Miért repülhetnek csak 3-5 percig az FPV drónok?

Az akkumulátor élettartama az egyik legfontosabb probléma az FPV drónpilóták számára. Sok pilóta úgy találja, hogy a legtöbb FPV drón csak 3-5 percig képes teljes feltöltéssel repülni, legyen szó versenyzésről vagy szabadstílusú repülésről, ami sokkal rövidebb, mint a hagyományos fogyasztói drónok akkumulátorának élettartama. Miért van ez így?

A VSD (Shenzhen Weisda Micro Motor Co., Ltd.) a szénkefe nélküli motorok kutatására, fejlesztésére és gyártására összpontosít. A több mint egy évtizedes tapasztalattal alátámasztott vállalat a nagy teljesítményű FPV-motorok széles választékát szállítja világszerte az ügyfeleknek.

 

A kiváltó ok a motor hatékonyságában, az akkumulátor konfigurációjában és a repülési szokásokban rejlik. A sebesség és a rugalmasság érdekében az FPV drónokat gyakran nagy-KV kefe nélküli motorokkal és nagy-teljesítményű energiarendszerrel szerelik fel. Ez a konfiguráció rendkívüli gyorsulást és irányíthatóságot hozhat, de jelentősen megnöveli az energiafogyasztást is. A drón könnyű kialakításával és repülés közbeni gyakori gyors gázcserével kombinálva a repülési idő tovább csökken.

 

Ebben a cikkben alaposan áttekintjük azokat a valós tényezőket, amelyek befolyásolják az FPV drónok energiafogyasztását, beleértve a tipikus tartós teljesítményt, az energiafogyasztás mögött meghúzódó fizikát, és azt, hogyan lehet maximalizálni az egyes akkumulátorok repülési idejét ésszerű motor- és konfigurációválasztással.

 

1.1 A motor és az egész gép energiafogyasztása

Egy tipikus 5 hüvelykes FPV drón agresszív repülés közben motoronként 200-300 W-ot fogyaszt, a teljes csúcsáram pedig elérheti a 150-190 A-t.

Normál repülés közben a motoronkénti átlagos áramfelvétel 30-40A, de erős gyorsítások és intenzív manőverek esetén magasabb csúcsáramok is előfordulhatnak.

Ennek az igénynek a kielégítésére a legtöbb 5 hüvelykes quadcopter 30 A vagy 40 A névleges ESC-kkel rendelkezik, amelyek biztonságosan kezelik a nagy csúcsáramokat.

 

1.2 Az akkumulátor kapacitása és a repülési idő

Általános konfiguráció: 4S (14,8 V) 1300–1500 mAh LiPo akkumulátor

Ez a beállítás általában 3-5 perc repülési időt biztosít teljes gázzal.

 

Nagyobb kapacitású akkumulátor:

A 2000 mAh-s vagy nagyobb kapacitású akkumulátor használatával jelentősen meghosszabbítható a repülési idő, akár 8-10 percre is lassú utazósebesség mellett.

 

1.3 Különbségek a repülési tartományban a különböző repüléstípusok között

Versenyrepülőgépek: folyamatos magas fojtószelepes repülés, nagy csúcsáram és legrövidebb repülési idő.

 

Freestyle: A gázkar gyakran változik, de a maximális teljesítmény kisebb, mint egy versenygépé, és a kitartás általában 4-6 perc.

 

Cinewhoop: Sima repülés, alacsony gázadás és akár 8-10 perces kitartás.

 

1.4 A repülési időt befolyásoló kulcstényezők

Akkumulátor kapacitása és kisütési sebessége (C érték): Például egy 4S 1300mAh 120C akkumulátor elméletileg 156A maximális áramerősséget tud biztosítani, biztosítva ezzel a nagy terhelés melletti igények kielégítését.

 

A drón tömege és aerodinamika: Minél nagyobb a tömeg, annál nagyobb a légellenállás, és a motornak nagyobb tolóerőt kell biztosítania, ami lerövidíti a repülési hatótávot.

 

Repülési stílus és gázszabályozás: Az agresszív manőverek gyorsabban fogyasztják az akkumulátort, míg a sima repülés jelentősen megnövelheti a repülési távolságot.

 

A terhelő eszközök energiafogyasztása: például a DJIO3AirUnit, amely körülbelül 6 W-ot fogyaszt (1,2 A 5 V-nál és 0,67 A 9 V-nál), szintén növeli a teljes energiafogyasztást.

