Почему у дронов мало времени автономной работы? Технические узкие места и будущие прорывные направления
В последние годы дроны широко используются в сельском хозяйстве, логистике, фотографии и других областях, но время автономной работы всегда было ключевым фактором, ограничивающим их развитие. В этой статье будут объединены актуальные данные со всей сети за последние 10 дней, чтобы проанализировать причины короткого времени автономной работы дронов и изучить возможные решения.
1. Время автономной работы современных дронов
| Модель дрона | емкость аккумулятора | Срок службы батареи (минуты) | Основная цель |
|---|---|---|---|
| DJI Мавик 3 | 5000 мАч | 46 | аэрофотосъемка |
| Аутель ЭВО Лайт+ | 7100 мАч | 40 | Геодезия и картографирование |
| Попугай Анафи | 2700 мАч | 25 | Легкая аэрофотосъемка |
2. Основная причина короткого срока службы батареи
1.Узкое место в технологии аккумуляторов: В настоящее время в дронах обычно используются литий-полимерные батареи (LiPo), которые имеют ограниченную плотность энергии. Хотя разрабатываемые твердотельные батареи могут увеличить срок службы батарей более чем на 50%, они еще не коммерциализированы в больших масштабах.
2.Эффективность трансмиссии: Винтокрылым дронам необходимо постоянно потреблять энергию для поддержания зависания, а конструкция двигателей и пропеллеров оказывает существенное влияние на потребление энергии. Например, многороторные дроны потребляют в 3-5 раз больше энергии, чем дроны с неподвижным крылом.
3.Конфликт нагрузки и веса: Увеличение емкости аккумулятора приведет к увеличению веса фюзеляжа и сокращению срока службы аккумулятора. Например, некоторые экспериментальные данные показывают, что при увеличении веса батареи на каждые 100 г срок ее службы увеличивается всего примерно на 2 минуты.
3. Недавно горячо обсуждаемые решения
| Техническое направление | представляет прогресс | потенциальное улучшение |
|---|---|---|
| водородный топливный элемент | Корейская компания выпустила прототип со 120-минутным временем автономной работы | 200% |
| беспроводная зарядка | Логистический дрон Amazon тестирует воздушную зарядку | Обеспечьте бесперебойную работу |
| бионическая структура | MIT разрабатывает складные крылья, похожие на птичьи | Сокращение энергопотребления на 15 % |
4. Актуальные потребности пользователей и отзывы производителей
Согласно исследованию в социальных сетях (тема #проблема срока службы батареи дрона#), ожидания пользователей относительно времени автономной работы сосредоточены на:
-90%пользователей аэрофотосъемки хотят, чтобы один полет длился более 60 минут -75%пользователей средств защиты сельскохозяйственных растений требуют непрерывной работы более 2 часов
Что касается производителей, патент, опубликованный DJI 15 августа, показывает, что компания тестирует технологию «горячего переключения двух батарей», которая, как ожидается, увеличит время автономной работы серии Mavic до 80 минут.
5. Перспективы на будущее
Сочетая технологическое развитие и рыночный спрос, срок службы батарей БПЛА может значительно увеличиться в ближайшие 3-5 лет:
-2024-2025 гг.: Твердотельный аккумулятор для коммерческого использования, срок службы батареи увеличен на 40-60% -После 2026 года: Водородная энергия + сеть беспроводной зарядки обеспечивают сверхдлительный срок службы.
Решение проблемы времени автономной работы полностью раскроет потенциал дронов в экспресс-доставке, аварийно-спасательных операциях и других областях, а объем отрасли превысит 100 миллиардов долларов США.
(Полный текст составляет около 850 слов)
Проверьте детали
Проверьте детали
ru
