Cât durează bateriile cu stare solidă?

Cât durează bateriile cu stare solidă? 

Un răspuns realist pentru operatorii UAV

Numărul de cicluri este numărul cu care conduc majoritatea producătorilor de baterii. 700 de cicluri. 800 de cicluri. Uneori mai mult. Pentru operatorii UAV care încearcă să planifice bugete de înlocuire și programe de gestionare a flotei, acest număr este util, dar incomplet. Ceea ce contează de fapt este modul în care aceste cicluri se traduc în timp calendaristic - și dacă bateria va supraviețui atât de mult chiar dacă nu o folosești atât de greu.

Iată o imagine mai completă abaterie cu stare solidădurata de viață pentru operațiunile comerciale cu UAV.

Viața ciclului vs. Viața în calendar: două ceasuri diferite

Fiecare baterie funcționează pe 2 ceasuri simultan. Primul este numărul de cicluri - de câte ori a fost încărcat și descărcat complet. A doua este vârsta calendaristică - de cât timp există, indiferent de cât de mult a fost folosită.

Ambele contează. O baterie UAV cu stare solidă evaluată pentru 800 de cicluri încă se confruntă cu îmbătrânirea calendarului, chiar și atunci când se află în depozit. Materialele electrozilor reacţionează lent cu electrolitul. Litiul migrează în cantități mici chiar și fără curent. Bateria care este depozitată timp de 3 ani și apoi pusă în funcțiune nu va funcționa identic cu una stocată timp de 3 luni.

Bateriile cu stare solidă au un avantaj la ambele ceasuri în comparație cu pachetele convenționale LiPo, dar avantajul este mai pronunțat pe ceasul ciclului decât pe ceasul calendaristic.

Ciclu de viață în condiții reale de funcționare a UAV

Cifrele de 600 până la 900 de cicluri citate pentru bateriile UAV comerciale cu stare solidă reprezintă menținerea capacității peste 80% în condiții de testare standardizate. În operațiunile reale pe teren, intervalul variază în funcție de cât de greu este lucrată bateria.

O estimare conservatoare pentru bateriile UAV cu stare solidă în operațiuni comerciale tipice - rate moderate de descărcare, management rezonabil al temperaturii, stocare la încărcare parțială între misiuni - stabilește durata de viață practică a ciclului la 700 până la 850 de cicluri înainte ca reținerea capacității să scadă sub pragurile utile din punct de vedere operațional pentru majoritatea profilurilor de misiune.

Ce înseamnă acest lucru în ani calendaristici depinde în totalitate de frecvența ciclului operațiunii dvs.:

O aeronavă care zboară 2 misiuni zilnic, 5 zile pe săptămână, 50 de săptămâni pe an completează aproximativ 500 de cicluri anual. La 750 de cicluri utilizabile, acel pachet durează aproximativ 18 luni înainte de înlocuire.

O aeronavă care zboară zilnic 1 misiune în cadrul aceluiași program completează 250 de cicluri anual - atingând același nivel de 750 de cicluri la aproximativ 3 ani.

O baterie într-o funcționare sezonieră - 200 de cicluri în timpul unui sezon activ de 6 luni - ar putea atinge limita ciclului la 3 până la 4 ani, dar îmbătrânirea calendarului va începe să afecteze performanța înainte de atunci.

Durata de stocare și îmbătrânirea calendarului

Bateriile cu stare solidă depozitate se degradează mai lent decât pachetele LiPo în condiții echivalente. Reactivitatea redusă a electroliților care oferă bateriilor cu stare solidă o durată de viață mai bună încetinește, de asemenea, procesul de îmbătrânire calendaristică, dar nu îl oprește.

O așteptare rezonabilă pentru bateriile UAV cu stare solidă în condiții de depozitare adecvate - încărcare parțială (40 până la 60%), temperatură stabilă între 60 și 75 °F, mediu uscat - este de 3 până la 5 ani de viață de depozitare înainte ca degradarea capacității să devină semnificativă din punct de vedere operațional. Acest lucru se compară favorabil cu pachetele LiPo, unde 2 până la 3 ani de viață de depozitare în condiții atente este mai tipic.

Pentru operațiuni sezoniere sau inventarul bateriilor de rezervă, acea stabilitate extinsă de stocare este un avantaj operațional semnificativ dincolo de ceea ce captează cifrele de viață ciclului.

Ce scurtează durata de viață mai repede decât se aștepta

Ambele ceasuri funcționează mai repede în condiții specifice pe care operatorii UAV le controlează:

Funcționarea sau depozitarea la temperaturi ridicate accelerează îmbătrânirea calendarului, indiferent de numărul de cicluri. Descărcarea profundă constantă sub 20% încărcare rămasă accelerează îmbătrânirea ciclului mai rapid decât profilele de descărcare moderată. Încărcarea rapidă frecventă la ratele de încărcare maxime nominale, fără gestionarea temperaturii, împinge ambele ceasuri simultan.

Bateriile cu stare solidă tolerează aceste condiții mai bine decât echivalentele LiPo - dar tolerarea nu este același lucru cu imunitate. Avantajul de performanță se micșorează atunci când condițiile de funcționare sunt constant precare.

Planificarea înlocuirii bateriei pentru flotele UAV

Pentru operatorii comerciali care construiesc bugete anuale pentru baterii: frecvența ciclului determină intervalele de înlocuire mai precis decât timpul calendaristic pentru flotele cu utilizare ridicată. Pentru flotele cu utilizare redusă și operațiunile sezoniere, îmbătrânirea calendarului devine o constrângere paralelă care merită luată în considerare alături de numărarea ciclurilor.

ZYBATERYoferă date de păstrare a duratei de viață și îndrumări pentru durata de stocare pentru bateriile UAV cu litiu-ion și polimer de litiu de înaltă performanță - deoarece planificarea înlocuirii funcționează cel mai bine atunci când ambele ceasuri sunt vizibile, nu doar numărul de cicluri de pe fișa de specificații.