¿Por qué utilizar baterías de ion-litio para UAV?
Muchas misiones de UAV priorizan el tiempo de operación, el alcance y la energía útil de la misión por encima de las aceleraciones repetidas a máxima potencia. Por ello, las aeronaves de cartografía, las plataformas de inspección, los UAV de ala fija y otros sistemas centrados en la autonomía pueden ser buenos candidatos para utilizar baterías de ion-litio.
Las modernas celdas cilíndricas de ion-litio pueden proporcionar una cantidad considerable de energía almacenada en relación con la masa de la batería. Cuando la aeronave funciona de manera eficiente, esa energía puede permitir un crucero, vuelo estacionario o tiempo de misión más prolongados sin diseñar la batería principalmente en torno a la capacidad extrema de corriente de descarga instantánea asociada con las baterías LiPo de alto C.
La desventaja es que la capacidad de corriente debe ajustarse cuidadosamente a la aeronave. El despegue, el ascenso, el vuelo estacionario, la corrección frente al viento y los cambios en la carga útil pueden generar una demanda eléctrica mayor que en condiciones normales de crucero.
¿Qué aplicaciones de UAV son buenas candidatas para baterías de ion-litio?
| Aplicación del UAV | Orientación del ion-litio | Consideración clave sobre la batería |
| Cartografía / topografía | Aplicación sólida para aumentar la autonomía | Wh de la misión, energía de reserva, carga útil y corriente de crucero |
| UAV de inspección | Buen candidato cuando la demanda eléctrica es moderada | Corriente en vuelo estacionario, carga del viento, carga útil y temperatura |
| UAV de ala fija | Excelente opción para aumentar la autonomía | Eficiencia de crucero, demanda durante el ascenso, centro de gravedad y volumen del compartimento de la batería |
| Captura de imágenes aéreas | Útil cuando es importante permanecer más tiempo en la zona de operación | Peso de la carga útil y duración útil de la misión |
| Multirrotor de alta potencia / uso exigente | Requiere una evaluación más detallada | Las corrientes elevadas repetidas pueden favorecer una LiPo de descarga elevada adecuada |
El tipo de UAV por sí solo no determina la idoneidad de la batería. La carga real del sistema de propulsión, el peso de la aeronave y el perfil de la misión son más importantes que identificar simplemente la plataforma como un dron de cartografía, un UAV de ala fija o una aeronave de inspección.
Capacidad de la batería del UAV: de baterías compactas a 19 000 mAh
La capacidad de la batería del UAV debe dimensionarse según la aeronave, en lugar de aumentar simplemente cada vez que se desea más tiempo de vuelo. Las baterías más grandes proporcionan más energía almacenada, pero también añaden masa, lo que obliga a la aeronave a consumir energía adicional durante toda la misión simplemente para transportarlas.
| Orientación de capacidad | Función habitual | Consideración para el UAV |
| 5 000–6 350 mAh | Batería compacta de larga autonomía | Aeronaves de ala fija sensibles al peso y plataformas UAV pequeñas y eficientes |
| 10 000–12 700 mAh | Gama media de autonomía prolongada | Sistemas de cartografía, inspección, aeronaves de ala fija grandes y multirrotores de larga autonomía |
| 15 000–19 000 mAh | Plataforma grande para misiones de alta energía | Sistemas UAV grandes y de ala fija capaces de transportar una masa considerable de batería |
Estos rangos de capacidad describen la orientación del producto, no reglas fijas sobre el tamaño de la aeronave. Una batería solo debe utilizarse cuando su voltaje, capacidad de corriente, dimensiones y peso instalado sean compatibles con el sistema completo del UAV.
Baterías de ion-litio para UAV de 10 000 mAh y 12 700 mAh
La clase de capacidad de 10000 mAh y 12700 mAh ofrece un punto intermedio importante para aplicaciones UAV de larga autonomía. Estas configuraciones en paralelo más grandes proporcionan considerablemente más energía almacenada que las baterías 1P compactas, sin alcanzar el tamaño y el peso de los sistemas 3P más grandes.
Dentro de la plataforma CNHL 21700, la opción de 10000 mAh se basa en la plataforma de celdas 50D, más equilibrada entre potencia y energía, mientras que la opción de 12700 mAh utiliza la arquitectura 65E, más orientada a la energía.
