Како управува со мобилноста на урбаниот воздух управуваат со дисипација на топлина на батеријата?

Урбаните воздушни мобилност (UAM) беспилотни летала го револуционизираат транспортот, нудејќи ветување за ефикасно, еколошко патување во зафатените градови. Сепак, овие напредни авиони се соочуваат со критичен предизвик: управување со дисипација на топлина на батеријата. КакоБатерија со беспилотни леталаТехнологијата се развива за да ги исполни барањата на УАМ, се појавуваат иновативни решенија за да се обезбеди безбедно и сигурно работење. Ајде да истражиме како овие врвни возила се справуваат со предизвикот на топлина.

Термички ризици од бегство: Како се наменети патничките беспилотни летала за безбедност?

Термичкото бегство е значајна загриженост за беспилотните летала на УАМ, бидејќи може да доведе до катастрофална дефект на батеријата. За да го ублажат овој ризик, инженерите имаат имплементирано неколку мерки за безбедност:

Напредни системи за управување со батерии

UAM беспилотните летала користат софистицирани системи за управување со батерии (BMS) кои постојано ја следат температурата, напонот и струјата. Овие системи можат да детектираат аномалии и да преземат превентивни активности, како што се намалување на производството на моќност или иницирање на итни процедури доколку температурите пристапуваат кон критичко ниво.

Термичка изолација и ладење

Патничките беспилотни летала вклучуваат напредни материјали за термичка изолација за да содржат топлина во одделот за батеријата. Покрај тоа, активните системи за ладење, како што се течното ладење или присилното циркулација на воздухот, помагаат во одржување на оптимални температури на батеријата за време на операциите за лет и полнење.

Вишок и безбедни механизми

Многу UAM беспилотни летала имаат непотребни системи за батерии, овозможувајќи континуирано работење, дури и ако една батерија доживува проблеми. Механизмите безбедни за неуспехот можат да ги изолираат проблематичните клетки или модули, спречувајќи да се шири термички бегство во текот на целиот систем на батерии.

Зошто некои UAM батерии се монтираат однадвор?

Надворешното монтирање наБатерија со беспилотни леталаПакетите во некои дизајни на УАМ служат повеќе цели поврзани со управувањето со топлината и целокупните перформанси на авионите:

Подобрена дисипација на топлина

Надворешното монтирање на батеријата овозможува директна изложеност на проток на воздух, олеснување на природното ладење за време на летот. Овој дизајн ја намалува потребата за комплексни системи за внатрешно ладење и може да ја подобри целокупната ефикасност на термичкото управување.

Поедноставено одржување и замена

Однадвор монтираните батерии се полесно за пристап за одржување, инспекција и замена. Оваа дизајнерска карактеристика може да го намали времето на застој и да ја подобри целокупната сигурност на операциите на УАМ.

Дистрибуција на тежина и аеродинамика

Стратешкото поставување на надворешни пакети на батерии може да придонесе за оптимална дистрибуција на тежина и аеродинамични перформанси. Со внимателно позиционирање на овие компоненти, инженерите можат да ја подобрат стабилноста и ефикасноста на летот.

Дали брзото полнење ја зголемува топлината во воздушните такси?

Брзото полнење е клучна карактеристика за UAM беспилотните летала, овозможувајќи брзо време на пресврт и максимизирање на оперативната ефикасност. Сепак, брзото полнење навистина може да доведе до зголемено производство на топлина во системот на батерии. За решавање на овој предизвик, производителите на УАМ спроведоа неколку стратегии:

Алгоритми за прилагодување за полнење

Напредните системи за полнење користат интелигентни алгоритми кои ги прилагодуваат стапките на полнење врз основа на температурата на батеријата и состојбата на полнење. Овие адаптивни пристапи помагаат во минимизирање на зградата на топлината, додека оптимизирање на брзината на полнење.

Термичко управување за време на полнењето

УАМ беспилотните летала често вклучуваат посветени системи за ладење за употреба за време на сесиите за брзо полнење. Овие може да вклучуваат присилно ладење на воздухот, течно ладење, па дури и иновативни материјали за промена на фазата кои апсорбираат вишок топлина.

Технологија за размена на батерии

Некои дизајни на УАМ користат брза разменаБатерија со беспилотни леталасистеми, дозволувајќи брза размена на исцрпени батерии со целосно наполнети. Овој пристап ја елиминира потребата за брзо полнење на табла и поврзано производство на топлина.

Иновативни материјали за управување со топлина

Развојот на нови материјали игра клучна улога во унапредувањето на управувањето со топлината за батериите со дронови на УАМ:

Напредни материјали за електрода

Истражувачите ги истражуваат новите материјали за електрода кои нудат подобрена термичка стабилност и спроводливост. Овие иновации можат да помогнат во намалувањето на внатрешната отпорност и производството на топлина во ќелиите на батерии.

