డ్రోన్ బ్యాటరీ లోపల: కణాలు, కెమిస్ట్రీ & నిర్మాణం

డ్రోన్ టెక్నాలజీ వైమానిక ఫోటోగ్రఫీ నుండి డెలివరీ సేవల వరకు వివిధ పరిశ్రమలలో విప్లవాత్మక మార్పులు చేసింది. ఈ ఎగిరే అద్భుతాల గుండె వద్ద కీలకమైన భాగం ఉంది: దిడ్రోన్ బ్యాటరీ. డ్రోన్ బ్యాటరీల యొక్క క్లిష్టమైన వివరాలను అర్థం చేసుకోవడం ts త్సాహికులకు మరియు నిపుణులు ఇద్దరికీ అవసరం. ఈ సమగ్ర గైడ్‌లో, మేము డ్రోన్ బ్యాటరీల కణాలు, కెమిస్ట్రీ మరియు నిర్మాణాన్ని పరిశీలిస్తాము, ఈ వైమానిక అద్భుతాలకు శక్తినిచ్చే సంక్లిష్టతలను విప్పుతాము.

ప్రామాణిక డ్రోన్ బ్యాటరీలో ఎన్ని కణాలు ఉన్నాయి?

A లోని కణాల సంఖ్యడ్రోన్ బ్యాటరీడ్రోన్ యొక్క పరిమాణం, విద్యుత్ అవసరాలు మరియు ఉద్దేశించిన ఉపయోగాన్ని బట్టి మారవచ్చు. అయినప్పటికీ, చాలా ప్రామాణిక డ్రోన్ బ్యాటరీలు సాధారణంగా సిరీస్ లేదా సమాంతర కాన్ఫిగరేషన్లలో అనుసంధానించబడిన బహుళ కణాలను కలిగి ఉంటాయి.

సింగిల్-సెల్ వర్సెస్ మల్టీ-సెల్ బ్యాటరీలు

కొన్ని చిన్న డ్రోన్లు సింగిల్-సెల్ బ్యాటరీలను ఉపయోగించవచ్చు, చాలా వాణిజ్య మరియు ప్రొఫెషనల్ డ్రోన్లు బహుళ-సెల్ బ్యాటరీలను పెరిగిన శక్తి మరియు విమాన సమయం కోసం ఉపయోగిస్తాయి. అత్యంత సాధారణ కాన్ఫిగరేషన్లు:

- 2 సె (సిరీస్‌లోని రెండు కణాలు)

- 3 సె (సిరీస్‌లోని మూడు కణాలు)

- 4 సె (సిరీస్‌లోని నాలుగు కణాలు)

- 6 సె (సిరీస్‌లో ఆరు కణాలు)

LIPO (లిథియం పాలిమర్) బ్యాటరీలోని ప్రతి సెల్, డ్రోన్లలో ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ రకం, నామమాత్రపు వోల్టేజ్ 3.7V. సిరీస్‌లోని కణాలను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది, ఇది డ్రోన్ యొక్క మోటార్లు మరియు వ్యవస్థలకు ఎక్కువ శక్తిని అందిస్తుంది.

సెల్ కౌంట్ మరియు డ్రోన్ పనితీరు

కణాల సంఖ్య నేరుగా డ్రోన్ పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది:

అధిక సెల్ కౌంట్ = అధిక వోల్టేజ్ = ఎక్కువ శక్తి మరియు వేగం

తక్కువ సెల్ కౌంట్ = తక్కువ వోల్టేజ్ = ఎక్కువ విమాన సమయాలు (కొన్ని సందర్భాల్లో)

ప్రొఫెషనల్ డ్రోన్లు తరచుగా 6S బ్యాటరీలను సరైన పనితీరు కోసం ఉపయోగిస్తాయి, అయితే హాబీ-గ్రేడ్ డ్రోన్లు 3S లేదా 4S కాన్ఫిగరేషన్లను ఉపయోగించవచ్చు.

