ड्रोन बॅटरीच्या आत: पेशी, रसायनशास्त्र आणि रचना

एरियल फोटोग्राफीपासून वितरण सेवांपर्यंत ड्रोन तंत्रज्ञानाने विविध उद्योगांमध्ये क्रांती घडवून आणली आहे. या उडणा can ्या चमत्कारांच्या मध्यभागी एक महत्त्वपूर्ण घटक आहे:ड्रोन बॅटरी? ड्रोन बॅटरीचे गुंतागुंतीचे तपशील समजून घेणे उत्साही आणि व्यावसायिक दोघांसाठीही आवश्यक आहे. या सर्वसमावेशक मार्गदर्शकामध्ये, आम्ही पेशी, रसायनशास्त्र आणि ड्रोन बॅटरीच्या संरचनेचा शोध घेऊ, या हवाई चमत्कारांना सामर्थ्य देणार्‍या गुंतागुंत उलगडून.

मानक ड्रोन बॅटरीमध्ये किती पेशी आहेत?

मध्ये पेशींची संख्याड्रोन बॅटरीड्रोनचा आकार, उर्जा आवश्यकता आणि इच्छित वापरावर अवलंबून बदलू शकतो. तथापि, बर्‍याच मानक ड्रोन बॅटरीमध्ये सामान्यत: मालिका किंवा समांतर कॉन्फिगरेशनमध्ये एकाधिक पेशी असतात.

सिंगल-सेल वि. मल्टी-सेल बॅटरी

काही लहान ड्रोन सिंगल-सेल बॅटरी वापरू शकतात, तर बहुतेक व्यावसायिक आणि व्यावसायिक ड्रोन वाढीव शक्ती आणि फ्लाइटच्या वेळेसाठी मल्टी-सेल बॅटरी वापरतात. सर्वात सामान्य कॉन्फिगरेशनमध्ये हे समाविष्ट आहे:

- 2 एस (मालिकेतील दोन पेशी)

- 3 एस (मालिकेतील तीन पेशी)

- 4 एस (मालिकेतील चार पेशी)

- 6 एस (मालिकेतील सहा पेशी)

ड्रोनमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सर्वात सामान्य प्रकारातील लिपो (लिथियम पॉलिमर) बॅटरीमधील प्रत्येक सेलमध्ये नाममात्र व्होल्टेज 3.7 व्ही आहे. मालिकेत पेशींना कनेक्ट करून, व्होल्टेज वाढते, ड्रोनच्या मोटर्स आणि सिस्टमला अधिक शक्ती प्रदान करते.

सेल गणना आणि ड्रोन कामगिरी

पेशींची संख्या ड्रोनच्या कामगिरीवर थेट परिणाम करते:

उच्च सेल गणना = उच्च व्होल्टेज = अधिक शक्ती आणि वेग

कमी सेल गणना = कमी व्होल्टेज = लांब उड्डाण वेळा (काही प्रकरणांमध्ये)

व्यावसायिक ड्रोन बर्‍याचदा चांगल्या कामगिरीसाठी 6 एस बॅटरी वापरतात, तर छंद-ग्रेड ड्रोन 3 एस किंवा 4 एस कॉन्फिगरेशन वापरू शकतात.

लिपो बॅटरी इंटर्नल्स: एनोड्स, कॅथोड्स आणि इलेक्ट्रोलाइट्स

खरोखर समजून घेणेड्रोन बॅटरी, आम्हाला त्यांचे अंतर्गत घटक तपासण्याची आवश्यकता आहे. लिपो बॅटरी, बहुतेक ड्रोनमागील पॉवरहाऊसमध्ये तीन मुख्य घटक असतात: एनोड्स, कॅथोड्स आणि इलेक्ट्रोलाइट्स.

एनोड: नकारात्मक इलेक्ट्रोड

लिपो बॅटरीमधील एनोड सामान्यत: ग्रेफाइट, कार्बनचा एक प्रकार बनलेला असतो. डिस्चार्ज दरम्यान, लिथियम आयन एनोडमधून कॅथोडकडे जातात, बाह्य सर्किटमधून वाहणारे इलेक्ट्रॉन सोडतात, ड्रोनला सामर्थ्य देतात.

कॅथोड: सकारात्मक इलेक्ट्रोड

कॅथोड सहसा लिथियम मेटल ऑक्साईडचा बनलेला असतो, जसे की लिथियम कोबाल्ट ऑक्साईड (एलआयसीओओ 2) किंवा लिथियम लोह फॉस्फेट (लाइफपो 4). कॅथोड मटेरियलची निवड उर्जा घनता आणि सुरक्षिततेसह बॅटरीच्या कार्यक्षमतेच्या वैशिष्ट्यांवर परिणाम करते.

