近年来,随着科学技术的发展,无人机从军事领域拓展到民用领域,尤其是被大范围的应用于民用领域的农业、林业、电力、安防等方面。在无人机应用场景范围越来越广的同时,市场上也出现繁多的无人机种类,但这些无人机都存在一个明显的问题——续航能力有限,影响续航力的重要的因素是无人机电池。
鑫疆基业的无人机电池智能充电柜可通过智能库房管理系统查看所有电池当前充电柜内部存放的电池数量、电池状态信息(充电中、充电完成、存储中、通信连接失败等)、当前电量信息、电池温度、电池SN码、电池充电次数、电池使用次数、电池使用历史、电池使用寿命、损坏电池数量、正在使用电池数量、可用电池数量等信息。
目前,市面上的无人机主要是采用锂聚合物电池作为主要动力,续航能力平平在20分钟至30分钟之间,因技术方面不同有所差别,不过大部分续航时间都是在45分钟以内,但充电时间却都超过了一小时。由于无人机需要尽可能减轻起飞重量,所以没办法携带较重的大容量电池,大多数无人机维持十几分钟到二十分钟飞行之后,就必须有人为它们更换电池或者插上充电线,导致通常出门都要携带三四块电池。这是无人机发展一个致命的短板,大大限制了我国无人机行业的整体发展,若要促进无人机市场持久的良性发展,解决无人机电池续航能力问题迫在眉睫。
无人机电池续航问题,是限制无人机行业发展的一块短板,也是世界各国无人机发展亟待攻克的技术性难题。目前,对于解决无人机电池续航问题的研究大致有以下几个方向:
2015年5月新加坡HUS公司,研发出首个使用氢燃料电池的多轴无人机HYCOPTER,空载情况下能够连续飞行4个小时,即使1Kg满载情况下仍能支撑 150分钟,远超锂电池来驱动的无人机续航时间。
由于使用氢燃料电池,HYCOPTER的结构与其他无人机也有些不同,中间除了氢燃料锂聚合物电池之外,还有两根储存氢气的管 状容器,最多可以存放4L氢气。工作过程中氢气通入到氢燃料电池内部,经化学反应后生成电力为几个旋翼的电动机供电,充满氢气后的HYCOPTER在电 量方面与3Kg重量锂电池相当。遗憾的是目前HYCOPTER还在研发阶段,刚刚进行试飞。
(1)2010年英国“和风”号超轻型太阳能无人飞行器在飞行中安装太阳能电池板和使用陆基激光供电提高无人机飞行时间,创造了连续飞行14天无人飞行器的飞行时间记录。
(2)2014年6月,瑞士帕耶讷全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”首飞。这架飞机机翼上安装有1.7万块超薄且高效能的太阳能电池板,翼展长达72米。太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机,动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射单位体积内的包含的能量小,为获得足够能量,太阳能飞机须有较大的摄取阳光的表面积。太阳能板在日间吸收能量,让飞机在晚间也可飞行,大幅度的提升了飞行续航时间。
2015年9月,特斯拉Tesla作为电动汽车领域的佼佼者,公布了一款专对于航拍应用的无人机原型。特斯拉公司在充电电池方面显然更为老道,据悉,该款无人机搭载了一块10000mAh电池,单次充电可持续飞行60分钟,充电时间为20分钟左右。
在电池领域有独门绝技的特斯拉公司进入无人机市场,势必会对国内无人机电池带来非常大影响。谁不希望拥有一款充电时间短、航时长的无人机电池呢?但目前此项万众期待的产品还处于概念设计阶段,产品何时问世也尚无定论。
无人机电池续航技术探讨研究层出不穷,目前状况多是处在研发当中,未来还会有哪些新的无人机电池续航技术没办法预测,实用性也不得而知。但无人机电池续航技术是赚足了吆喝噱头十足,希望这些无人机电池续航技术面世后能不负所望,突破无人机电池续航不足这一制约无人机发挥更大作用的瓶颈。
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