Колко време издържат твърдотелните батерии?

Колко издържат твърдотелните батерии? 

Реалистичен отговор за операторите на UAV

Броят на циклите е числото, с което водят повечето производители на батерии. 700 цикъла. 800 цикъла. Понякога повече. За операторите на UAV, които се опитват да планират бюджети за подмяна и графици за управление на флота, това число е полезно, но непълно. Това, което всъщност има значение, е как тези цикли се превръщат в календарно време - и дали батерията ще издържи толкова дълго, дори ако не я използвате толкова силно.

Ето по-пълна картина натвърда батерияживот за комерсиални операции на UAV.

Цикличен живот срещу календарен живот: Два различни часовника

Всяка батерия работи на 2 часовника едновременно. Първият е броят на цикъла — колко пъти е бил напълно зареден и разреден. Втората е календарната възраст - колко дълго съществува, независимо колко е използвана.

И двете имат значение. Батерията на UAV в твърдо състояние, оценена за 800 цикъла, все още изпитва календарно стареене, дори когато стои на склад. Електродните материали бавно реагират с електролита. Литият мигрира в малки количества дори без да протича ток. Батерията, която е съхранявана 3 години и след това е пусната в експлоатация, няма да работи идентично с 1, съхранявана 3 месеца.

Батериите в твърдо състояние имат предимство и при двата часовника в сравнение с конвенционалните LiPo пакети, но предимството е по-изразено при часовника с цикъл, отколкото при часовника с календар.

Живот на цикъла при реални работни условия на UAV

Цифрите от 600 до 900 цикъла, цитирани за търговски твърдотелни UAV батерии, представляват запазване на капацитета над 80% при стандартизирани условия на изпитване. При реални полеви операции обхватът варира в зависимост от това колко силно е работила батерията.

Консервативна оценка за твърдотелни UAV батерии при типични търговски операции - умерени скорости на разреждане, разумно управление на температурата, съхранение при частично зареждане между мисиите - поставя практически цикъл на живот от 700 до 850 цикъла, преди запазването на капацитета да падне под оперативно полезните прагове за повечето профили на мисии.

Какво означава това в календарни години зависи изцяло от честотата на цикъла на вашата операция:

Самолет, изпълняващ 2 мисии дневно, 5 дни в седмицата, 50 седмици в годината, изпълнява приблизително 500 цикъла годишно. При 750 използваеми цикъла този пакет издържа приблизително 18 месеца преди подмяна.

Самолет, изпълняващ 1 мисия дневно по същия график, завършва 250 цикъла годишно - достигайки същата марка от 750 цикъла на около 3 години.

Батерия в сезонна работа — 200 цикъла по време на 6-месечен активен сезон — може да достигне лимита на цикъла си на 3 до 4-годишната граница, но календарното стареене ще започне да влияе върху производителността преди това.

Живот на съхранение и стареене на календара

Твърдите батерии в хранилището се разграждат по-бавно от LiPo пакетите при еквивалентни условия. Намалената реактивност на електролита, която дава на твърдотелните батерии по-добър цикъл на живот, също забавя процеса на стареене на календара, но не го спира.

Разумно очакване за твърдотелни UAV батерии при подходящи условия на съхранение — частично зареждане (40 до 60%), стабилна температура между 60 и 75°F, суха среда — е 3 до 5 години живот на съхранение, преди влошаването на капацитета да стане оперативно значимо. Това се сравнява благоприятно с LiPo опаковките, където 2 до 3 години живот на съхранение при внимателни условия е по-типичен.

За сезонни операции или инвентаризация на резервни батерии, тази разширена стабилност при съхранение е значимо оперативно предимство отвъд това, което броят на живота на цикъла обхваща.

Какво скъсява живота по-бързо от очакваното

И двата часовника работят по-бързо при специфични условия, контролирани от операторите на UAV:

Работата при висока температура или съхранението ускорява стареенето на календара, независимо от броя на циклите. Постоянното дълбоко разреждане под 20% оставащ заряд ускорява стареенето на цикъла по-бързо от профилите на умерено разреждане. Честото бързо зареждане при максимални номинални скорости на зареждане без управление на температурата измества двата часовника напред едновременно.

Твърдите батерии понасят тези условия по-добре от LiPo еквивалентите – но поносимостта не е същото като имунитета. Предимството в производителността се стеснява, когато работните условия са постоянно лоши.

Планиране на смяна на батерии за UAV флотилии

За търговски оператори, изграждащи годишни бюджети за батерии: честотата на цикъла определя интервалите за смяна по-точно от календарното време за паркове с висока степен на използване. За флоти с ниска степен на използване и сезонни операции стареенето на календара се превръща в паралелно ограничение, което си струва да се отчете заедно с броя на циклите.

ZYEBATTERYпредоставя данни за запазване на цикъла на живот и насоки за живота на съхранение за твърдотелни литиево-йонни и високопроизводителни литиево-полимерни UAV батерии — защото планирането на смяна работи най-добре, когато и двата часовника са видими, а не само броят на цикъла в спецификационния лист.