Por ello, la opción de 10000 mAh constituye un punto de partida más sólido cuando la misión aún implica operaciones relevantes con cargas elevadas, mientras que la opción de 12700 mAh resulta especialmente interesante cuando la máxima energía almacenada y un crucero o vuelo estacionario eficiente son prioridades mayores.
Baterías Li-ion de 15000 mAh y 19000 mAh para UAV grandes
Las baterías Li-ion 6S de 15000 mAh y 19000 mAh representan el nivel de mayor capacidad de la gama CNHL 21700 actual. Ambas utilizan arquitecturas 6S3P con dieciocho celdas cilíndricas y están destinadas a aeronaves considerablemente más grandes, no a drones compactos convencionales.
La plataforma de 15000 mAh 50D conserva el carácter equilibrado entre potencia y energía de la celda 50D, a la vez que obtiene una mayor distribución de corriente gracias a su arquitectura 3P. Esto la hace relevante para aplicaciones UAV grandes y de ala fija que requieren una cantidad considerable de energía almacenada, manteniendo al mismo tiempo un mayor margen de potencia utilizable.
La plataforma de 19000 mAh 65E se orienta aún más hacia la máxima energía para la misión y autonomía. Se considera mejor una batería especializada para sistemas UAV grandes y eficientes o de ala fija, donde la aeronave pueda transportar de forma provechosa una batería de dieciocho celdas enfocada en la energía.
Ninguna de las dos baterías debe considerarse una simple mejora de capacidad para una aeronave más pequeña. Primero deben evaluarse la capacidad de carga útil, el peso total, la eficiencia de propulsión, el volumen de la batería y la demanda de corriente.
Baterías Li-ion 4S para UAV
Una batería Li-ion 4S para UAV puede ser adecuada para aeronaves diseñadas en torno a un sistema eléctrico de cuatro celdas en serie. Las baterías 4S compactas pueden alimentar aeronaves donde el peso es un factor crítico, mientras que las configuraciones en paralelo más grandes proporcionan más energía almacenada para UAV orientados a la autonomía y plataformas de ala fija.
Dentro de la plataforma CNHL 21700, la capacidad 4S abarca desde baterías 1P de 5000 mAh y 6350 mAh hasta configuraciones 2P de 10000 mAh y 12700 mAh. Las baterías 2P son especialmente relevantes cuando una mayor energía para la misión y el reparto de carga en paralelo justifican las celdas adicionales.
Para los usuarios que comparan específicamente la plataforma 21700, consulta la gama de baterías de iones de litio 4S 21700.
Baterías de ion-litio 6S para UAV
Las baterías de ion-litio 6S ofrecen el rango de capacidades más amplio de la plataforma 21700 actual de CNHL, desde baterías 6S1P compactas hasta configuraciones 6S2P de autonomía ampliada y grandes sistemas de energía 6S3P.
Los paquetes 6S2P de 10000mAh y 12700mAh crean un nivel intermedio práctico para aplicaciones de UAV de cartografía, inspección y ala fija, mientras que los paquetes 6S3P de 15000mAh y 19000mAh se orientan hacia plataformas considerablemente más grandes, en las que los vatios-hora totales de la misión se convierten en un requisito de diseño fundamental.
Compara las baterías de ion-litio 6S 21700 según su capacidad, configuración en paralelo y conector al diseñar sistemas basados en la nueva plataforma de celdas cilíndricas.
1P frente a 2P frente a 3P para baterías de UAV
La configuración en paralelo afecta tanto a la energía total como a la capacidad de corriente utilizable a nivel del paquete. Al colocar celdas adicionales en paralelo, la carga eléctrica puede repartirse entre más celdas, pero la batería también se vuelve más grande y pesada.
| Configuración | Efecto principal en la batería | Orientación del UAV |
| 1P | Menor número de celdas y arquitectura optimizada para reducir el peso | UAV pequeños y eficientes, y sistemas de ala fija |
| 2P | Mayor capacidad y distribución de la carga entre dos celdas | Cartografía, topografía, inspección y aeronaves de mayor autonomía |
| 3P | Energía almacenada muy alta y mayor distribución de la carga entre celdas en paralelo | UAV grandes y plataformas de misión de ala fija |
Por lo tanto, el número de celdas en paralelo debe seleccionarse como parte del presupuesto de energía y peso de la aeronave, en lugar de considerarse simplemente una forma de maximizar la capacidad.