 

Következtetés: Az FPV drónok rövid repülési ideje a nagy{0}}teljesítményű energiarendszerek és az intenzív repülési módszerek elkerülhetetlen eredménye, míg az ésszerű akkumulátorkonfiguráció és a hatékony motorválasztás jelentősen megnövelheti a repülési időt.

 

Az FPV (first{0}}person view) drónok sebességükről és mozgékonyságukról ismertek, de ezeknek a funkcióknak az ára a magasabb energiafogyasztás. A fogyasztói-minőségű légifotós drónokhoz képest az FPV drónok akkumulátorának élettartama rövidebb, különösen verseny- és szabadstílusú repüléseknél, gyakran csak 3-5 percnyi teljes gázzal történő repülést képesek kitartani. Ennek fő okai a következők:

2.1 Nagy teljesítményű{1}}áramrendszer

A gyors gyorsulás, éles fordulatok és függőleges emelkedők elérése érdekében az FPV drónokat általában nagy-KV kefe nélküli motorokkal és nagy-reakciójú ESC-vel (elektronikus sebességszabályozóval) szerelik fel. Ezek az alkatrészek nagy mennyiségű energiát szabadítanak fel rövid időn belül extrém tolóerő-/-súly arányért cserébe, ugyanakkor több akkumulátort fogyasztanak.

 

2.2 Agresszív repülési stílus

A versenyzés és a freestyle repülés gyakori gyors gyorsítást és nagy{0}}szögű manővereket igényel, miközben a motorok gyakran nagy teljesítménnyel működnek. A gázkar drasztikus változásai nemcsak a repülés izgalmát növelik, hanem jelentősen felgyorsítják az akkumulátorfogyasztást is.

 

2.3 Az akkumulátor kapacitása és a súlya{1}}alkalmazása

Az FPV drónok általában lítium-polimer (LiPo) akkumulátorokat használnak. A nagyobb kapacitású akkumulátorok meghosszabbíthatják az akkumulátor élettartamát, de növelik a repülőgép tömegét is, ami nagyobb teljesítményt igényel a repülés fenntartásához, ami potenciálisan ellensúlyozza a megnövekedett kapacitás előnyeit. Ez azt jelenti, hogy mindig van kompromisszum-az akkumulátor kapacitása és a repülőgép tömege között.

 

2.4 A környezet hatása az energiafogyasztásra

Erős szél: Növelje a légellenállást, kényszerítve a motort a kimeneti teljesítmény növelésére.

 

Alacsony hőmérséklet: csökkenti az akkumulátoron belüli kémiai reakciók hatékonyságát és csökkenti a ténylegesen rendelkezésre álló kapacitást.,

 

2.5 Az akkumulátor állapota és élettartama

Mivel a LiPo akkumulátorokat idővel használják, kapacitásuk és kisülési hatékonyságuk csökken. A túltöltés vagy a túl-kisütés tovább csökkenti az akkumulátor élettartamát, ezáltal csökkenti az akkumulátor tényleges élettartamát.

 

Összegzés: Az FPV drónok gyors energiafogyasztásának alapvető oka a teljesítménykövetelmények, a repülési módszerek és az akkumulátortechnológia együttes korlátai. Minél szélsőségesebb a teljesítmény, annál nagyobb az energiafogyasztás, ami az FPV repülési élmény elkerülhetetlen ára.

 

Az FPV drónok repülési idejének meghosszabbítása érdekében a kulcs az energiarendszer hatékonyságának optimalizálása, az energiafogyasztás csökkentése és a repülési szokások javítása. A következő konkrét fejlesztési stratégiák vannak:

3.1 Akkumulátor optimalizálás

Válasszon megfelelő kapacitású és feszültségű akkumulátort: ​​A nagyobb kapacitású (mAh) és nagyobb feszültségű akkumulátorok több energiát tárolhatnak és hosszabb repülési időt biztosítanak.

 

Ügyeljen az akkumulátor egészségére: Kövesse a gyártó töltésre és tárolásra vonatkozó ajánlásait, és kerülje a túltöltést és a kisütést a kapacitásvesztés elkerülése érdekében.

 

Fontolja meg a lítium-ionos akkumulátorokat: Egyes alkalmazási helyzetekben a lítium-ionos akkumulátorok tömeg-/-aránya jobb, mint a hagyományos lítium-polimer akkumulátoroknak, ami segít az akkumulátor élettartamának növelésében.

 

3.2 Csökkentse a repülőgép súlyát

Távolítsa el a nem -létfontosságú részeket: például a pengevédőket, a futóművet vagy az egyéb kiegészítőket.

