Milline on drooni aku sisemine struktuur?

Droonitehnoloogia on revolutsiooniliselt muutnud tööstused alates õhufotograafiast kuni tööstuslike rakendusteni. Nende lendavate imede keskmes on kriitiline komponent:droonide liitiumaku. Droonide stabiilne lend ja töövõimalused sõltuvad täielikult nende liitiumpatareide täpsustehnikast.

Selles artiklis süveneme rakkudesse, keemiasse ja struktuuridroonipatareisid, paljastades keerukuse, mis võidab mitmekesised mehitamata õhusõidukid.

Mitu lahtrit on tavalises drooni akus?

Rakkude arv drooni akus võib varieeruda sõltuvalt drooni suurusest, energiavajadusest ja kavandatud kasutamisest. Enamik standardseid droonpatareisid sisaldavad tavaliselt mitut seeria või paralleelse konfiguratsiooniga ühendatud lahtrit.

Iga lahtri sees töötavad iga lahtri sees positiivsed elektrood (näiteks kolmekomponentsed liitiummaterjalid), negatiivne elektrood (grafiit), elektrolüüdid (ioonjuht) ja eraldaja (elektroodide vaheliste lühikeste vooluahelate vältimine), et saavutada „energia ladustamise ja võimsuse süvenemise ajal energia salvestamise ja tarnimise põhifunktsioon”.

Enamik äri- ja professionaalseid droone kasutab mitme rakuga akusid energia ja lennu kestuse suurendamiseks. Kõige tavalisemad konfiguratsioonid hõlmavad: 2s, 3s, 4s ja 6s.

Lipo (liitiumpolümeer) akudon droonides kõige levinumad tüübid, iga rakk on 3,7 V. Rakkude seeria ühendamine suurendab pinget, andes drooni mootoritele ja süsteemidele suurema jõu.

Seeria konfiguratsioonis ühendatakse rakud otsast otsani, ühendades ühe raku positiivse klemmi järgmise negatiivse klemmiga. See paigutus suurendab aku üldist pinget, säilitades samal ajal sama võimsuse.

Paralleelses konfiguratsioonis on akud ühendatud kõigi omavahel seotud positiivsete klemmidega ja kõik negatiivsed klemmid ühendatud. See paigutus suurendab aku kogumahtu (MAH), säilitades samal ajal sama pinge.

Sõltumata konfiguratsioonist integreerivad kaasaegsed droonipatareisid keerukad akuhaldussüsteemid (BMS). Need elektroonilised ahelad jälgivad ja reguleerivad üksikuid raku pingeid, tagades tasakaalustatud laadimise ja tühjendamise kõigi pakkide rakkude vahel.

Liitiumpolümeerpatareide sisestruktuur: anood, katood ja elektrolüüt

Droonipatareide tõeliseks mõistmiseks peame uurima nende sisemisi komponente. Liitiumpolümeerpatareid, mis on enamiku droonide taga olev toiteallikas, koosneb kolmest peamisest elemendist: anood, katood ja elektrolüüt.

Anood: negatiivne elektrood

Liitiumpolümeeri aku anood on tavaliselt grafiidist, süsiniku vormist. Väljalaske ajal liiguvad liitiumioonid anoodilt katoodile, vabastades drooni toiteks välise vooluringi voolavad elektronid.

Katood: positiivne elektrood

Katood koosneb tavaliselt liitiummetalli oksiidist, näiteks liitiumkoobaltoksiidist (Licoo₂) või liitium -raudfosfaadist (Lifepo₄). Katoodimaterjali valik mõjutab aku jõudluse omadusi, sealhulgas energiatihedust ja ohutust.

Elektrolüüt: ioonide maantee

Liitiumpolümeeriaku elektrolüüt on orgaanilises lahustis lahustatud liitiumisool. See komponent võimaldab liitiumioonidel migreeruda anoodi ja katoodi vahel laengu- ja tühjendustsüklite ajal. Liitiumpolümeerpatareide ainulaadne omadus on see, et see elektrolüüt immobiliseeritakse polümeerkomposiidi sees, muutes aku paindlikumaks ja vähem kahjustuste suhtes.

Kaitsetugi: eluase ja pistikud

Lisaks tuumamoodulile jätke droonipatarei korpuse ja pistikud - ehkki mitte otsese toite kohaletoimetamisega seotud - kui „luustik”, mis tagab konstruktsiooni terviklikkuse:

Eluase: tavaliselt ehitatud leegipeetav ABS-plastist või alumiiniumist sulamist, pakkudes löögikindlust, leegi aeglustumist ja soojusisolatsiooni. See sisaldab ventilatsiooni auke, et vältida raku töö ajal ülekuumenemist.

Pistikud ja liidesed: sisemised mitmeahelalised vaskjuhtmed (tugevalt juhtivad ja paindekindlad) ühendavad rakud BMS-iga. Välised liidesed kasutavad tavaliselt valede ühenduste juhuslike kahjustuste vältimiseks vastupidise kaitsekaitsega XT60 või XT90 pistikuid.

Põhiline hooldus: kaitske sisemisi komponente aku eluiga pikendamiseks

Vältige ülelaadimist või ülekadumist (hoidke 20% -80%), et vältida BMS-i ülekoormust ja rakkude lagunemist;

Vältige pistikute puhastamisel vee sissetungi, et vältida juhtmestiku lühiseid;

Asendage kahjustatud korpused kohe, et kaitsta sisemisi rakke ja BMS -i füüsilisest mõjust.

Droonpatareide sisearhitektuur tähistab täpset sünergiat „energia, juhtimine ja kaitse”. Tahkispatareide ja intelligentse BMS-tehnoloogia edusammude abil muutuvad akude tulevased disainilahendused kompaktsemaks ja tõhusamaks, pakkudes droonide jõudluse täiendamisel põhitoidu.