50D frente a 65E para aplicaciones de UAV
Dentro de la plataforma 21700 de CNHL, las familias de celdas 50D y 65E ofrecen dos enfoques diferentes para el diseño de baterías para UAV.
| Plataforma de celdas | Orientación principal | Orientación de uso en UAV |
| 50D | Equilibrio entre potencia y energía | Útil cuando las demandas de despegue, ascenso, maniobra o carga útil requieren un mayor margen de potencia |
| 65E | La energía primero / máxima autonomía | Orientación adecuada para misiones de crucero o vuelo estacionario eficientes, en las que una mayor energía almacenada aporta más valor |
La dirección 65E, de mayor capacidad, no es automáticamente la mejor batería para UAV. Una aeronave con una demanda de corriente mayor puede beneficiarse más del equilibrio entre potencia y energía de la 50D, mientras que una plataforma de misión muy eficiente puede aprovechar mejor la energía adicional disponible de la 65E.
Vatios-hora frente a mAh de las baterías para UAV
Para la planificación de baterías para UAV, los vatios-hora suelen ser más útiles que los mAh por sí solos. La capacidad en mAh describe la carga, mientras que los vatios-hora tienen en cuenta tanto la capacidad de la batería como el voltaje para describir la energía nominal almacenada.
Esto adquiere especial importancia al comparar diferentes cantidades de S. Una batería de 10000 mAh a un voltaje no contiene la misma cantidad de energía que una batería de 10000 mAh a otro voltaje.
Por tanto, la planificación de la misión debe considerar los vatios-hora utilizables junto con los requisitos de reserva, la corriente de funcionamiento real y el peso de la batería terminada.
Por qué importan los Wh/kg para los UAV de larga autonomía
Wh/kg describe la energía nominal almacenada de la batería en relación con su masa. Puede ser especialmente útil para el diseño de UAV, porque la aeronave debe transportar cada gramo de batería.
Una batería con una cifra total de Wh más alta puede no mejorar la autonomía si el aumento de peso correspondiente hace que la potencia necesaria para el vuelo estacionario o el crucero aumente demasiado. Por eso, añadir capacidad puede acabar produciendo rendimientos decrecientes.
Por tanto, la comparación útil no consiste simplemente en determinar qué batería almacena más energía, sino qué batería ofrece a la aeronave la mejor combinación de energía para la misión, capacidad de corriente y masa instalada.
Baterías de ion-litio para UAV de ala fija
Los UAV de ala fija se encuentran entre las aplicaciones más adecuadas para las baterías de ion-litio orientadas a la energía, porque la sustentación aerodinámica eficiente puede reducir considerablemente la potencia necesaria durante el crucero normal en comparación con las aeronaves que permanecen suspendidas continuamente.
Esto hace que los paquetes de alta capacidad sean especialmente interesantes para misiones de cartografía, topografía y autonomía de larga distancia. Las baterías 2P y 3P más grandes pueden proporcionar una energía considerable para la misión cuando el fuselaje dispone de suficiente espacio para la batería y la aeronave puede mantener un centro de gravedad adecuado.
La corriente de despegue, lanzamiento y ascenso también debe comprobarse, ya que estas fases de mayor potencia de la misión pueden generar cargas en la batería muy superiores a la demanda de crucero estable. Para consultar una gama más amplia de aplicaciones de ala fija, vea baterías de ion-litio para aviones RC y aeronaves de ala fija.
Baterías de ion-litio para UAV multirrotor
Un multirrotor debe generar sustentación continuamente, por lo que la masa de la batería y la corriente sostenida son especialmente importantes. Por este motivo, una batería de ion-litio más grande no ofrece automáticamente el mismo beneficio de autonomía que podría proporcionar en una aeronave de ala fija eficiente.
