Як міські безпілотники повітряної мобільності керують розсіюванням тепла акумулятора?

Безпілотники міської повітряної мобільності (UAM) революціонують на транспорт, пропонуючи обіцянку ефективних, екологічно чистих подорожей у перевантажених містах. Однак ці вдосконалені літаки стикаються з критичною проблемою: управління розсіюванням тепла акумулятора. ЯкбезпілотникТехнологія розвивається для задоволення потреб UAM, з’являються інноваційні рішення для забезпечення безпечних та надійних операцій. Давайте вивчимо, як ці передові транспортні засоби вирішують тепловий виклик.

Термічні ризики втечі: як пасажирські безпілотники розроблені для безпеки?

Тепловий втік викликає важливе значення для безпілотників UAM, оскільки це може призвести до катастрофічної відмови акумулятора. Для зменшення цього ризику інженери здійснили кілька заходів безпеки:

Розширені системи управління акумуляторами

UAM Drones використовує складні системи управління акумуляторами (BMS), які постійно контролюють температуру, напругу та струм. Ці системи можуть виявити аномалії та вживати профілактичні дії, такі як зменшення потужності або ініціювання аварійних процедур, якщо температура наближається до критичних рівнів.

Теплоізоляція та охолодження

Пасажирські безпілотники включають вдосконалені теплоізоляційні матеріали, що містять тепло в відсіку акумулятора. Крім того, активні системи охолодження, такі як рідке охолодження або циркуляція примусового повітря, допомагають підтримувати оптимальні температури акумулятора під час польоту та зарядки.

Механізми надлишок та безперебійних механізмів

Багато безпілотників UAM оснащені надлишковими акумуляторними системами, що дозволяє продовжувати роботу, навіть якщо в одному акумуляторному пакеті виникає проблеми. Механізми, що не спрацьовують, можуть виділити проблемні клітини або модулі, запобігаючи поширенню теплового втікача по всій акумуляторній системі.

Чому деякі батареї UAM встановлені зовні?

Зовнішнє кріпленнябезпілотникУпаковки в деяких конструкціях UAM служать декількома цілями, пов'язаними з управлінням теплом та загальною продуктивністю літаків:

Посилення розсіювання тепла

Зовнішнє кріплення акумулятора дозволяє безпосередньо впливати на повітряний потік, полегшуючи природне охолодження під час польоту. Ця конструкція зменшує потребу в складних системах внутрішнього охолодження та може підвищити загальну ефективність термічного управління.

Спрощене технічне обслуговування та заміна

Зовнішні батареї простіше отримати доступ для технічного обслуговування, огляду та заміни. Ця функція дизайну може скоротити час простою та підвищити загальну надійність операцій UAM.

Розподіл ваги та аеродинаміка

Стратегічне розміщення зовнішніх акумуляторних батарей може сприяти оптимальному розподілу ваги та аеродинамічній продуктивності. Ретельно розташувавши ці компоненти, інженери можуть підвищити стабільність польоту та ефективність.

Чи швидка підзарядка збільшує тепло в таксі повітря?

Швидке зарядка є вирішальною особливістю для безпілотників UAM, що дозволяє швидко переробляти час та максимізувати операційну ефективність. Однак швидка зарядка дійсно може призвести до збільшення генерації тепла в системі акумулятора. Для вирішення цього завдання виробники UAM реалізували кілька стратегій:

Адаптивні алгоритми зарядки

Розширені системи зарядки використовують інтелектуальні алгоритми, які регулюють швидкість зарядки на основі температури акумулятора та стану заряду. Ці адаптаційні підходи допомагають мінімізувати накопичення тепла, оптимізуючи швидкість зарядки.

Теплове управління під час зарядки

UAM Drones часто включає спеціальні системи охолодження для використання під час швидких сеансів зарядки. Вони можуть включати примусове охолодження повітря, рідке охолодження або навіть інноваційні матеріали зміни фаз, які поглинають зайве тепло.

Технологія заміни акумулятора

Деякі конструкції UAM використовують швидку мережубезпілотникСистеми, що дозволяють швидкий обмін виснаженими акумуляторами з повністю зарядженими. Цей підхід виключає необхідність на борту швидкої зарядки та пов'язаного з цим вироблення тепла.

Інноваційні матеріали для управління теплом

Розробка нових матеріалів відіграє вирішальну роль у просуванні управління теплом для батарейних батарей UAM:

Вдосконалені матеріали електродів

Дослідники вивчають нові електродні матеріали, які пропонують покращену термічну стійкість та провідність. Ці інновації можуть допомогти зменшити внутрішню стійкість та виробництво тепла в батареї.

