Nên chọn pin Drone như thế nào cho UAV công nghiệp?

Dung lượng pin nên phù hợp với yêu cầu của UAV như thế nào?

Dung lượng pin mô tả lượng điện mà pin có thể cung cấp trong các điều kiện xác định. Trong các ứng dụng UAV, công suất rất quan trọng vì nó gắn liền với nhu cầu vận hành của máy bay và hồ sơ làm việc cần thiết. Tuy nhiên, việc lựa chọn công suất sẵn có lớn nhất không hẳn là giải pháp kỹ thuật tốt nhất.

Gói dung lượng cao hơn thường bổ sung thêm khối lượng tế bào và thể tích vật lý. Khối lượng tăng thêm đó có thể làm tăng nhu cầu động cơ đẩy, làm thay đổi yêu cầu về điện của hệ thống. Do đó, cấu hình cuối cùng cần phải cân bằng giữa công suất với khối lượng máy bay, không gian lắp đặt, khả năng phóng điện và mục tiêu vận hành.

Công suất cần được xem xét với tải trọng máy bay

Giả sử một chiếc máy bay được thiết kế để mang theo một thiết bị chuyên dụng. Thiết bị tăng thêm khối lượng và cũng có thể yêu cầu kết nối điện riêng. Cả hai thay đổi đều có thể ảnh hưởng đến hệ thống đẩy. Khi đó, pin cần phải hỗ trợ cấu hình máy bay đã được sửa đổi thay vì thiết kế không tải ban đầu.

Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho nền tảng FPV. Khung nhỏ gọn có thể có không gian lắp đặt hạn chế, trong khi cấu hình vận hành của nó có thể yêu cầu sản lượng điện đáng kể trong thời gian ngắn. Trong tình huống đó, các đặc tính vật lý của gói và xả có thể trở nên quan trọng hơn là chỉ tăng công suất.

Đánh giá năng lực thực tế

Trước khi chọn pin, nhóm dự án phải xác định nhu cầu năng lượng của máy bay và các điều kiện hoạt động dự kiến. Thông tin đó sau đó cần được xem xét cùng với khu vực lắp đặt sẵn có và khối lượng pin có thể chấp nhận được.

Đối với các dự án chuyên nghiệp, việc tách cuộc thảo luận thành các yêu cầu về điện và cơ khí có thể hữu ích. Phần điện giải quyết điện áp, công suất, phóng điện và kết nối. Mặt cơ học bao gồm chiều dài, chiều rộng, độ dày, hình dạng, điểm cố định, định tuyến cáp và lối vào.

Khi hai bên này được xem xét cùng nhau, cấu hình thu được có nhiều khả năng phù hợp với máy bay thực tế hơn là chỉ đáp ứng một mục tiêu số biệt lập.

Việc tích hợp pin nên được lập kế hoạch như thế nào?

Việc tích hợp pin phải bắt đầu trước khi sản xuất gói pin cuối cùng. Cấu trúc máy bay, hệ thống đẩy, đầu nối, cách bố trí thiết bị và các yêu cầu về năng lượng phải được xem xét cùng nhau để thiết kế pin phản ánh hệ thống hoàn chỉnh.

Một quá trình tích hợp thực tế bắt đầu với thông tin kỹ thuật. Điều này có thể bao gồm kích thước ngăn chứa pin, điện áp yêu cầu, dải công suất, dòng điện dự kiến, đặc tính phóng điện, yêu cầu về đầu nối, phương pháp lắp đặt và điều kiện môi trường.

Bước 1: Xác định yêu cầu về điện

Xác định các đặc tính điện theo yêu cầu của máy bay và hệ thống động lực. Nên đưa vào cấu trúc động cơ và ESC vì pin phải hỗ trợ các điều kiện hoạt động của chúng.

Bước 2: Xác định đường bao vật lý

Đo dung lượng pin sẵn có và xác định các hạn chế về chiều dài, chiều rộng, độ dày, định tuyến cáp, đầu nối và hỗ trợ kết cấu. Điều này tạo ra ranh giới vật lý cho gói pin.

Bước 3: Xem xét tải trọng máy bay hoàn chỉnh

Bao gồm các thành phần động cơ đẩy, pin, tải trọng, thiết bị điện tử, bộ phận kết cấu và các thiết bị được kết nối khác khi xem xét phân phối hàng loạt. Pin phải được đánh giá theo cấu hình máy bay thực tế chứ không phải là một bộ phận độc lập.