Al considerar baterías de ion-litio para un UAV multirrotor, compare la corriente de vuelo estacionario con el peso total previsto, la demanda de despegue y ascenso, el margen frente al viento, la carga útil y la temperatura de la batería. Los paquetes 2P y 3P más grandes tienen más sentido cuando la aeronave se diseña específicamente teniendo en cuenta la energía y la masa adicionales.
Los multirrotores cinematográficos eficientes y los multirrotores de larga autonomía pueden ser buenos candidatos, mientras que los sistemas muy agresivos o de gran empuje pueden requerir una química de batería y un diseño de batería con mayor capacidad de corriente alta repetida.
Baterías Li-ion para UAV: XT60 frente a XT90
Las baterías Li-ion de CNHL están disponibles con distintos conectores para adaptarse a diferentes ecosistemas eléctricos de UAV. XT60 es común en muchos sistemas eficientes de drones y aeronaves de ala fija, mientras que XT90 se utiliza con frecuencia en instalaciones de UAV más grandes.
| Conector | Orientación común para UAV | Nota importante |
| XT60 | UAV eficientes, plataformas derivadas de FPV y muchos sistemas de ala fija | También puede utilizarse en sistemas relativamente grandes cuando se especifica adecuadamente |
| XT90 | UAV más grandes, aeronaves de ala fija, plataformas de cartografía y plataformas con carga útil | El conector por sí solo no aumenta la capacidad de descarga de la celda |
XT90 no debe considerarse una versión de mayor rendimiento de una batería Li-ion por lo demás idéntica. Cuando el modelo de celda y la configuración S/P no cambian, las celdas conservan los mismos límites eléctricos fundamentales. Elige el conector según el sistema de alimentación completo del UAV.
18650 frente a 21700 para baterías de UAV
Para aplicaciones de UAV, 18650 y 21700 son opciones técnicas de formato de celda, no categorías de aplicación independientes. Cualquiera de las dos puede ser adecuada cuando la batería terminada cumple los requisitos eléctricos, energéticos, de peso y dimensionales de la aeronave.
El formato 18650 más pequeño puede ser útil en diseños compactos de baterías con celdas cilíndricas. Las celdas 21700 modernas ofrecen más volumen interno y pueden proporcionar una mayor capacidad por celda o distintos equilibrios entre energía y capacidad de corriente.
Por lo tanto, la comparación correcta debe basarse en los vatios-hora, Wh/kg, capacidad de corriente, dimensiones y peso de la batería terminada, en lugar de asumir que un formato cilíndrico es universalmente mejor para el uso en UAV.
Li-ion frente a LiPo para aplicaciones de UAV
| Prioridad de la misión | Li-ion | LiPo |
| Máxima energía almacenada / autonomía | Orientación clara | Depende del diseño y el peso de la batería |
| Demanda repetida de alta corriente | Requiere una adaptación cuidadosa de la corriente | Ventaja común de las baterías de alta C |
| Métricas clave de selección | Wh, Wh/kg, modelo de celda, amperios reales, temperatura y peso | Voltaje, capacidad, clasificación C, dimensiones y peso |
| Orientación clara para la misión | Misiones de cartografía, prospección, ala fija y autonomía eficiente | Sistemas de propulsión multirrotor de alta potencia y otros sistemas exigentes |
Ninguna de las dos químicas es universalmente mejor. La selección de la batería del UAV debe reflejar la carga eléctrica y el perfil de la misión, en lugar de asumir que una mayor autonomía requiere automáticamente Li-ion o que una mayor potencia requiere automáticamente LiPo.
Cómo elegir una batería de iones de litio para un UAV
Antes de seleccionar una batería de iones de litio para un UAV, compare los requisitos de la misión completa y de la aeronave:
- Voltaje / número de S: confirme que el rango de voltaje operativo real coincide con el sistema de propulsión.
- Corriente en vuelo estacionario o crucero: determine la carga eléctrica normal sostenida.
- Demanda de despegue y ascenso: tenga en cuenta las fases de la misión que requieren mayor corriente.
- Carga útil: calcule las necesidades de la batería con el peso operativo previsto, no con el peso de la aeronave vacía.
- Capacidad y vatios-hora: compare la energía total de la misión, no solo los mAh.
- Wh/kg: tenga en cuenta cuánta energía se obtiene por la masa de la batería transportada.