 

Használjon könnyű anyagokat: Válasszon könnyű kereteket, könnyű motorokat és más hatékony alkatrészeket az általános terhelés csökkentése érdekében.

 

3.3 A motorok és légcsavarok hatékonyságának javítása

Hatékony motor{0}}propeller-kombináció: Válasszon olyan motorokat és légcsavarokat, amelyek megfelelnek a repülési feladatnak, hogy elegendő tolóerőt érjenek el minimális teljesítmény mellett.

 

Alacsony dőlésszögű és két{0}}lapátú légcsavar: Az alacsony állású és két-lapátú légcsavar általában hatékonyabb, és hosszabb repülési időre is alkalmas, de meg kell találni az egyensúlyt a tolóerő és a hatékonyság között.

 

Vegye figyelembe a motor KV-értékét: Az alacsonyabb-KV motor nagyobb-átmérőjű légcsavarral párosítva javíthatja a hatékonyságot.

 

3.4 A repülési szokások javítása

Sima vezérlés: Kerülje a gyakori hirtelen gyorsításokat és éles kanyarokat, és csökkentse a működési időt a nagy{0}}teljesítménytartományban.

 

Tartson állandó sebességet: Az egyenletes repülés több energiát takarít meg, mint a gyakori gyorsítás és lassítás.

 

Megfelelően válassza ki a repülési magasságot: minél kisebb a repülési magasság, annál kisebb a légellenállás, ami segít a hatékonyság növelésében.

 

3.5 Beállítás és karbantartás

A repülésvezérlés pontos hangolása: Győződjön meg arról, hogy a repülésvezérlő és az elektronikus vezérlési paraméterek megfelelően vannak beállítva, hogy javítsa az energiarendszer válaszhatékonyságát.

 

Rendszeres karbantartás: Az energiapazarlás elkerülése érdekében tartsa tisztán és jó állapotban a motort, a légcsavart és a csatlakozókat.

 

A hosszú{0}}repülésű FPV drónok alapvető célja a repülési idő maximalizálása, az energiahatékonyság javítása és a megbízhatóság fenntartása, ami átfogó optimalizálást igényel a törzs kialakításától az energiaellátó rendszerig.

 

4.1 Repülőgépváz és aerodinamika

Testméret: A 6-7 hüvelykes keretek általában stabilabbak, és nagyobb akkumulátorok befogadására is alkalmasak. Könnyű szénszálas kereteket részesítenek előnyben könnyű súlyuk és nagy merevségük miatt.

 

Aerodinamikai optimalizálás: Az áramvonalas karok és az ügyes törzselrendezés csökkenti a légellenállást és javítja az utazás hatékonyságát.

 

A repülőgépváz merevsége: A merev szerkezet csökkentheti a vibrációt, megőrzi a repülésvezérlő érzékelők pontosságát és az energiarendszer hatékonyságát.

 

4.2 Erőátviteli optimalizálás

Akkumulátorválasztás: A lítium-ion akkumulátorok (például 18650 vagy 21700 specifikáció) nagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek, és kiválóan alkalmasak nagy hatótávolságú hajózásra.

 

Motor és légcsavar egyeztetése: Egy kis-KV motor nagy-átmérőjű, nagy-hatékonyságú propellerrel stabil tolóerőt tud biztosítani alacsony fordulatszámon, ami a hosszú-tartós drónok standard konfigurációja.

 

Elektronikus fordulatszám-szabályozás (ESC) optimalizálása: Győződjön meg arról, hogy az ESC, a motor és az akkumulátor feszültsége szorosan illeszkedik, hogy elkerülje a teljesítménykülönbség miatti energiapazarlást.

 

Feszültségkezelés: A hosszú{0}}repülésű drónok hajlamosabbak a feszültségesésre, ezért olyan elektronikus vezérlőrendszert kell választania, amely hatékonyan képes megbirkózni a feszültségingadozásokkal.

 

4.3 Képátvitel és elektronikus rendszer

Nagy hatótávolságú-képátvitel: fontolja meg 1,2 GHz-es vagy 1,3 GHz-es képátviteli rendszer használatát a jobb lefedettség érdekében.

 

Hatékony energiafelhasználás: A képátviteli berendezéseknek és kameráknak megbízhatóan kell működniük a repülésirányító teljesítménytartományán belül, hogy elkerüljék a szükségtelen energiafogyasztást.

 

OSD integráció: Az integrált OSD használata csökkenti a további berendezések súlyát és összetettségét.