इलेक्ट्रोलाइट: आयन महामार्ग

लिपो बॅटरीमधील इलेक्ट्रोलाइट एक सेंद्रिय दिवाळखोर नसलेली लिथियम मीठ असते. हा घटक चार्ज आणि डिस्चार्ज चक्र दरम्यान लिथियम आयनला एनोड आणि कॅथोड दरम्यान हलविण्यास अनुमती देते. लिपो बॅटरीची अद्वितीय मालमत्ता अशी आहे की ही इलेक्ट्रोलाइट पॉलिमर कंपोझिटमध्ये ठेवली जाते, ज्यामुळे बॅटरी अधिक लवचिक आणि नुकसानास प्रतिरोधक बनते.

ड्रोन फ्लाइटमागील रसायनशास्त्र

डिस्चार्ज दरम्यान, लिथियम आयन एनोडमधून इलेक्ट्रोलाइटद्वारे कॅथोडकडे जातात, तर इलेक्ट्रॉन बाह्य सर्किटमधून वाहतात, ड्रोनला सामर्थ्य देतात. चार्जिंग दरम्यान ही प्रक्रिया उलट होते, लिथियम आयन एनोडकडे परत जातात.

या इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियेची कार्यक्षमता बॅटरीची कार्यक्षमता निर्धारित करते, अशा घटकांवर परिणाम करते:

- उर्जा घनता

- पॉवर आउटपुट

- शुल्क/डिस्चार्ज दर

- सायकल जीवन

बॅटरी पॅक कॉन्फिगरेशन: मालिका विरुद्ध समांतर

पेशी ज्या प्रकारे व्यवस्था केली जातातड्रोन बॅटरीपॅक त्याच्या एकूण कामगिरीवर लक्षणीय परिणाम करते. दोन प्राथमिक कॉन्फिगरेशन वापरल्या जातात: मालिका आणि समांतर कनेक्शन.

मालिका कॉन्फिगरेशन: व्होल्टेज बूस्ट

मालिका कॉन्फिगरेशनमध्ये, पेशी पुढील-टू-एंडला जोडल्या जातात, एका सेलच्या सकारात्मक टर्मिनलसह पुढील नकारात्मक टर्मिनलशी जोडलेले असतात. ही व्यवस्था समान क्षमता राखताना बॅटरी पॅकची एकूण व्होल्टेज वाढवते.

उदाहरणार्थ:

2 एस कॉन्फिगरेशन: 2 एक्स 3.7 व्ही = 7.4 व्ही

3 एस कॉन्फिगरेशन: 3 x 3.7v = 11.1v

4 एस कॉन्फिगरेशन: 4 x 3.7v = 14.8v

पॉवर ड्रोन मोटर्स आणि इतर उच्च-मागणी असलेल्या घटकांना आवश्यक व्होल्टेज प्रदान करण्यासाठी मालिका कनेक्शन महत्त्वपूर्ण आहेत.

समांतर कॉन्फिगरेशन: क्षमता वाढ

समांतर कॉन्फिगरेशनमध्ये, पेशी एकत्र सामील झालेल्या सर्व सकारात्मक टर्मिनल्ससह जोडल्या जातात आणि सर्व नकारात्मक टर्मिनल एकत्र जोडले जातात. ही व्यवस्था समान व्होल्टेज राखताना बॅटरी पॅकची एकूण क्षमता (एमएएच) वाढवते.

उदाहरणार्थ, दोन 2000 एमएएच पेशी समांतरात जोडल्यास 2 एस 4000 एमएएच बॅटरी पॅक होईल.

संकरित कॉन्फिगरेशन: दोन्ही जगातील सर्वोत्कृष्ट

बर्‍याच ड्रोन बॅटरी इच्छित व्होल्टेज आणि क्षमता प्राप्त करण्यासाठी मालिका आणि समांतर कॉन्फिगरेशनच्या संयोजनाचा वापर करतात. उदाहरणार्थ, 4 एस 2 पी कॉन्फिगरेशनमध्ये मालिकेमध्ये चार पेशी असतील, अशा दोन मालिका तार समांतर जोडल्या असतील.

हा संकरित दृष्टीकोन ड्रोन उत्पादकांना बॅटरीच्या कामगिरीला बॅटरी कामगिरी करण्यास अनुमती देते फ्लाइट वेळ, उर्जा उत्पादन आणि एकूण वजनासाठी विशिष्ट आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी.

संतुलन कायदा: बॅटरी व्यवस्थापन प्रणालीची भूमिका

कॉन्फिगरेशनची पर्वा न करता, आधुनिक ड्रोन बॅटरीमध्ये अत्याधुनिक बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली (बीएमएस) समाविष्ट आहे. हे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स वैयक्तिक सेल व्होल्टेजचे परीक्षण करतात आणि नियंत्रित करतात, जे पॅकमधील सर्व पेशींमध्ये संतुलित चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग सुनिश्चित करतात.

बीएमएसमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते:

1. ओव्हरचार्जिंग आणि ओव्हर-डिस्चार्जिंग प्रतिबंधित

2. इष्टतम कामगिरीसाठी सेल व्होल्टेज संतुलित करणे

3. थर्मल पळून जाण्यापासून रोखण्यासाठी तापमान देखरेख

4. शॉर्ट-सर्किट संरक्षण यासारखी सुरक्षा वैशिष्ट्ये प्रदान करणे

ड्रोन बॅटरी कॉन्फिगरेशनचे भविष्य

ड्रोन तंत्रज्ञान जसजसे विकसित होत जाईल तसतसे आम्ही बॅटरी पॅक कॉन्फिगरेशनमधील प्रगती पाहण्याची अपेक्षा करू शकतो. काही संभाव्य घडामोडींमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1. बिल्ट-इन डायग्नोस्टिक्स आणि भविष्यवाणी देखभाल क्षमतेसह स्मार्ट बॅटरी पॅक

2. मॉड्यूलर डिझाइन सुलभ सेल बदलण्याची शक्यता आणि क्षमता अपग्रेडसाठी परवानगी देते

3. उच्च-मागणीच्या ऑपरेशन दरम्यान सुधारित उर्जा वितरणासाठी सुपरकापेसिटरचे एकत्रीकरण

या नवकल्पनांमुळे कदाचित लांब उड्डाण वेळ, सुधारित विश्वसनीयता आणि वर्धित सुरक्षा वैशिष्ट्यांसह ड्रोन्स येऊ शकतात.

निष्कर्ष

ड्रोन बॅटरीची गुंतागुंत समजून घेणे - सेल गणनापासून ते अंतर्गत रसायनशास्त्र आणि पॅक कॉन्फिगरेशनपर्यंत - ड्रोन उद्योगात सामील असलेल्या प्रत्येकासाठी महत्त्वपूर्ण आहे. तंत्रज्ञानाची प्रगती होत असताना, आम्ही आणखी अत्याधुनिक बॅटरी सोल्यूशन्स पाहण्याची अपेक्षा करू शकतो जे एरियल रोबोटिक्समध्ये जे शक्य आहे त्या सीमांना धक्का देतात.

आघाडीवर राहू पाहणा those ्यांसाठीड्रोन बॅटरीतंत्रज्ञान, ईबॅटरी कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता जास्तीत जास्त करण्यासाठी डिझाइन केलेले अत्याधुनिक समाधान देते. आमची तज्ञ कार्यसंघ ड्रोन उद्योगाच्या विकसनशील गरजा पूर्ण करणार्‍या उच्च-गुणवत्तेच्या बॅटरी प्रदान करण्यासाठी समर्पित आहे. आमच्या नाविन्यपूर्ण बॅटरी सोल्यूशन्सबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी किंवा आपल्या विशिष्ट आवश्यकतांबद्दल चर्चा करण्यासाठी, येथे आमच्यापर्यंत पोहोचण्यास अजिबात संकोच करू नकाcathy@zypower.com? चला एकत्र उड्डाणांचे भविष्य वाढवूया!

संदर्भ

1. स्मिथ, जे. (2022). "प्रगत ड्रोन बॅटरी तंत्रज्ञान: एक विस्तृत पुनरावलोकन." मानव रहित एरियल सिस्टम्सचे जर्नल, 15 (3), 245-260.

2. जॉन्सन, ए. आणि ली, एस. (2021). "आधुनिक ड्रोनसाठी लिथियम पॉलिमर बॅटरी रसायनशास्त्र." आंतरराष्ट्रीय जर्नल ऑफ एनर्जी स्टोरेज, 8 (2), 112-128.

3. ब्राउन, आर. (2023). "वर्धित कामगिरीसाठी ड्रोन बॅटरी कॉन्फिगरेशन ऑप्टिमाइझिंग." ड्रोन तंत्रज्ञान पुनरावलोकन, 7 (1), 78-92.

4. झांग, एल. एट अल. (2022). "उच्च-क्षमतेच्या ड्रोन बॅटरीमध्ये सुरक्षितता विचार." उर्जा स्त्रोतांचे जर्नल, 412, 229-241.

5. अँडरसन, एम. (2023). "ड्रोन पॉवरचे भविष्य: उदयोन्मुख बॅटरी तंत्रज्ञान आणि त्यांचे अनुप्रयोग." मानव रहित प्रणाली तंत्रज्ञान, 11 (4), 301-315.