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无人机电池续航这个大难题,极飞是这样应对的 ...
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无人机电池续航这个大难题,极飞是这样应对的
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发表于 2022-11-21 19:04:24
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电池续航时间一直是制约无人机技术应用的一个瓶颈。目前主流的多旋翼无人机大多使用锂电池作为动力,锂电池的电芯无法做到100%均衡地充电和放电,大功率电池的充电时间比较长等,这些问题一直制约着多旋翼无人机的载重和续航。
理论上,重量为300g的锂电池只能让500g的无人机飞行17分钟。氢燃料电池、太阳能电池等受制于现有的技术水平和成本暂时还无法普及。
无人机作为基于任务的智能机器人系统,整体设计是目的导向的。
为了让无人机能够更好地为农民伯伯提供植保服务,极飞通过在智能电池里加入电池管理系统,让电池与无人机的功能需求匹配运作,从而让农业无人机能够持续不断地在农田里高效作业。
智能电池里,住着一位超级管家
P20 V2无人机的智能电池加入了电池管理系统,简称BMS(Battery Management System),使电池的管理与维护实现了智能化与自动化。智能电池拥有自平衡功能,能自主对电芯进行均衡管理,杜绝过充过放。
长期不使用时,电池会自动放电存储,低温环境下,电池会自动加热,这些功能全部由BMS自动完成,不需要人为干预。对于使用智能电池的人,唯一的操作就是开机与关机,一学就会,非常方便。
通过A2智能手持终端,我们可以实时看到电池的详细信息,包括剩余电量、电压、电流、功率和温度等等,并且当电池出现警告或异常时,A2都会警告提醒。
在飞行的过程中,如果出现电量不足、电压过低和温度过高等警告,操作人员能根据警告,及时返航或者就地降落。
电池与无人机的功能需求匹配
在无人机植保领域,效率与载荷并不是正相关的关系。为了让P20 V2的自动化程度更高,喷洒系统更智能,实际作业中更耐用,P20 V2系统的工业设计、部件组成以及材料的选择,都与植保需求相匹配。
考虑到植保服务的实际运营方式,无人机不是造得越大越好,而是在载荷、功能、实际操作等方面做一个平衡,提高自动化作业能力,以求效率最高。
P20 V2的飞行喷洒路线与电池的电量、药箱的药量相匹配。
在无人机起飞开始作业后,植保人员在地面继续进行药剂灌装和物资运送等工作;在无人机完成预定的航线降落后,人员只需将空药箱、低电量电池取下,更换上药箱和电池即可。同时,插拔式的设计让整个更换过程仅需几秒即可完成。
披着铠甲的无人机动力之源
农业无人机需要应对实际工作环境中高温、沙尘、农药等情况,因此飞行器的硬件结构设计、制造工艺、算法关联和系统要素,都需要最终匹配到植保这个功能需求上来。
P20 V2无人机的智能电池由高密度锂聚合物制成,采用工业级铝合金外壳,散热性能优异,同时内嵌碳纤维面板,能够有效抵御各种冲击。智能电池防尘防水,达到IP33防护等级,能适应各种恶劣作业环境。
(IP33 防护等级指可防止直径大于2.5mm的固体外物侵入,同时可防雨或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水侵入电器而造成损坏。 )
智能电池中添加了大量适用于实际作业的细节设计。比如,使用智能电池,唯一的操作就是开机和关机;为了防止因抖动产生误触发,在电池关机后,无法立即开机,需要等待1秒钟之后才能进行开机操作。
(智能电池能为灌药机提供动力)
智能电池不仅可以给无人机供电,还可以给RTK基站等供电,甚至可以作为大型充电宝来给A2智能手持终端和手机充电。
(每一个智能电池上都有二维码,全程可追溯)
智能电池还在不断地优化与完善中,将往更安全与提高能效利用率的方向发展。智能电池将作为基本单元往集群控制发展,通过串并联组合,实现更大的电池组合体,以提供更强大的功率与能量,成为名副其实的能源中心。
无人机
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