كم من الوقت تدوم بطاريات الحالة الصلبة؟

ما هي مدة بقاء بطاريات الحالة الصلبة؟ 

إجابة واقعية لمشغلي الطائرات بدون طيار

عدد الدورات هو الرقم الذي تستخدمه معظم الشركات المصنعة للبطاريات. 700 دورة. 800 دورة. في بعض الأحيان أكثر. بالنسبة لمشغلي الطائرات بدون طيار الذين يحاولون التخطيط لميزانيات الاستبدال وجداول إدارة الأسطول، فإن هذا الرقم مفيد ولكنه غير كامل. ما يهم في الواقع هو كيفية ترجمة هذه الدورات إلى وقت تقويمي، وما إذا كانت البطارية ستظل على قيد الحياة لفترة طويلة حتى لو لم تستخدمها بهذه القوة.

وهنا صورة أكثر اكتمالابطارية الحالة الصلبةالعمر الافتراضي لعمليات الطائرات بدون طيار التجارية.

دورة الحياة مقابل حياة التقويم: ساعتان مختلفتان

تعمل كل بطارية على ساعتين في وقت واحد. الأول هو عدد الدورات – عدد مرات الشحن والتفريغ بالكامل. والثاني هو عمر التقويم - مدة وجوده، بغض النظر عن مقدار استخدامه.

كلاهما مهم. لا تزال بطارية الطائرات بدون طيار ذات الحالة الصلبة والتي تم تصنيفها لمدة 800 دورة تعاني من تقادم التقويم حتى عند وجودها في وحدة التخزين. تتفاعل مواد القطب ببطء مع المنحل بالكهرباء. يهاجر الليثيوم بكميات صغيرة حتى بدون تدفق التيار. لن تعمل البطارية التي يتم تخزينها لمدة 3 سنوات ثم يتم وضعها في الخدمة بشكل مماثل لبطارية واحدة مخزنة لمدة 3 أشهر.

تتمتع بطاريات الحالة الصلبة بميزة في كلتا الساعتين مقارنة بحزم LiPo التقليدية، ولكن الميزة أكثر وضوحًا في ساعة الدورة مقارنة بساعة التقويم.

دورة الحياة في ظروف تشغيل الطائرات بدون طيار الحقيقية

تمثل أرقام الدورة من 600 إلى 900 المذكورة في بطاريات الطائرات بدون طيار ذات الحالة الصلبة التجارية الاحتفاظ بالسعة بنسبة تزيد عن 80% في ظل ظروف الاختبار القياسية. في العمليات الميدانية الحقيقية، يختلف النطاق بناءً على مدى قوة عمل البطارية.

تقدير متحفظ لبطاريات الطائرات بدون طيار ذات الحالة الصلبة في العمليات التجارية النموذجية - معدلات تفريغ معتدلة، وإدارة معقولة لدرجة الحرارة، والتخزين بشحن جزئي بين المهام - يضع عمر الدورة العملي عند 700 إلى 850 دورة قبل أن ينخفض ​​الاحتفاظ بالقدرة إلى ما دون العتبات المفيدة من الناحية التشغيلية لمعظم ملفات تعريف المهام.

ما يعنيه هذا في السنوات التقويمية يعتمد كليًا على تكرار دورة العملية:

تقوم الطائرة التي تحلق بمهمتين يوميًا، 5 أيام في الأسبوع، 50 أسبوعًا في السنة، بإكمال ما يقرب من 500 دورة سنويًا. عند 750 دورة قابلة للاستخدام، تدوم هذه العبوة لمدة 18 شهرًا تقريبًا قبل الاستبدال.

تكمل الطائرة التي تحلق في مهمة واحدة يوميًا وفقًا لنفس الجدول الزمني 250 دورة سنويًا - وتصل إلى نفس علامة 750 دورة في حوالي 3 سنوات.

قد تصل البطارية في عملية موسمية - 200 دورة خلال موسم نشط مدته 6 أشهر - إلى الحد الأقصى لدورتها عند علامة 3 إلى 4 سنوات، ولكن تقادم التقويم سيبدأ في التأثير على الأداء قبل ذلك الحين.

عمر التخزين وتقادم التقويم

تتحلل بطاريات الحالة الصلبة المخزنة بشكل أبطأ من بطاريات LiPo في ظل ظروف مماثلة. إن انخفاض تفاعل الإلكتروليت الذي يمنح بطاريات الحالة الصلبة دورة حياة أفضل يؤدي أيضًا إلى إبطاء عملية تقادم التقويم - ولكنه لا يوقفها.

إن التوقع المعقول لبطاريات الطائرات بدون طيار ذات الحالة الصلبة في ظروف التخزين المناسبة - الشحن الجزئي (40 إلى 60٪)، ودرجة الحرارة المستقرة بين 60 و75 درجة فهرنهايت، والبيئة الجافة - هو من 3 إلى 5 سنوات من عمر التخزين قبل أن يصبح تدهور القدرة مهمًا من الناحية التشغيلية. يُقارن هذا بشكل إيجابي مع عبوات LiPo، حيث يكون عمر التخزين من 2 إلى 3 سنوات في ظل ظروف دقيقة أكثر شيوعًا.

بالنسبة للعمليات الموسمية أو مخزون البطاريات الاحتياطية، يعد استقرار التخزين الممتد ميزة تشغيلية ذات معنى تتجاوز أرقام دورة الحياة.

ما الذي يقصر العمر بشكل أسرع من المتوقع؟

تعمل كلتا الساعتين بشكل أسرع في ظل ظروف محددة يتحكم فيها مشغلو الطائرات بدون طيار:

يؤدي التشغيل أو التخزين بدرجة حرارة عالية إلى تسريع تقادم التقويم بغض النظر عن عدد الدورات. يعمل التفريغ العميق المستمر الذي يقل عن 20% من الشحن المتبقي على تسريع شيخوخة الدورة بشكل أسرع من ملفات التفريغ المعتدلة. يؤدي الشحن السريع المتكرر بأقصى معدلات الشحن المقدرة دون إدارة درجة الحرارة إلى دفع الساعتين للأمام في وقت واحد.

تتحمل بطاريات الحالة الصلبة هذه الظروف بشكل أفضل من بطاريات LiPo المكافئة - ولكن التحمل ليس مثل المناعة. وتتقلص ميزة الأداء عندما تكون ظروف التشغيل سيئة باستمرار.

التخطيط لاستبدال البطارية لأساطيل الطائرات بدون طيار

بالنسبة للمشغلين التجاريين الذين يقومون بإعداد ميزانيات البطاريات السنوية: يحدد تردد الدورة فترات الاستبدال بشكل أكثر دقة من وقت التقويم للأساطيل عالية الاستخدام. بالنسبة للأساطيل منخفضة الاستخدام والعمليات الموسمية، يصبح تقادم التقويم عائقًا موازيًا يستحق المحاسبة بجانب عدد الدورات.

زيباترييوفر بيانات الاحتفاظ بدورة الحياة وإرشادات عمر التخزين لبطاريات الليثيوم أيون الصلبة وبطاريات الليثيوم بوليمر بدون طيار عالية الأداء - لأن تخطيط الاستبدال يعمل بشكل أفضل عندما تكون كلتا الساعتين مرئيتين، وليس فقط عدد الدورات في ورقة المواصفات.