UAV- und Drohnenbatterielösungen

Bei UAV-Plattformen ist die Batterieauswahl nicht nur eine Entscheidung über die Kapazität. Flugzeugspannung, Abfluggewicht, Nutzlast, Motor- und Reglerbedarf, benötigte Flugzeit, Entladestrom und Packmasse müssen gemeinsam berücksichtigt werden. HSS Energy entwickelt LiPo-, Li-Ionen- und hochenergetische halbfeste UAV-Batteriekonfigurationen für FPV-, Kartierungs-, Inspektions-, Landwirtschafts- und andere Industrieflugzeuge.

Referenz-UAV-Plattform zur Bewertung der Batterieintegration

1. Beginnen Sie mit dem Flugzeug, nicht mit der Batteriekapazität

Ein größerer Akku führt nicht automatisch zu einer proportional längeren nutzbaren Flugzeit. Zusätzliche gespeicherte Energie erhöht auch die Masse, was den Energiebedarf des Flugzeugs erhöht und die verfügbare Nutzlast verringern kann. Ziel ist daher ein praktikables Gleichgewicht zwischen Energie, Packgewicht, Dauerstromfähigkeit und Flugeinsatzanforderungen.

· FPV- und Kinoplattformen: Leistungsgewicht, kompakte Abmessungen und Spitzenentladungsfähigkeit.

· Kartierungs- und Inspektions-UAVs: Ausdauer, stabile Leistung, wiederholbare Missionsleistung und Nutzlastreserve.

· Landwirtschaftliche und schwere Nutzlast-UAVs: höhere installierte Energie, dauerhafte Stromkapazität und thermische Marge.

· Maßgeschneiderte industrielle UAVs: Konfiguration basierend auf der tatsächlichen Flugzeugspannung, dem Motor-/ESC-Bedarf, der Nutzlast und dem Installationsbereich.

2. Entscheidungsbaum für die Schnellauswahl

3. Auswahlmatrix für 6S-UAV-Batterien

Die folgenden Referenzkonfigurationen zeigen, warum Ah allein für die UAV-Auswahl nicht ausreicht. Kapazität, installierte Energie, Packmasse und Stromkapazität gehen Hand in Hand und sollten auf die Flugzeugmission abgestimmt sein.

Auswahlhinweis: Die 6S40Ah-Konfiguration verfügt über die höchste installierte Energie in diesem Referenzsatz, während die 6S30Ah-Konfiguration den höchsten aufgeführten Dauerstrom aufweist. Die endgültige Entscheidung sollte sich an der Leistungsanforderung und dem Gewichtsbudget des Flugzeugs orientieren und nicht nur an der Rangfolge der Kapazität.

4. Zellplattformen mit hoher Energiedichte

Hochenergie-Pouchzellen können die installierte Energie erhöhen, ohne die Packungsmasse im gleichen Maße wie herkömmliche Konfigurationen zu erhöhen. Dies ist besonders nützlich, wenn Ausdauer und Nutzlast um das gleiche Startgewichtsbudget konkurrieren.

Eine verfügbare wiederaufladbare 41-Ah-Lithium-Ionen-Polymer-Zellenplattform ist für eine Nennspannung von 3,5 V, eine typische Kapazität von 41,0 Ah, ein durchschnittliches Gewicht von etwa 367 g und eine durchschnittliche Energiedichte auf Zellenebene von 413 Wh/kg ausgelegt. Die gleiche Spezifikation listet eine maximale kontinuierliche Entladung von 3 °C bei >=15 % SOC und eine maximale Impulsentladung von 5 °C/10 s bei >=40 % SOC auf.

Die Energiedichte auf Zellebene und die Energiedichte des fertigen Pakets sind nicht austauschbar. Die Ergebnisse auf Packungsebene hängen von der Zellauswahl, der Verbindung, der Verkabelung, der mechanischen Struktur, dem Schutz, der Isolierung und anderen Integrationsanforderungen ab.

5. Gewicht, Flugzeit und Nutzlast

Die UAV-Batterietechnik ist ein Kompromiss zwischen drei miteinander verbundenen Variablen: installierte Energie, Batteriemasse und verfügbare Nutzlast. Eine Erhöhung der Kapazität kann die Ausdauer verlängern, aber die zusätzliche Masse erhöht auch den Antriebsbedarf. Aus diesem Grund bewertet HSS Energy den gesamten Flugzeugbedarf, bevor ein Paket empfohlen wird.