Bước 4: Xem lại điều kiện hoạt động

Xác định nhiệt độ, độ rung, mức độ tiếp xúc với tác động và kiểu vận hành dự kiến. Những yếu tố này giúp xác định những thử nghiệm và cân nhắc thiết kế nào nên được đưa vào trong quá trình xác nhận.

Bước 5: Xác nhận giao diện

Xem lại các đầu nối, hệ thống dây điện, yêu cầu liên lạc, phương pháp cài đặt và quyền truy cập bảo trì. Thông tin giao diện rõ ràng có thể giảm nguy cơ phát hiện các vấn đề tương thích sau khi sản xuất.

Tích hợp hệ thống đặc biệt quan trọng đối với các UAV tùy chỉnh. Khi pin được thiết kế xung quanh máy bay ngay từ đầu, việc phối hợp các yêu cầu về điện với bao bì cơ khí và vị trí thiết bị sẽ dễ dàng hơn.

Việc sản xuất pin ảnh hưởng đến tính nhất quán của hệ thống như thế nào?

Hiệu suất của pin không chỉ phụ thuộc vào các ô được chọn mà còn phụ thuộc vào cách các ô đó được khớp, kết nối, đóng gói và kiểm tra. Một quy trình sản xuất được kiểm soát có thể giúp duy trì tính nhất quán giữa thiết kế đã xác định và bao bì hoàn thiện.

1. Tự động sắp xếp ô:Các ô riêng lẻ được đánh giá về điện trở trong, điện áp và công suất để có thể nhóm các ô phù hợp để lắp ráp gói.
2. Sắp xếp tế bào:Các tế bào được tổ chức theo yêu cầu về cấu hình điện và đóng gói đã xác định.
3. Hàn laser chính xác:Các kết nối được hình thành bằng cách sử dụng các quy trình hàn được kiểm soát để lắp ráp pin.
4. Bao bì pin:Gói lắp ráp được định hình theo kích thước, độ dày và cách bố trí lắp đặt cần thiết.
5. Lão hóa phóng điện:Pin thành phẩm được đánh giá thông qua quy trình sạc và xả xác định.
6. Kiểm tra tỷ lệ:Pin được kiểm tra trong các điều kiện phóng điện quy định liên quan đến ứng dụng dự kiến.

Lựa chọn và kết hợp ô

So sánh tế bào là một bước quan trọng vì một bộ pin được làm từ nhiều tế bào riêng lẻ. Đo điện trở trong, điện áp và công suất trước khi lắp ráp cung cấp cơ sở xác định cho việc phân nhóm các ô.

Giá trị của quá trình này không chỉ đơn giản là sự hiện diện của thiết bị tự động. Điểm quan trọng là quy trình sản xuất sử dụng các thông số có thể đo lường được để hỗ trợ tính nhất quán của pin trước khi hoàn thành gói.

Hàn chính xác và đóng gói

Hàn kết nối các phần tử điện của cụm pin, trong khi bao bì xác định hình dạng vật lý của thành phẩm. Đối với các ứng dụng UAV, cả hai lĩnh vực đều có thể có ảnh hưởng trực tiếp đến việc tích hợp hệ thống.

Pin có thể cần phải tuân theo độ dày, chiều dài hoặc hình dạng cụ thể để phù hợp với cấu trúc máy bay. Do đó, bao bì trở thành một phần của giải pháp kỹ thuật chứ không phải là một giải pháp bổ sung sau khi thiết kế điện.

Kiểm tra lão hóa và tỷ lệ

Quá trình lão hóa phóng điện cung cấp thông tin về pin đã lắp ráp theo chu kỳ vận hành xác định. Kiểm tra tốc độ kiểm tra hành vi trong các điều kiện phóng điện được chỉ định. Cùng với nhau, các quy trình này có thể góp phần đánh giá pin thành phẩm một cách có cấu trúc hơn.

Các điều kiện thử nghiệm phải được lựa chọn theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Các cấu hình pin khác nhau có thể yêu cầu các thông số xác nhận khác nhau, đặc biệt khi các ứng dụng dự kiến ​​có cấu hình xả hoặc hạn chế lắp đặt khác nhau.

Phát triển cấp hệ thống có thêm một lợi thế

Khi xem xét việc sản xuất pin cùng với động cơ UAV, ESC, cấu trúc máy bay và các bộ phận khác, cấu hình nguồn có thể được xem xét trong bối cảnh máy bay hoàn chỉnh. Điều này giúp việc kết nối các thông số kỹ thuật của pin với yêu cầu về lực đẩy thực tế và điều kiện tích hợp thiết bị trở nên dễ dàng hơn.