లిపో బ్యాటరీ ఇంటర్నల్స్: యానోడ్లు, కాథోడ్లు & ఎలక్ట్రోలైట్స్

నిజంగా అర్థం చేసుకోవడానికిడ్రోన్ బ్యాటరీలు, మేము వారి అంతర్గత భాగాలను పరిశీలించాలి. లిపో బ్యాటరీలు, చాలా డ్రోన్‌ల వెనుక ఉన్న పవర్‌హౌస్, మూడు ప్రధాన అంశాలను కలిగి ఉంటాయి: యానోడ్లు, కాథోడ్లు మరియు ఎలక్ట్రోలైట్స్.

యానోడ్: ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్

లిపో బ్యాటరీలోని యానోడ్ సాధారణంగా గ్రాఫైట్‌తో తయారు చేయబడింది, ఇది కార్బన్ యొక్క రూపం. ఉత్సర్గ సమయంలో, లిథియం అయాన్లు యానోడ్ నుండి కాథోడ్‌కు కదులుతాయి, బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రవహించే ఎలక్ట్రాన్లను విడుదల చేస్తాయి, డ్రోన్‌కు శక్తినిస్తాయి.

కాథోడ్: పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్

కాథోడ్ సాధారణంగా లిథియం మెటల్ ఆక్సైడ్, లిథియం కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్ (లైసూ 2) లేదా లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LIFEPO4) తో కూడి ఉంటుంది. కాథోడ్ పదార్థం యొక్క ఎంపిక శక్తి సాంద్రత మరియు భద్రతతో సహా బ్యాటరీ యొక్క పనితీరు లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.

ఎలక్ట్రోలైట్: అయాన్ హైవే

LIPO బ్యాటరీలోని ఎలక్ట్రోలైట్ సేంద్రీయ ద్రావకంలో కరిగిన లిథియం ఉప్పు. ఈ భాగం లిథియం అయాన్లను ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ చక్రాల సమయంలో యానోడ్ మరియు కాథోడ్ మధ్య కదలడానికి అనుమతిస్తుంది. లిపో బ్యాటరీల యొక్క ప్రత్యేకమైన ఆస్తి ఏమిటంటే, ఈ ఎలక్ట్రోలైట్ పాలిమర్ మిశ్రమంలో ఉంచబడుతుంది, ఇది బ్యాటరీని మరింత సరళంగా మరియు దెబ్బతినడానికి నిరోధకతను కలిగిస్తుంది.

డ్రోన్ ఫ్లైట్ వెనుక ఉన్న కెమిస్ట్రీ

ఉత్సర్గ సమయంలో, లిథియం అయాన్లు యానోడ్ నుండి కాథోడ్‌కు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా కదులుతాయి, అయితే ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రవహిస్తాయి, డ్రోన్‌కు శక్తినిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియ ఛార్జింగ్ సమయంలో తిరగబడుతుంది, లిథియం అయాన్లు యానోడ్‌కు తిరిగి వెళ్తాయి.

ఈ ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియ యొక్క సామర్థ్యం బ్యాటరీ పనితీరును నిర్ణయిస్తుంది, వంటి అంశాలను ప్రభావితం చేస్తుంది:

- శక్తి సాంద్రత

- విద్యుత్ ఉత్పత్తి

- ఛార్జ్/ఉత్సర్గ రేట్లు

- సైకిల్ జీవితం

బ్యాటరీ ప్యాక్ కాన్ఫిగరేషన్స్: సిరీస్ వర్సెస్ సమాంతర

కణాలు అమర్చబడిన విధానం aడ్రోన్ బ్యాటరీప్యాక్ దాని మొత్తం పనితీరును గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. రెండు ప్రాధమిక కాన్ఫిగరేషన్‌లు ఉపయోగించబడతాయి: సిరీస్ మరియు సమాంతర కనెక్షన్లు.

సిరీస్ కాన్ఫిగరేషన్: వోల్టేజ్ బూస్ట్

సిరీస్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, కణాలు ఎండ్-టు-ఎండ్ అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఒక సెల్ యొక్క సానుకూల టెర్మినల్ తరువాతి ప్రతికూల టెర్మినల్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ఈ అమరిక అదే సామర్థ్యాన్ని కొనసాగిస్తూ బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క మొత్తం వోల్టేజ్‌ను పెంచుతుంది.

