Jak vypočítat výdrž baterie pro různé drony？

I. Základní výpočet výdrže: Tři klíčové parametry LiPo baterie a základní vzorce

Chcete-li přesně vypočítat vytrvalost, musíte nejprve porozumět kritickým známkám na skútrubaterie. Kapacita (mAh), rychlost vybíjení (C-rating) a napětí (S-rating) LiPo baterie tvoří základ pro výpočet.

Jejich vztah ke spotřebě energie dronu tvoří základní vzorec:

1. Analýza klíčových parametrů

Kapacita (mAh): Celková uložená elektrická energie. Například 10 000 mAh baterie může dodávat proud 10 A po dobu 1 hodiny.

Rychlost vybíjení (C Rating): Bezpečná rychlost vybíjení. U 20C baterie je maximální vybíjecí proud = kapacita (Ah) × 20.

Napětí (S Rating): 1S = 3,7V. Napětí určuje výkon motoru, ale musí odpovídat ESC.

2. Základní výpočetní vzorec

Teoretická doba letu (minuty) = (kapacita baterie × účinnost vybíjení ÷ průměrný proud dronu) × 60

Účinnost vybíjení: Skutečná využitelná kapacita LiPo baterie je přibližně 80%-95% jmenovité hodnoty.

Průměrný proud: Spotřeba energie v reálném čase během letu, vyžadující výpočet na základě modelu a provozních podmínek.

II. Praktické výpočty podle modelu: Od spotřebitelských k průmyslovým aplikacím

Spotřeba energie se u dronů výrazně liší, což vyžaduje přizpůsobené výpočty výdrže. Následující tři typické modely nabízejí nejhodnotnější referenční logiku:

1. Letecké fotografovací drony pro spotřebitele

Základní charakteristiky: Nízká užitečná zátěž, stabilní spotřeba energie, upřednostňuje visení a cestovní vytrvalost.

Příklad: Dron využívající baterii 3S 5000mAh s průměrným proudem 25A a účinností vybíjení 90%

Skutečná výdrž = (5000 × 0,9 ÷ 25) × 60 ÷ 1000 = 10,8 minut (teoretická hodnota)

Poznámka: Skutečná doba letu s vysokým podílem vznášení je přibližně 8-10 minut v souladu se specifikacemi výrobce.

2. Závodní FPV drony

Základní charakteristiky: Vysoký nárazový výkon, velký okamžitý proud, významný dopad na hmotnost baterie.

Příklad: 3S 1500mAh 100C baterie FPV racer, průměrný proud 40A, účinnost vybíjení 85%

Teoretická výdrž = (1500 × 0,85 ÷ 40) × 60 ÷ 1000 = 1,91 minuty

3. Průmyslové drony pro postřikování plodin

Základní charakteristiky: Velké užitečné zatížení, prodloužená výdrž, závislé na vysokokapacitních bateriích.

Příklad: 6S 30000mAh akumulátorový dron na postřik plodin, průměrný proud 80A, účinnost vybíjení 90%

Teoretická výdrž = (30000 × 0,9 ÷ 80) × 60 ÷ 1000 = 20,25 minut

III. Překonávání teoretických limitů: Úprava na tři kritické faktory

Přesné výpočty jsou méně důležité než stabilní letové výkony. Následující faktory snižují odolnost a je třeba je vzít v úvahu:

1. Zásahy do životního prostředí

Teplota: Kapacita klesne o 30 % pod 0 °C. Při -30 °C vyžadují drony k udržení odolnosti vyhřívání motoru.

Rychlost větru: Boční vítr zvyšuje spotřebu energie o 20 % až 40 %, přičemž poryvy vyžadují dodatečný výkon pro stabilizaci polohy.

2. Letové chování

Manévrování: Častá stoupání a ostré zatáčky spotřebovávají o 30 % více energie než ustálená jízda.

Hmotnost užitečného zatížení: 20% zvýšení užitečného zatížení přímo zkracuje dobu letu o 19%.

3. Stav baterie

Stárnutí: Kapacita se po 300-500 nabíjecích cyklech sníží na 70 %, čímž se odpovídajícím způsobem sníží výdrž.

Způsob skladování: Dlouhodobé skladování při plném nabití urychluje stárnutí; během skladování udržujte 40%-60% nabití.

IV. Techniky optimalizace výdrže: Výběr správné baterie je důležitější než výpočty

Kapacita vs. váha: Průmyslové drony volí 20 000-30 000 mAh baterie; spotřebitelská třída upřednostňuje 2 000–5 000 mAh, aby se zabránilo začarovanému kruhu „těžké baterie = velké zatížení“.

Přizpůsobení rychlosti vybíjení: Závodní drony vyžadují baterie s vysokou rychlostí 80-100C; zemědělské drony potřebují ke splnění požadavků pouze 10-15C.

Smart Management: Baterie se systémy BMS zvyšují účinnost vybíjení o 15 % a prodlužují životnost díky vyrovnávání napětí článků.

V. Budoucí trendy: Průlomy ve výdrži baterie LiPo

PolotuháLiPo baterienyní dosáhnout o 50 % vyšší hustoty energie. V kombinaci s technologií rychlého nabíjení (80% nabití za 15 minut) by průmyslové drony mohly překonat 120 minut výdrže letu.