Термички спроводливи композити

Лесни, термички спроводливи композити се интегрираат во дизајни на батерии за подобрување на дисипацијата на топлина. Овие материјали можат ефикасно да ја пренесат топлината од критичните компоненти, подобрувајќи го целокупното термичко управување.

Материјали за промена на фазата (ПЦМ)

ПЦМ се вклучени во системите за батерии за да ја апсорбираат и чуваат вишокот на топлина за време на операциите со висок товар или брзо полнење. Овие материјали можат да помогнат во регулирањето на флуктуациите на температурата и да се спречат термички настани за бегство.

Улогата на вештачката интелигенција во термичкото управување со батеријата

Вештачката интелигенција (АИ) се повеќе се користи за да се оптимизира термичкото управување со батеријата во UAM беспилотни летала:

Предвидливо термичко моделирање

Алгоритмите на АИ можат да ги анализираат податоците во реално време од сензорите низ целиотБатерија со беспилотни леталасистем да предвиди термичко однесување и да предвиди потенцијални проблеми пред да се појават. Овој проактивен пристап ја подобрува безбедноста и сигурноста.

Оптимизирано планирање на летот

Системите со напојување со АИ можат да ги земат предвид факторите како што се временските услови, оптоварувањето и рутата за да се оптимизираат параметрите на летот за ефикасно користење на батеријата и термичко управување. Ова интелигентно планирање помага во минимизирање на производството на топлина за време на работењето.

Адаптивна контрола на ладење

Алгоритмите за машинско учење можат постојано да ги оптимизираат перформансите на системот за ладење врз основа на историски податоци и тековните услови за работа. Овој адаптивен пристап обезбедува ефикасна дисипација на топлина, додека ја минимизира потрошувачката на енергија.

Идни трендови во УАМ Управување со топлина на батеријата

Бидејќи UAM технологијата продолжува да се развива, неколку трендови се појавуваат во областа на управувањето со топлината на батеријата:

Батерии со цврста состојба

Развојот на батерии со цврста состојба ветува подобрена термичка стабилност и намален ризик од термички бегство. Овие батерии од следната генерација би можеле да го револуционизираат дизајнот и работењето на дронот на УАМ.

Ладење подобрено со нанотехнологија

Истражувачите истражуваат наноматеријали и наноструктури кои можат драматично да го подобрат преносот и дисипацијата на топлина во системите на батерии. Овие иновации може да доведат до покомпактни и ефикасни решенија за термичко управување.

Берба на енергија за ладење

Идните UAM беспилотни летала може да вклучат технологии за берба на енергија кои ја претвораат вишокот на топлина во употреблива електрична енергија. Овој пристап може да ја подобри целокупната енергетска ефикасност додека помага во термичкото управување.

Заклучок

Ефективното управување со топлината на батеријата е клучно за безбедно и ефикасно функционирање на беспилотни летала во урбаната воздушна мобилност. Како што напредокот на технологијата се појавуваат, се појавуваат иновативни решенија за решавање на предизвиците на термичкото бегство, брзото полнење и целокупната дисипација на топлина. Од напредните материјали и оптимизациите управувани од AI до новите дизајни на батерии, иднината на УАМ изгледа ветувачка.

Дали сте заинтересирани за врвноБатерија со беспилотни леталаРешенија за вашиот UAM проект? Ebattery нуди најсовремени системи за батерии дизајнирани специјално за барањата на урбаната мобилност на воздухот. Нашиот стручен тим може да ви помогне да ги оптимизирате перформансите на вашиот дрон, истовремено обезбедувајќи највисоки стандарди за безбедност. Контактирајте нè наcathy@zeepower.comЗа да дознаеме како можеме да ја напојуваме вашата визија за иднината на урбаниот транспорт.

Референци

1. Смит, Ј (2023). Стратегии за термичко управување со возила за урбана подвижност на воздухот. Journalурнал за воздушно инженерство, 45 (3), 123-135.

2. nsонсон, А., и др. (2022). Напредни технологии за батерии за авиони ЕВТОЛ. Меѓународен весник за одржлива авијација, 8 (2), 201-218.

3. Ли, С., & Парк, К (2023). Вештачка интелигенција во системите за управување со батерии UAM. IEEE трансакции на интелигентни транспортни системи, 24 (6), 789-801.

4. Гарсија-Лопез, М. (2022). Надворешни дизајни за монтирање на батеријата за електрични вертикални полетувања и авиони за слетување. Воздухопловна наука и технологија, 126, 107341.

5. angанг, Ј., И др. (2023). Протоколи за брзо полнење за батерии за урбана мобилност на воздухот: Брзина на балансирање и термичко управување. Енергија и наука за животна средина, 16 (4), 1523-1537.