 

4.4 Egyéb tervezési pontok

Rendkívül könnyű: Minden gramm súly közvetlenül befolyásolja az akkumulátor élettartamát. Használjon könnyű alkatrészeket, amennyire csak lehetséges, és távolítsa el a felesleges részeket.

 

Kiegészítő felszerelés: A GPS-modul és a saját akkumulátorral rendelkező hangjelző nélkülözhetetlen a helymeghatározáshoz és a nagy távolságú{0}}repülés utáni visszakereséshez.

 

Szoftverhangolás: A megfelelő repülésvezérlési beállítások és hangolás jelentősen javíthatja a repülés hatékonyságát és stabilitását.

 

-Repülés előtti tesztelés: A küldetés végrehajtása előtt az energiarendszert, a képátvitelt és az érzékelőket teljesen tesztelni és kalibrálni kell.

 

A fenti optimalizálási séma révén a hosszú -repülésű FPV UAV hosszabb utazási időt érhet el, miközben garantálja a megbízhatóságot, és alkalmas olyan alkalmazásokra, mint a felmérés és térképezés, ellenőrzés, valamint a nagy távolságú légi fényképezés.

 

Az FPV drón repülési idejét korlátozza a motor hatékonysága, súlya és akkumulátorkapacitása. A 3-5 perces "szűk keresztmetszet" áttöréséhez a kulcs az energiarendszer hatékonyságának javítása, ideértve a hatékonyabb kefe nélküli motor kiválasztását, az ésszerű KV-érték és a propeller kombinációt, valamint a repülési stratégia optimalizálását.

 

Azoknak a felhasználóknak, akiknek hosszabb repülési időre vagy különleges küldetésekre van szükségük, gyakran az egyedi motorok jelentik a legjobb megoldást. A motor KV értékének, teljesítményének és hatásfokának az adott repülési stílushoz és terhelési követelményekhez való igazításával a repülési idő jelentősen meghosszabbítható és az energiafogyasztás csökkenthető.

 

Végső soron az FPV drónok tartósságának javítása nem csak a nagyobb kapacitású akkumulátorokra támaszkodik, hanem az energiarendszer és az általános tervezés összehangolt optimalizálására is. A hatékonyságra, a könnyű súlyra és az ésszerű konfigurációra összpontosítva meghosszabbíthatja az egyes repülések idejét, miközben biztosítja a repülési élményt.

 

 

A stabil teljesítményre és nagy hatékonyságra törekvő FPV-pilóták számára a megfelelő motor kiválasztása a kulcs az élmény javításához.A VSD a kefe nélküli motorok kutatására, fejlesztésére és gyártására összpontosít. A több mint egy évtizedes tapasztalattal alátámasztott vállalat a nagy teljesítményű FPV motorok széles választékát{1}} szállítja ügyfeleinek világszerte.

 

VSD FPV motor ajánlási táblázat

Modell	KV értéktartomány	Alkalmazható feszültség (S)	Maximális teljesítmény (W)	Maximális tolóerő (g)
2306 Drone Motor	1800-2400KV	4S–6S	901W	1683g
2207 Drone Motor	1960KV	6S	902.5W	1703g
2807 Drone Motor	1350-1750KV	4S–6S	1436W	2728g
2808 Drone Motor	1300-1950KV	6S	1623.5W	2910g
2812 Drone Motor	900KV	6S	1010W	2710g
3115 drónmotor	900-1520KV	5S–8S	1617W	4185g
4720 Drone Motor	420KV	6S–8S	3037W	7232g
5315 drónmotor	380KV	6S–12S	4257W	9034g

 

Miért válassza a VSD-t?

Több mint tíz éves gyártási tapasztalat: A VSD 2011 óta a mikromotorok kutatására, fejlesztésére és gyártására összpontosít, és gazdag iparági tapasztalattal rendelkezik.

 

Erős K+F képességek: Évente több mint egymillió jüant fektetünk be a K+F-be, hogy folyamatosan ismételjük és optimalizáljuk a termék teljesítményét.

 

Átlátható és megbízható gyártás: Saját gyárunk van, és az ügyfelek online vagy offline látogathatják, hogy a gyártási folyamat átlátható és ellenőrizhető legyen.

 

Globális vásárlók megbíznak: Termékeinket széles körben használják a versenyzésben, légifotózásban, földmérési és térképészeti, ipari és professzionális UAV-területeken, és az iparban nagy elismerést kapnak.

 

A VSD kiválasztása azt jelenti, hogy hatékony, megbízható és professzionális FPV UAV táprendszert kell választani.