解決無人機電池續航問題的方法
隨著科學技術的發展,無人機涉及的應用領域很廣泛,尤其是被廣泛應用于民用領域的農業、林業、電力、安防等方面。在無人機應用范圍越來越廣的同時,市場上也出現繁多的無人機種類,但這些無人機都存在一個明顯的問題——續航能力有限,影響續航力的主要因素是無人機電池。


目前,市(shi)面上(shang)的(de)(de)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機主(zhu)要采用鋰(li)聚合物電(dian)(dian)池(chi)作為(wei)主(zhu)要動力,續航(hang)能(neng)力一般在20分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)(zhong)至(zhi)30分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)(zhong)之間(jian),因技術方(fang)(fang)面不(bu)同有所差別,不(bu)過大部分(fen)(fen)(fen)續航(hang)時(shi)間(jian)都是(shi)在45分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)(zhong)以內,但充(chong)電(dian)(dian)時(shi)間(jian)卻都超(chao)過了一小時(shi)。由于(yu)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機需要盡(jin)可能(neng)減輕起飛重(zhong)(zhong)量,所以無(wu)(wu)(wu)(wu)法攜(xie)帶較重(zhong)(zhong)的(de)(de)大容(rong)量電(dian)(dian)池(chi),大多數無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機維持十幾分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)(zhong)到二十分(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)(zhong)飛行之后,就需要有人(ren)(ren)為(wei)它們更換電(dian)(dian)池(chi)或者插(cha)上(shang)充(chong)電(dian)(dian)線,導致(zhi)通常出門都要攜(xie)帶三四塊電(dian)(dian)池(chi)。這是(shi)無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機發展(zhan)一個致(zhi)命的(de)(de)短板(ban),對我國無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機行業(ye)的(de)(de)整體發展(zhan)有相對的(de)(de)局(ju)限性,若(ruo)要無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機市(shi)場的(de)(de)良(liang)性發展(zhan),解決無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機電(dian)(dian)池(chi)續航(hang)能(neng)力問題是(shi)當(dang)下(xia)值得考慮的(de)(de)問題。目前,對于(yu)解決無(wu)(wu)(wu)(wu)人(ren)(ren)機電(dian)(dian)池(chi)續航(hang)問題的(de)(de)研究大致(zhi)有以下(xia)幾個方(fang)(fang)向:
一、太陽能電池板
(1)2010年(nian)英國(guo)“和(he)風”號(hao)超輕型太(tai)陽能(neng)無(wu)(wu)人(ren)(ren)飛行(xing)(xing)器在飛行(xing)(xing)中安(an)裝太(tai)陽能(neng)電池板和(he)使(shi)用陸(lu)基激光供電提高無(wu)(wu)人(ren)(ren)機飛行(xing)(xing)時間,創造(zao)了(le)連續(xu)飛行(xing)(xing)14天無(wu)(wu)人(ren)(ren)飛行(xing)(xing)器的飛行(xing)(xing)時間記錄(lu)。
(2)2014年6月,瑞士帕耶(ye)訥太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)“陽(yang)光動(dong)力2號”首飛(fei)(fei)(fei)。這架飛(fei)(fei)(fei)機(ji)機(ji)翼上安(an)裝有(you)1.7萬塊超薄且高(gao)效能(neng)(neng)(neng)(neng)的太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)池板,翼展長達72米。太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)是以(yi)太(tai)陽(yang)輻(fu)(fu)射作為推進能(neng)(neng)(neng)(neng)源的飛(fei)(fei)(fei)機(ji),動(dong)力裝置由(you)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)池組(zu)、直流電(dian)動(dong)機(ji)、減速(su)器(qi)、螺旋槳和控制(zhi)裝置組(zu)成(cheng)。由(you)于(yu)太(tai)陽(yang)輻(fu)(fu)射能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)密度小,為獲得足夠能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang),太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)須(xu)有(you)較大(da)的攝取陽(yang)光的表面積。太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)板在日間(jian)吸收能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang),讓飛(fei)(fei)(fei)機(ji)在晚間(jian)也可飛(fei)(fei)(fei)行,大(da)大(da)提高(gao)了飛(fei)(fei)(fei)行續(xu)航(hang)時間(jian)。
二、燃料電池
2015年(nian)5月新加坡HUS公司(si),研發出使用氫燃料電(dian)池的多軸無人(ren)機(ji)HYCOPTER,空載情(qing)況下能(neng)夠(gou)連(lian)續飛(fei)行(xing)4個小(xiao)時,即使1Kg滿載情(qing)況下仍能(neng)支撐 150分鐘,遠超鋰(li)電(dian)池來驅動的無人(ren)機(ji)續航時間。
由于使用氫(qing)燃料電(dian)(dian)池(chi),HYCOPTER的(de)結構(gou)與其他(ta)無人機(ji)也有些(xie)不同,中(zhong)間除了氫(qing)燃料鋰聚合(he)物電(dian)(dian)池(chi)之外,還(huan)有兩根(gen)儲存氫(qing)氣的(de)管 狀容(rong)器,可以存放4L氫(qing)氣。工作過程當中(zhong)氫(qing)氣通入到氫(qing)燃料電(dian)(dian)池(chi)內部(bu),經(jing)化學反應后生成電(dian)(dian)力為幾個旋(xuan)翼的(de)電(dian)(dian)動機(ji)供電(dian)(dian),充滿(man)氫(qing)氣后的(de)HYCOPTER在電(dian)(dian) 量方面與3Kg重量鋰電(dian)(dian)池(chi)相當。遺(yi)憾的(de)是目前HYCOPTER還(huan)在研發階段,剛剛進(jin)行試飛。
三、鋰電池創新
無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)電(dian)池(chi)續航(hang)技(ji)術研究層(ceng)出不窮(qiong),目前狀(zhuang)況多是處(chu)在(zai)研發當中,未來還會(hui)有(you)哪些新的無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)電(dian)池(chi)續航(hang)技(ji)術無(wu)(wu)法預測,實用性也不得而知。但無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)電(dian)池(chi)續航(hang)技(ji)術是賺足(zu)了吆喝噱頭十足(zu),希望(wang)這(zhe)(zhe)些無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)電(dian)池(chi)續航(hang)技(ji)術面世后能不負所望(wang),突破(po)無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)電(dian)池(chi)續航(hang)不足(zu)這(zhe)(zhe)一制約無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)發揮更大作用的瓶(ping)頸。

 