6. Die Entladungsfähigkeit muss mit dem Flugprofil übereinstimmen

Kontinuierlicher Strom unterstützt den normalen Missionsbetrieb wie Reiseflug, Schwebeflug und anhaltende Nutzlastarbeit. Der Spitzenstrom deckt kurzzeitige Ereignisse wie Start, schnelles Steigen, Beschleunigen oder vorübergehende schwere Belastung ab. Eine hohe C-Rate-Kennzeichnung allein reicht nicht aus; Die Batterie muss anhand des tatsächlichen Strombedarfs und der Betriebsbedingungen des Flugzeugs bewertet werden.

Für die für diese Lösung gelieferte 41-Ah-Zellspezifikation umfassen die definierten Betriebsgrenzen temperaturabhängiges Laden, Entladebetrieb von -20 °C bis 55 °C sowie spezifische SOC-Bedingungen für kontinuierliche und Impulsentladung. Diese Grenzwerte sollten in das Pack- und BMS-Design einbezogen werden und nicht als allgemeine Zellfähigkeit behandelt werden.

7. Batteriearchitektur nach Anwendung

8. Kundenspezifische UAV-Batterietechnik

Die Batterie ist um das Flugzeug herum angeordnet, anstatt das Flugzeug in einen Standardrucksack zu zwingen. Die OEM/ODM-Entwicklung kann Folgendes umfassen:

· Chemie: LiPo, Li-Ion oder halbfeste Plattform je nach Projekt.

· Spannungsplattform: 3S, 6S, 8S, 12S, 14S und benutzerdefinierte Konfigurationen.

· Kapazität, Energie und Zielgewicht des Rucksacks.

· Kontinuierliche und Spitzenentladungsanforderungen.

· Packmaße und Einbauraum im Flugzeug.

· Hauptstromkabel, Ausgleichskabel und Anschlussauswahl wie XT60 oder XT90, sofern zutreffend.

· Mechanische Struktur, Isolierung, Beschriftung und projektspezifischer Verpackungsaufbau.

· BMS oder Schutzstrategie, sofern die Batteriearchitektur und -anwendung dies erfordert.

9. Von der Anforderung zur Flugtestbestätigung

10. Technische Kontrollen für Zellen und Packungen

Die mitgelieferte 41-Ah-Zellspezifikation erfordert eine kontrollierte Pack-Integration statt einer einfachen Reihenschaltung. Es erfordert BMS-Überwachung und -Schutz, Temperaturmessung, Berücksichtigung der Wärmeableitung und mechanische Steuerung der Zellen. Die Spezifikation definiert auch Schutzschwellenwerte für Überladung, Überentladung, Überstrom, Kurzschluss und Übertemperaturbedingungen.

Für den Modulaufbau empfiehlt das Zelldokument eine kontrollierte Vorkompression, einen reservierten Expansionsraum und eine gleichmäßige Kraft über die Zellkontaktfläche. Diese Anforderungen werden beim mechanischen Design berücksichtigt, wenn die ausgewählte Zellplattform sie erfordert.

11. Referenzbatterieplattformen

12. Was wir für die Batterieanpassung benötigen

· Flugzeugtyp und Anwendung

· Erforderliche Batteriespannung oder S-Anzahl

· Motor- und ESC-Informationen

· Aktuelle Batteriekapazität, Abmessungen und Gewicht

· Normal- und Spitzenstrom, falls verfügbar

· Nutzlast und maximales Abfluggewicht

· Zielflugzeit und Missionsprofil

· Stecker- und Kabelanforderungen

· Geschätzte Muster- und Produktionsmenge

13. Parameter-Haftungsausschluss

Die in dieser Lösung gezeigten Batteriespezifikationen und Referenzkonfigurationen dienen der vorläufigen Auswahl und technischen Diskussion. Endgültige Spannung, Kapazität, Energie, Gewicht, Abmessungen, Entladefähigkeit, Energiedichte, Zellplattform, Anschluss und andere Parameter können je nach Flugzeuganforderungen, Betriebsbedingungen und Produktentwicklung variieren. Die Energiedichte auf Zellebene darf nicht als Energiedichte der fertigen Packung interpretiert werden. Die endgültigen Spezifikationen unterliegen dem bestätigten Datenblatt, der Mustergenehmigung, der technischen Vereinbarung, dem PI oder dem Vertrag.

Holen Sie sich eine Batteriekonfiguration

Senden Sie dem Flugzeug elektrische Daten, aktuelle Batterieinformationen, Nutzlast, Zielflugzeit und Installationsgrenzen. HSS Energy kann einen Batterievorschlag für die Prototypenbewertung und Flugtestbestätigung erstellen.