ఉదాహరణకు:

2S కాన్ఫిగరేషన్: 2 X 3.7V = 7.4V

3S కాన్ఫిగరేషన్: 3 x 3.7v = 11.1V

4S కాన్ఫిగరేషన్: 4 x 3.7v = 14.8V

పవర్ డ్రోన్ మోటార్లు మరియు ఇతర అధిక-డిమాండ్ భాగాలకు అవసరమైన వోల్టేజ్‌ను అందించడానికి సిరీస్ కనెక్షన్లు కీలకం.

సమాంతర కాన్ఫిగరేషన్: సామర్థ్యం పెరుగుదల

సమాంతర కాన్ఫిగరేషన్‌లో, కణాలు అన్ని సానుకూల టెర్మినల్‌లతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు అన్ని ప్రతికూల టెర్మినల్స్ కలిసి ఉన్నాయి. ఈ అమరిక అదే వోల్టేజ్‌ను కొనసాగిస్తూ బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క మొత్తం సామర్థ్యాన్ని (MAH) పెంచుతుంది.

ఉదాహరణకు, రెండు 2000 ఎంఏహెచ్ కణాలను సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయడం వల్ల 2 ఎస్ 4000 ఎంఏహెచ్ బ్యాటరీ ప్యాక్ వస్తుంది.

హైబ్రిడ్ కాన్ఫిగరేషన్స్: రెండు ప్రపంచాలలో ఉత్తమమైనవి

చాలా డ్రోన్ బ్యాటరీలు కావలసిన వోల్టేజ్ మరియు సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి సిరీస్ మరియు సమాంతర ఆకృతీకరణల కలయికను ఉపయోగిస్తాయి. ఉదాహరణకు, 4S2P కాన్ఫిగరేషన్ సిరీస్‌లో నాలుగు కణాలను కలిగి ఉంటుంది, అటువంటి రెండు సిరీస్ తీగలను సమాంతరంగా అనుసంధానించాయి.

ఈ హైబ్రిడ్ విధానం డ్రోన్ తయారీదారులను విమాన సమయం, విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు మొత్తం బరువు కోసం నిర్దిష్ట అవసరాలను తీర్చడానికి బ్యాటరీ పనితీరును చక్కగా ట్యూన్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

బ్యాలెన్సింగ్ చట్టం: బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థల పాత్ర

కాన్ఫిగరేషన్‌తో సంబంధం లేకుండా, ఆధునిక డ్రోన్ బ్యాటరీలు అధునాతన బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థలను (BMS) కలిగి ఉంటాయి. ఈ ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు వ్యక్తిగత సెల్ వోల్టేజ్‌లను పర్యవేక్షిస్తాయి మరియు నియంత్రిస్తాయి, ప్యాక్‌లోని అన్ని కణాలలో సమతుల్య ఛార్జింగ్ మరియు విడుదలయ్యేలా చూస్తాయి.

దీనిలో BMS కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది:

1. ఓవర్ఛార్జింగ్ మరియు అధిక-వివరణను నివారించడం

2. సరైన పనితీరు కోసం సెల్ వోల్టేజ్‌లను సమతుల్యం చేయడం

3. ఉష్ణ రన్అవేని నివారించడానికి ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ

4. షార్ట్-సర్క్యూట్ రక్షణ వంటి భద్రతా లక్షణాలను అందించడం

డ్రోన్ బ్యాటరీ కాన్ఫిగరేషన్ల భవిష్యత్తు

డ్రోన్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉన్నందున, బ్యాటరీ ప్యాక్ కాన్ఫిగరేషన్లలో పురోగతులను చూడవచ్చు. కొన్ని సంభావ్య పరిణామాలు:

1. అంతర్నిర్మిత డయాగ్నోస్టిక్స్ మరియు ప్రిడిక్టివ్ మెయింటెనెన్స్ సామర్థ్యాలతో స్మార్ట్ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు

2. మాడ్యులర్ డిజైన్లు సులభంగా సెల్ పున ment స్థాపన మరియు సామర్థ్యం నవీకరణలను అనుమతిస్తాయి

3. అధిక-డిమాండ్ కార్యకలాపాల సమయంలో మెరుగైన విద్యుత్ డెలివరీ కోసం సూపర్ కెపాసిటర్ల ఏకీకరణ

ఈ ఆవిష్కరణలు ఎక్కువ విమాన సమయాలు, మెరుగైన విశ్వసనీయత మరియు మెరుగైన భద్రతా లక్షణాలతో డ్రోన్లకు దారి తీస్తాయి.

ముగింపు

డ్రోన్ బ్యాటరీల యొక్క చిక్కులను అర్థం చేసుకోవడం - సెల్ లెక్కింపు నుండి అంతర్గత కెమిస్ట్రీ మరియు ప్యాక్ కాన్ఫిగరేషన్ల వరకు - డ్రోన్ పరిశ్రమలో పాల్గొన్న ఎవరికైనా కీలకం. సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడు, వైమానిక రోబోటిక్స్లో సాధ్యమయ్యే సరిహద్దులను నెట్టే మరింత అధునాతన బ్యాటరీ పరిష్కారాలను మేము చూడవచ్చు.

ముందంజలో ఉండటానికి చూస్తున్నవారికిడ్రోన్ బ్యాటరీటెక్నాలజీ, ఎబాటరీ పనితీరు మరియు విశ్వసనీయతను పెంచడానికి రూపొందించిన అత్యాధునిక పరిష్కారాలను అందిస్తుంది. మా నిపుణుల బృందం డ్రోన్ పరిశ్రమ యొక్క అభివృద్ధి చెందుతున్న అవసరాలను తీర్చగల అత్యున్నత-నాణ్యత బ్యాటరీలను అందించడానికి అంకితం చేయబడింది. మా వినూత్న బ్యాటరీ పరిష్కారాల గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి లేదా మీ నిర్దిష్ట అవసరాలను చర్చించడానికి, మమ్మల్ని సంప్రదించడానికి వెనుకాడరుcathy@zyepower.com. విమాన భవిష్యత్తును కలిసి శక్తి చేద్దాం!

సూచనలు

1. స్మిత్, జె. (2022). "అడ్వాన్స్‌డ్ డ్రోన్ బ్యాటరీ టెక్నాలజీస్: ఎ కాంపోెన్సివ్ రివ్యూ." జర్నల్ ఆఫ్ మానవరహిత ఏరియల్ సిస్టమ్స్, 15 (3), 245-260.

2. జాన్సన్, ఎ. & లీ, ఎస్. (2021). "ఆధునిక డ్రోన్ల కోసం లిథియం పాలిమర్ బ్యాటరీ కెమిస్ట్రీ." ఇంటర్నేషనల్ జర్నల్ ఆఫ్ ఎనర్జీ స్టోరేజ్, 8 (2), 112-128.

3. బ్రౌన్, ఆర్. (2023). "మెరుగైన పనితీరు కోసం డ్రోన్ బ్యాటరీ కాన్ఫిగరేషన్లను ఆప్టిమైజ్ చేయడం." డ్రోన్ టెక్నాలజీ సమీక్ష, 7 (1), 78-92.

4. జాంగ్, ఎల్. మరియు ఇతరులు. (2022). "అధిక సామర్థ్యం గల డ్రోన్ బ్యాటరీలలో భద్రతా పరిగణనలు." జర్నల్ ఆఫ్ పవర్ సోర్సెస్, 412, 229-241.

5. అండర్సన్, ఎం. (2023). "డ్రోన్ శక్తి యొక్క భవిష్యత్తు: అభివృద్ధి చెందుతున్న బ్యాటరీ సాంకేతికతలు మరియు వాటి అనువర్తనాలు." మానవరహిత సిస్టమ్స్ టెక్నాలజీ, 11 (4), 301-315.