UAV 및 드론 배터리 솔루션

UAV 플랫폼의 경우 배터리 선택은 용량만을 고려한 결정이 아닙니다. 항공기 전압, 이륙 중량, 탑재량, 모터 및 ESC 요구 사항, 필요한 비행 시간, 방전 전류 및 팩 질량을 함께 고려해야 합니다. HSS Energy는 FPV, 매핑, 검사, 농업용 및 기타 산업용 항공기용 LiPo, 리튬 이온 및 고에너지 반고체 UAV 배터리 구성을 개발합니다.

배터리 통합 평가를 위한 참조 UAV 플랫폼

1. 배터리 용량이 아닌 기체부터 시작하세요

배터리가 크다고 해서 비례적으로 더 긴 유효 비행 시간이 자동으로 제공되는 것은 아닙니다. 추가로 저장된 에너지는 질량도 증가시켜 항공기 전력 수요를 증가시키고 사용 가능한 탑재량을 줄일 수 있습니다. 따라서 목표는 에너지, 팩 중량, 연속 전류 성능 및 항공기 임무 요구 사항 간의 실행 가능한 균형입니다.

· FPV 및 시네마틱 플랫폼: 중량 대비 출력 비율, 컴팩트한 크기 및 최대 방전 용량.

· UAV 매핑 및 검사: 내구성, 안정적인 출력, 반복 가능한 임무 수행 및 페이로드 마진.

· 농업용 및 무거운 탑재량 UAV: ​​더 높은 설치 에너지, 지속적인 전류 성능 및 열 마진.

· 맞춤형 산업용 UAV: ​​실제 항공기 전압, 모터/ESC 수요, 페이로드 및 설치 범위를 기반으로 구성됩니다.

2. 빠른 선택 결정 트리

3. 6S UAV 배터리 선택 매트릭스

다음 참조 구성은 UAV 선택에 Ah만으로는 충분하지 않은 이유를 보여줍니다. 용량, 설치된 에너지, 팩 질량 및 현재 성능은 함께 이동하며 항공기 임무에 일치해야 합니다.

선택 참고 사항: 6S40Ah 구성은 이 레퍼런스 세트에서 가장 높은 설치 에너지를 전달하는 반면, 6S30Ah 구성은 나열된 연속 전류가 가장 높습니다. 최종 선택은 용량 순위만 고려하기보다는 항공기 출력 요구 사항과 중량 예산을 따라야 합니다.

4. 고에너지밀도 셀 플랫폼

고에너지 파우치 셀은 기존 구성과 동일한 속도로 팩 질량을 늘리지 않고도 설치 에너지를 늘릴 수 있습니다. 이는 동일한 이륙 중량 예산을 놓고 지구력과 탑재량이 경쟁하는 경우 특히 유용합니다.

사용 가능한 41Ah 충전용 리튬 이온 폴리머 셀 플랫폼 중 하나는 공칭 전압 3.5V, 일반 용량 41.0Ah, 평균 무게 약 367g, 평균 셀 수준 에너지 밀도 413Wh/kg로 지정됩니다. 동일한 사양에는 >=15% SOC에서 3C 최대 연속 방전과 >=40% SOC에서 5C/10s 최대 펄스 방전이 나와 있습니다.

셀 수준 에너지 밀도와 완성된 팩 에너지 밀도는 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. 팩 수준 결과는 셀 선택, 상호 연결, 배선, 기계 구조, 보호, 절연 및 기타 통합 요구 사항에 따라 달라집니다.

5. 무게, 비행 시간 및 탑재량

UAV 배터리 엔지니어링은 설치된 에너지, 배터리 질량 및 사용 가능한 탑재량이라는 세 가지 연결된 변수 간의 절충안입니다. 용량을 늘리면 내구성이 연장될 수 있지만 질량이 추가되면 추진력 요구도 높아집니다. 이러한 이유로 HSS Energy는 팩을 추천하기 전에 전체 항공기 요구 사항을 평가합니다.

6. 배출 능력은 비행 프로필과 일치해야 합니다.