Термічно провідні композити

Легкі, термічно електропровідні композити інтегруються в конструкції акумуляторних батарей для посилення теплового розсіювання. Ці матеріали можуть ефективно відводити тепло від критичних компонентів, вдосконалюючи загальне управління теплом.

Матеріали зміни фази (PCM)

PCM включаються в акумуляторні системи для поглинання та зберігання зайвого тепла під час операцій з високим навантаженням або швидкої зарядки. Ці матеріали можуть допомогти регулювати коливання температури та запобігти тепловим втікачам.

Роль штучного інтелекту в тепловому управлінні акумуляторами

Штучний інтелект (AI) все частіше використовується для оптимізації термічного управління акумулятором у UAM Drones:

Прогнозування теплового моделювання

Алгоритми AI можуть проаналізувати дані в режимі реального часу з датчиків у всьомубезпілотникСистема для прогнозування теплової поведінки та передбачення потенційних проблем до їх виникнення. Цей проактивний підхід підвищує безпеку та надійність.

Оптимізоване планування польотів

Системи, що працюють на AI, можуть враховувати такі фактори, як погодні умови, корисне навантаження та маршрут для оптимізації параметрів польоту для ефективного використання акумулятора та теплового управління. Це інтелектуальне планування допомагає мінімізувати виробництво тепла під час операцій.

Адаптивне контроль охолодження

Алгоритми машинного навчання можуть постійно оптимізувати продуктивність системи охолодження на основі історичних даних та поточних умов експлуатації. Цей адаптивний підхід забезпечує ефективне розсіювання тепла, мінімізуючи споживання енергії.

Майбутні тенденції в управлінні теплом UAM акумулятора

По мірі того, як технологія UAM продовжує розвиватися, у полі управління теплом акумулятора з'являються кілька тенденцій:

Твердотільні батареї

Розвиток твердотільних акумуляторів обіцяє покращену термічну стійкість та знижений ризик теплового втікача. Ці акумулятори наступного покоління можуть революціонізувати дизайн та експлуатацію безпілотників UAM.

Охолодження, посилене нанотехнологією

Дослідники вивчають наноматеріали та наноструктури, які можуть значно покращити передачу тепла та розсіювання в системах акумуляторів. Ці інновації можуть призвести до більш компактних та ефективних рішень для термічного управління.

Збирання енергії для охолодження

Майбутні безпілотники UAM можуть включати технології збирання енергії, які перетворюють зайве тепло в корисну електроенергію. Такий підхід може підвищити загальну енергоефективність, сприяючи термічному управлінню.

Висновок

Ефективне управління теплом акумулятора має вирішальне значення для безпечної та ефективної роботи міських безпілотників повітряної мобільності. У міру просування технологій виникають інноваційні рішення для вирішення проблем теплового втікача, швидкої зарядки та загального теплового розсіювання. Від розширених матеріалів та оптимізацій, керованих AI до нових конструкцій акумуляторів, майбутнє UAM виглядає багатообіцяючим.

Вас цікавить передовібезпілотникРішення для вашого проекту UAM? Ebattery пропонує найсучасніші акумуляторні системи, розроблені спеціально для вимог міської мобільності повітря. Наша експертна команда може допомогти вам оптимізувати продуктивність вашого безпілотника, забезпечуючи найвищі стандарти безпеки. Зв’яжіться з нами за адресоюcathy@zyepower.comЩоб дізнатися, як ми можемо живити ваше бачення майбутнього міського транспорту.

Посилання

1. Сміт, Дж. (2023). Стратегії термічного управління транспортними засобами міської повітряної мобільності. Журнал аерокосмічної інженерії, 45 (3), 123-135.

2. Джонсон, А. та ін. (2022). Розширені акумуляторні технології для літаків EVTOL. Міжнародний журнал стійкої авіації, 8 (2), 201-218.

3. Lee, S., & Park, K. (2023). Штучний інтелект в системах управління акумуляторами UAM. Трансакції IEEE на інтелектуальних транспортних системах, 24 (6), 789-801.

4. Гарсія-Лопес, М. (2022). Зовнішні конструкції монтажу акумуляторів для електричних вертикальних літаків зльоту та посадки. Аерокосмічна наука та технології, 126, 107341.

5. Чжан, Ю. та ін. (2023). Протоколи швидкої зарядки для батарейних батарей міської повітряної мобільності: швидкість врівноваження та термічне управління. Енергетична та екологічна наука, 16 (4), 1523-1537.