耐久性を最も高める 6 つのソリッドステート UAV バッテリー設計はどれですか?

UAV メーカーにとって、「耐久性の向上」はもはや漠然とした要望リストの項目ではありません。これは、ドローンが入札に勝ち、承認を確保し、開発コストを返済するかどうかを決定する指標です。そのため、非常に多くの OEM が従来の LiPo を超えて、ソリッド ステート UAV バッテリー設計で飛行時間のさらなる飛躍をどのように実現できるかを模索しているのです。

でザイバッテリー私たちは、固定離陸重量からあらゆる時間を無駄にしようとしているドローン ブランドと協力しています。実際のプロジェクトで見られることは単純です。最大の利益は化学だけから得られるものではなく、バッテリーをどのように設計し統合するかによってもたらされます。ここでは、一貫して耐久性を最も高める 6 つのソリッドステート UAV バッテリー設計を紹介します。

1. 長距離マッピング用の高エネルギー密度パック

最初の最も明白な設計は、長距離固定翼または VTOL マッピング ドローン専用に構築された高エネルギー密度のソリッド ステート パックです。目標は、排出量を比較的スムーズな巡航プロファイルに合わせて維持しながら、Wh/kg を最大化することです。

主な特徴:

非常に高い比エネルギーを備えたソリッドステートセルは、積極的なバーストではなく定常電流に合わせて調整されています。

空気力学を損なうことなく翼や胴体内にフィットするスリムなパック形状。

BMS は、深くても安全な放電深度に合わせて校正されているため、より多くの定格容量が使用可能な飛行時間になります。

OEM にとって、この設計は同じ機体をドローンに変え、ペイロードやモーターを変更することなく、ミッションごとにより多くの地上をカバーできるようにします。

2. 重量のあるマルチローター用の半固体エンデュランスパック

重量物運搬用マルチローターや産業用検査ドローンには耐久性が必要ですが、ホバリングや上昇時にはより大きな電流も必要となります。この場合、多くの場合、セミソリッドまたはハイブリッド ソリッド ステート設計が最適なバランスを実現します。

このタイプのパック:

半固体電解質アーキテクチャを使用して、より高いエネルギー密度とより優れた出力を組み合わせます。

内部抵抗を低く保つため、UAV は深刻な電圧降下を起こすことなくホバリングおよび操縦できます。

同様の重量の LiPo よりも長い飛行時間を実現しながら、VTOL フェーズの電流スパイクにも耐えます。

これは、カメラ、LiDAR、またはマルチセンサー ペイロードを搭載したドローンにとって強力なオプションであり、空中で 1 分ごとにデータ品質とミッション価値が向上します。

3. 効率的な推進のための高電圧ソリッドステートパック

耐久性は容量だけではありません。それはシステムの効率性にも関係します。高電圧ソリッド ステート パックを使用すると、パワートレインを再設計して、同じ出力でも消費電流が少なくなります。

典型的な機能:

パック電圧が高いほど、同じワット数でも電流が小さくなり、配線や ESC での I²R 損失が削減されます。

新しい電圧に合わせてモーターと ESC が選択または巻き戻され、効率のピークが巡航領域にシフトされます。

ソリッドステートの化学的性質により、負荷がかかっても安定した電圧を維持し、長い脚の間でも推力をより安定させます。

この設計は、バッテリーからプロペラに至るシステム アーキテクチャ全体を制御できる、耐久性を重視したプラットフォームに最適です。

4. 超スリムな統合翼バッテリー

場合によっては、耐久性を向上させる最善の方法は、バッテリーが機体内のどこに搭載されているかを再考することです。より安全な電解質と柔軟なフォームファクターを備えた固体電池は、翼または胴体の構造に統合された超薄型モジュールとしてパッケージ化できます。

UAV 設計者にとっての利点:

かさばるベイや抗力を追加することなく、より多くの翼面積をエネルギー貯蔵に充てることができます。

リフト中心付近での重量配分の最適化が容易になり、トリムロスが軽減されます。

この構造はヒートシンクとしても機能し、パックが効率的な温度ウィンドウで動作するのに役立ちます。

このアプローチは、監視、国境警備、または環境監視のために航続距離と滞在時間を優先する高耐久固定翼 UAV に適しています。

5. 極限環境向けの耐久性の高いソリッドステートパック

従来のパックは、非常に暑い、非常に寒い、または高地の条件に押し込まれると、耐久性が急激に低下します。堅牢なソリッドステート設計により、LiPo が困難になり始める飛行時間を保護します。

設計要素には次のものが含まれます。

広い温度耐性を考慮して選択された固体電解質とセルの化学的性質。

過酷な着地や振動に合わせて調整された断熱材、熱経路、機械的保護。

温度とミッション プロファイルに基づいて充電と放電の制限を調整する BMS アルゴリズム。

砂漠、北極地域、または山岳地に配備されている UAV の場合、この種のバッテリーは、エンベロープの端で崩壊するのではなく、安定した飛行時間を維持します。

6. 使用率の高いフリート向けの高速充電ソリッド ステート パック

耐久性は 1 回のフライトにつき数分ではありません。それは1日あたりのミッションでもあります。高速充電ソリッドステートパックにより、サイクル寿命を損なうことなく接地時間を短縮できます。

この設計は次の点に焦点を当てています。

デンドライト成長のリスクを最小限に抑えながら、より高い充電電流を安全に処理するソリッドステートセル。

急速ターンアラウンド充電またはバッテリー交換システム向けに最適化されたパックのレイアウトとコネクター。

サイクル寿命が長いため、定期的にパックを交換することなく、フリートが集中的なスケジュールを維持できます。

これにより、物流、検査、公安の車両にとって、バッテリーの性能向上が航空機の稼働率と収益の向上に効果的につながります。

ザイバッテリー がどのようにして設計を実際の飛行時間に変えることができるのか

ブログの読者にとって、重要なメッセージは明らかです。「魔法の」固体 UAV バッテリーは単一ではありません。耐久性を最大に向上させるには、適切なミッションに適した設計を選択する必要があります。ドローン用バッテリーのOEMメーカーとして、ザイバッテリーできる：

高性能リチウム ポリマー パックと先進的なソリッドステート リチウムイオン ソリューションを 1 つのロードマップに統合します。

機体、ペイロード、デューティサイクルに合わせてカスタムパックを共同設計します。

これら 6 つの設計方向から 1 つ以上を選択し、それらを UAV の耐久性の実際の測定可能な向上に変換するのに役立ちます。

読者に現在の飛行時間と目標耐久力を共有してもらい、ZYEBATTERY を、単なる大型バッテリーではなく、適切なソリッドステート UAV バッテリー設計でそのギャップを埋めることができるパートナーとして位置づけてください。