Áp dụng các pin nhiên liệu làm mát không khí trong lĩnh vực máy bay không người lái

Máy bay không người lái chạy bằng hydroVới các pin nhiên liệu là hệ thống điện là một sự đổi mới lớn dựa trên công nghệ máy bay không người lái truyền thống và ứng dụng chính của chúng là máy bay không người lái công nghiệp. Sự khác biệt giữaMáy bay không người lái chạy bằng hydrovà máy bay không người lái truyền thống chủ yếu được phản ánh trong các khía cạnh sau:

• Nâng cấp hệ thống điện: Máy bay không người lái truyền thống chủ yếu sử dụng pin lithium làm nguồn năng lượng, trong khiMáy bay không người lái chạy bằng hydroSử dụng tế bào nhiên liệu hydro. Hệ thống điện này có mật độ công suất cao hơn, gấp 2 đến 3 lần so với các hệ thống pin điện có cùng trọng lượng và có thể cung cấp thời gian bay dài hơn và công suất tải lớn hơn.

• Hiệu suất lưu trữ năng lượng cao: hydro củapin nhiên liệuđược lưu trữ trong một xi lanh hydro áp suất cao và mật độ hydro nhỏ hơn nhiều so với pin năng lượng. Các thiết bị lưu trữ năng lượng (xi lanh hydro) được sử dụng trongMáy bay không người lái pin nhiên liệuhiệu quả hơn pin điện. Ví dụ, một chai hydro 13,0L có trọng lượng 5,7kg tương đương với pin năng lượng 35 TB48S (trọng lượng 23,5kg).

• Độ bền:Tế bào nhiên liệu hydroTăng đáng kể độ bền của máy bay không người lái, làm cho chúng phù hợp cho các nhiệm vụ bay dài hạn.

• Khả năng thích ứng môi trường: Các tế bào nhiên liệu hydro có thể hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn, duy trì hiệu suất ổn định từ nhiệt độ cực kỳ thấp đến cực cao và thích nghi với các điều kiện môi trường khác nhau và khắc nghiệt.

• Tốc độ sạc lại: So với pin lithium, pin nhiên liệu hydro có thể hoàn thành việc sạc lại nhanh hơn, rút ​​ngắn thời gian chờ đợi để bổ sung năng lượng.

• Hiệu suất môi trường: Tế bào nhiên liệu hydro cung cấp các giải pháp năng lượng không phát thải, không có ảnh hưởng lớn đến môi trường.

• Tiếng ồn và độ rung: So với một số máy bay không người lái chạy bằng pin truyền thống, máy bay không người lái chạy bằng hydro có độ rung ít hơn và tiếng ồn thấp trong quá trình hoạt động.

• Các kịch bản áp dụng: Máy bay không người lái chạy bằng hydro phù hợp cho các tình huống đòi hỏi các hoạt động dài hạn và quy mô lớn, như kiểm tra cơ sở hạ tầng, lập bản đồ khu vực rộng, tìm kiếm khẩn cấp và giải cứu, giám sát công cộng, vận hành khai thác, nông nghiệp, chăm sóc động vật và phân phối hậu cần.

Máy bay không người lái chạy bằng hydro đã cải thiện đáng kể hiệu quả ứng phó khẩn cấp với hiệu suất vượt trội của chúng trong điều kiện thời tiết bất lợi và địa hình phức tạp. Máy bay không người lái như vậy có thể được triển khai nhanh chóng đến các khu vực thảm họa để trinh sát trên không, đánh giá hiệu quả tác động của thảm họa và cung cấp thông tin chính cho các hoạt động cứu hộ. Nó cũng có thể liên tục thực hiện nhiều nhiệm vụ như kiểm tra dòng, khảo sát trên không, vận chuyển hậu cần và cảnh báo hỏa hoạn trong các nhiệm vụ dài mà không phải thường xuyên quay trở lại để bổ sung năng lượng.

Ngoài ra, sức bền được cải thiện và khả năng chịu tải tăng cườngMáy bay không người lái chạy bằng hydroCho phép họ thực hiện nhiều hoặc nhiều thiết bị truyền động và truyền tải tiên tiến hơn, điều này đặc biệt quan trọng để thực hiện các nhiệm vụ giám sát phức tạp và thu thập dữ liệu chất lượng cao. Những đặc điểm này làm cho máy bay không người lái chạy bằng hydro trở thành một trong những kịch bản được sử dụng rộng rãi nhất và được cải thiện đáng kể cho pin nhiên liệu hydro, và dự kiến ​​sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong thăm dò thông minh và tự động trong tương lai.

Cho các ứng dụng nhẹ nhưMáy bay không người lái chạy bằng hydro, Công nghệ làm mát không khí là một bước đột phá lớn. So với công nghệ làm mát chất lỏng, lợi thế của nó chủ yếu được phản ánh trong các khía cạnh sau:

• Tế bào nhiên liệu làm mát không khí sử dụng không khí làm chất làm mát, bỏ qua các thiết bị ngoại vi như bơm nước và bộ tản nhiệt, đơn giản hóa cấu trúc và giảm trọng lượng và khối lượng, làm cho chúng đặc biệt phù hợp với các ứng dụng máy bay không người lái nhẹ. Đồng thời, do cấu trúc đơn giản, chi phí sản xuất và bảo trì là tương đối thấp, phù hợp cho các trường hợp yêu cầu bảo trì thường xuyên.

• Tế bào nhiên liệu làm mát không khí cho thấy hiệu suất mạnh hơn khi môi trường thiếu khả năng kiểm soát. Mặc dù các ngăn xếp làm mát bằng chất lỏng có lợi thế trong sản lượng năng lượng cao và môi trường phức tạp, các ngăn xếp làm mát bằng không khí có thể đối phó về kinh tế và hiệu quả hơn với những thay đổi trong môi trường bên ngoài trong các kịch bản ứng dụng đơn giản hơn.

• Nhu cầu năng lượng vừa phải:Tế bào nhiên liệu làm mát bằng không khíCó một lợi thế tuyệt đối trong các tình huống với nhu cầu công suất thấp (chẳng hạn như 10W-5kW). Đối với máy bay không người lái, nhu cầu năng lượng của chúng thường nằm trong phạm vi này, vì vậy các pin nhiên liệu làm mát bằng không khí có thể đáp ứng tốt nhu cầu của chúng, trong khi duy trì độ bền lâu dài, đồng thời duy trì trọng lượng và chi phí thấp.

• Điện trở nhiệt độ thấp tốt: Các tế bào nhiên liệu hydro có phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng và khả năng thích ứng mạnh mẽ với độ cao. Điều này rất quan trọng cho việc áp dụng máy bay không người lái trong độ cao hoặc môi trường nhiệt độ thấp. Mặc dù các hệ thống làm mát chất lỏng có thể yêu cầu các biện pháp chống đông bổ sung ở nhiệt độ cực thấp, hệ thống làm mát không khí có thể dễ dàng thích nghi hơn với các điều kiện môi trường này do sự đơn giản của chúng.

Các ngăn xếp làm mát bằng không khí có những ưu điểm đáng kể trong các ứng dụng nhẹ như máy bay không người lái do cấu trúc đơn giản, trọng lượng nhẹ và chi phí bảo trì thấp và công nghệ làm mát không khí cung cấp một lựa chọn tiết kiệm và hiệu quả hơn cho máy bay không người lái với nhu cầu năng lượng vừa phải, độ bền lâu và khả năng chống nhiệt độ thấp.