연속 전류는 순항, 호버링 및 지속 페이로드 작업과 같은 정상적인 임무 작동을 지원합니다. 피크 전류는 이륙, 급격한 상승, 가속 또는 일시적인 과부하와 같은 단기 이벤트를 다룹니다. 높은 C-rate 라벨만으로는 충분하지 않습니다. 배터리는 실제 항공기 전류 수요 및 작동 조건을 기준으로 평가되어야 합니다.

이 솔루션에 제공된 41Ah 셀 사양의 경우 정의된 작동 한계에는 온도에 따른 충전, -20°C~55°C의 방전 작동, 연속 및 펄스 방전을 위한 특정 SOC 조건이 포함됩니다. 이러한 제한은 일반적인 셀 기능으로 처리되기보다는 팩 및 BMS 설계에 적용되어야 합니다.

7. 애플리케이션별 배터리 아키텍처

8. 맞춤형 UAV 배터리 엔지니어링

배터리는 항공기를 표준 팩에 맞추도록 강요하는 것이 아니라 항공기 주위에 구성됩니다. OEM/ODM 개발에는 다음이 포함됩니다.

· 화학: 프로젝트에 따른 LiPo, 리튬 이온 또는 반고체 플랫폼.

· 전압 플랫폼: 3S, 6S, 8S, 12S, 14S 및 맞춤 구성.

· 용량, 에너지 및 대상 팩 무게.

· 연속 및 최대 방전 요구 사항.

· 팩 크기 및 항공기 설치 봉투.

· 해당되는 경우 XT60 또는 XT90과 같은 주 전원 케이블, 밸런스 리드 및 커넥터 선택.

· 기계적 구조, 단열재, 라벨링 및 프로젝트별 팩 구성.

· 배터리 아키텍처 및 애플리케이션에 필요한 경우 BMS 또는 보호 전략.

9. 요구사항부터 비행시험 확인까지

10. 셀 및 팩 엔지니어링 제어

제공된 41Ah 셀 사양에는 단순한 직렬 연결이 아닌 제어된 팩 통합이 필요합니다. 이는 BMS 모니터링 및 보호, 온도 감지, 열 방출 고려 및 셀의 기계적 제어를 요구합니다. 또한 이 사양에서는 과충전, 과방전, 과전류, 단락 및 과열 조건에 대한 보호 임계값을 정의합니다.

모듈 구성의 경우 셀 문서에서는 제어된 사전 압축, 예약된 확장 공간 및 셀 접촉 표면 전체에 균일한 힘을 가할 것을 권장합니다. 이러한 요구 사항은 선택한 셀 플랫폼에 필요할 때 기계 설계 중에 고려됩니다.

11. 참조 배터리 플랫폼

12. 배터리 매칭에 필요한 것

· 항공기 유형 및 용도

· 필요한 배터리 전압 또는 S 카운트

· 모터 및 ESC 정보

· 현재 배터리 용량, 크기, 무게

· 가능한 경우 정상 및 최대 전류

· 탑재량 및 최대 이륙 중량

· 목표 비행 시간 및 임무 프로필

· 커넥터 및 케이블 요구사항

· 예상 샘플 및 생산 수량

13. 매개변수 면책조항

이 솔루션에 표시된 배터리 사양 및 참조 구성은 예비 선택 및 엔지니어링 논의를 위한 것입니다. 최종 전압, 용량, 에너지, 무게, 크기, 방전 용량, 에너지 밀도, 셀 플랫폼, 커넥터 및 기타 매개변수는 항공기 요구 사항, 작동 조건 및 제품 개발에 따라 달라질 수 있습니다. 셀 수준 에너지 밀도를 완성된 팩 에너지 밀도로 해석해서는 안 됩니다. 최종 사양은 확인된 데이터시트, 샘플 승인, 기술 계약, PI 또는 계약의 적용을 받습니다.

배터리 구성 가져오기

항공기 전기 데이터, 현재 배터리 정보, 페이로드, 목표 비행 시간 및 설치 제한을 보냅니다. HSS 에너지는 프로토타입 평가 및 비행 테스트 확인을 위한 배터리 제안을 준비할 수 있습니다.