников с помощью тройного прорыва: инновации материалов (твердотельные электролиты), структурная оптимизация (технология упаковки) и интеллектуальное управление (BMS Systems). От лабораторных данных до реальных приложений, твердотельные батареи демонстрируют огромные преимущества безопасности по сравнению с традиционными батареями-будь то в высокотемпературной стабильности, низкотемпературной надежности или сопротивлении воздействию и старению.

По мере того, как технология созревает и уменьшается, твердотельные батареи станут «конечной защитной сетью» для полета беспилотников, что продвигает отрасль к более сложным и опасным сценариям применения.