Ako vypočítať výdrž batérie pre rôzne drony？

I. Výpočet jadra vytrvalosti: Tri kľúčové parametre LiPo batérie a základné vzorce

Ak chcete presne vypočítať vytrvalosť, musíte najprv pochopiť kritické označenia nabatérie. Kapacita (mAh), rýchlosť vybíjania (C-rating) a napätie (S-rating) LiPo batérie tvoria základ pre výpočet.

Ich vzťah k spotrebe energie dronu tvorí základný vzorec:

1. Analýza kľúčových parametrov

Kapacita (mAh): Celková uložená elektrická energia. Napríklad 10 000 mAh batéria dokáže dodávať prúd 10 A po dobu 1 hodiny.

Rýchlosť vybíjania (C Rating): Bezpečná rýchlosť vybíjania. Pre 20C batériu maximálny vybíjací prúd = kapacita (Ah) × 20.

Napätie (S Rating): 1S = 3,7V. Napätie určuje výkon motora, ale musí zodpovedať ESC.

2. Základný vzorec pre výpočet

Teoretický čas letu (minúty) = (kapacita batérie × účinnosť vybíjania ÷ priemerný prúd dronu) × 60

Účinnosť vybíjania: Skutočná využiteľná kapacita LiPo batérie je približne 80%-95% menovitej hodnoty.

Priemerný prúd: Spotreba energie v reálnom čase počas letu, vyžadujúca výpočet na základe modelu a prevádzkových podmienok.

II. Praktické výpočty podľa modelu: Od spotrebiteľských po priemyselné aplikácie

Spotreba energie sa medzi dronmi výrazne líši, čo si vyžaduje prispôsobené výpočty výdrže. Nasledujúce tri typické modely ponúkajú najhodnotnejšiu referenčnú logiku:

1. Bezpilotné letecké drony určené pre spotrebiteľov

Základné charakteristiky: Nízka užitočná záťaž, stabilná spotreba energie, uprednostňovanie vznášania a cestovnej vytrvalosti.

Príklad: Dron používajúci batériu 3S 5000mAh s priemerným prúdom 25A a účinnosťou vybíjania 90%

Skutočná výdrž = (5000 × 0,9 ÷ 25) × 60 ÷ 1000 = 10,8 minút (teoretická hodnota)

Poznámka: Skutočný čas letu s vysokým podielom vznášania je približne 8-10 minút v súlade so špecifikáciami výrobcu.

2. Závodné FPV drony

Charakteristika jadra: Vysoký nárazový výkon, veľký okamžitý prúd, významný vplyv na hmotnosť batérie.

Príklad: 3S 1500mAh 100C batéria FPV racer, priemerný prúd 40A, účinnosť vybíjania 85%

Teoretická výdrž = (1500 × 0,85 ÷ 40) × 60 ÷ 1000 = 1,91 minúty

3. Drony na postrek priemyselných plodín

Základné charakteristiky: Veľké užitočné zaťaženie, predĺžená výdrž, spolieha sa na vysokokapacitné batérie.

Príklad: 6S 30000mAh akumulátorový dron na postrekovanie plodín, priemerný prúd 80A, účinnosť vybíjania 90%

Teoretická výdrž = (30000 × 0,9 ÷ 80) × 60 ÷ 1000 = 20,25 minút

III. Prekonávanie teoretických limitov: Úprava na tri kritické faktory

Presné výpočty sú menej dôležité ako stabilný letový výkon. Nasledujúce faktory znižujú vytrvalosť a musia sa zvážiť:

1. Zásahy do životného prostredia

Teplota: Kapacita klesne o 30 % pod 0 °C. Pri teplote -30 °C vyžadujú drony na udržanie odolnosti vykurovanie založené na motore.

Rýchlosť vetra: Bočný vietor zvyšuje spotrebu energie o 20 % - 40 %, pričom poryvy vyžadujú dodatočnú energiu na stabilizáciu polohy.

2. Letové správanie

Manévrovanie: Časté stúpania a ostré zákruty spotrebujú o 30 % viac energie ako stabilná plavba.

Hmotnosť užitočného zaťaženia: 20% zvýšenie užitočného zaťaženia priamo znižuje dobu letu o 19%.

3. Stav batérie

Starnutie: Kapacita sa po 300 – 500 nabíjacích cykloch zníži na 70 %, čím sa primerane zníži aj výdrž.

Spôsob skladovania: Dlhodobé skladovanie pri plnom nabití urýchľuje starnutie; počas skladovania udržujte nabitie na 40 až 60 %.

IV. Techniky optimalizácie výdrže: Na výbere správnej batérie záleží viac ako na výpočtoch

Vyváženosť kapacity a hmotnosti: Priemyselné drony sa rozhodujú pre batérie s kapacitou 20 000 – 30 000 mAh; Spotrebiteľská trieda uprednostňuje 2 000 – 5 000 mAh, aby sa predišlo začarovanému kruhu „ťažké batérie = veľké zaťaženie“.

Prispôsobenie rýchlosti vybíjania: Závodné drony vyžadujú batérie s vysokou rýchlosťou 80-100C; poľnohospodárske drony potrebujú iba 10-15 °C, aby splnili požiadavky.

Smart Management: Batérie so systémami BMS zvyšujú účinnosť vybíjania o 15 % a predlžujú životnosť vyrovnávaním napätia článkov.

V. Budúce trendy: Prelomy v oblasti výdrže LiPo batérií

PolotuháLiPo batérieteraz dosiahnuť o 50 % vyššiu hustotu energie. V kombinácii s technológiou rýchleho nabíjania (80 % nabitie za 15 minút) môžu priemyselné drony prekonať 120 minútovú výdrž letu.