- 1P, 2P o 3P: equilibre la energía almacenada y la distribución de la carga con el tamaño y el peso.
- Dimensiones: verifique que la batería encaje en el compartimento o soporte y deje suficiente espacio para los cables y el flujo de aire.
- Conector: adapte XT60, XT90 u otra conexión adecuada al sistema del UAV y confirme la polaridad.
- Temperatura: mantenga la batería dentro de los límites térmicos especificados para el paquete terminado.
- Reserva para la misión: no diseñe el sistema suponiendo que consumirá toda la capacidad teórica de la batería durante el funcionamiento normal.
Para consultar la plataforma completa de baterías cilíndricas, más allá de los productos específicos para UAV, explore la gama de baterías de iones de litio de CNHL. La nueva familia de formatos de celdas también puede consultarse en nuestras baterías de iones de litio 21700.
Carga y seguridad de las baterías de iones de litio para UAV
Utilice un cargador y un modo de carga adecuados para la batería de iones de litio concreta. Siga el voltaje máximo de carga y la corriente de carga recomendada especificados para el paquete terminado, en lugar de asumir que todas las baterías de litio utilizan ajustes idénticos.
La supervisión de la batería y la estrategia de bajo voltaje también deben adaptarse al sistema de iones de litio real. No reutilice automáticamente los supuestos de advertencia o corte desarrollados para otra química de batería sin confirmar que sean adecuados para el paquete seleccionado.
Inspeccione el paquete, el cableado, el montaje y el conector antes de cargarlo o utilizarlo. No utilice una batería dañada, excesivamente caliente o con anomalías eléctricas, y nunca supere los límites de voltaje, corriente o temperatura especificados para la batería terminada.
Preguntas frecuentes: baterías de iones de litio para UAV
¿Las baterías de iones de litio son buenas para los UAV?
Pueden ser una excelente opción para UAV orientados a la autonomía, donde la energía almacenada y la duración de la misión son importantes. Aun así, la batería debe proporcionar corriente suficiente para el funcionamiento normal, el despegue, el ascenso y los cambios en la carga útil o las condiciones del viento.
¿Qué aplicaciones de UAV son más adecuadas para las baterías Li-ion?
La cartografía, la topografía, la inspección, la obtención de imágenes aéreas y las misiones eficientes de ala fija son aplicaciones especialmente adecuadas para las baterías Li-ion. Las plataformas multirrotor orientadas a la autonomía también pueden beneficiarse cuando la corriente de vuelo estacionario y el peso de la batería siguen siendo adecuados.
¿Cuánta capacidad de batería necesita un UAV?
No existe un requisito de capacidad universal. Seleccione una batería según los vatios-hora de la misión, la corriente operativa, la carga útil, la eficiencia de la aeronave, el peso de la batería y la reserva necesaria, en lugar de elegir el número de mAh más grande disponible.
¿Es mejor 10000mAh o 12700mAh para un UAV?
Ninguna es universalmente mejor. Dentro de la plataforma CNHL 21700, la opción de 10000mAh 50D ofrece un equilibrio mayor entre potencia y energía, mientras que la opción de 12700mAh 65E da más prioridad a la máxima energía almacenada. La elección correcta depende de la demanda de corriente y de la eficiencia de la misión.
¿Para qué están destinadas las baterías Li-ion de 15000mAh y 19000mAh?
Estas son configuraciones de batería grandes de 6S3P, destinadas a aeronaves y sistemas UAV de gran tamaño orientados a una autonomía considerable. Su arquitectura de dieciocho celdas proporciona una cantidad significativa de energía almacenada, pero también una masa considerable, por lo que la aeronave debe estar diseñada para transportarlas de manera eficiente.
¿Es la 21700 mejor que la 18650 para baterías de UAV?
No necesariamente. Estas son opciones de formato de celda. Compare los vatios-hora, el peso, la capacidad de corriente, las dimensiones y el rendimiento energético por unidad de peso de la batería real, en lugar de elegir únicamente por el formato de celda.
¿Es el XT90 mejor que el XT60 para una batería de UAV?
No necesariamente. El XT90 es común en sistemas UAV más grandes, mientras que el XT60 se usa ampliamente en muchos drones eficientes y aeronaves de ala fija. Elija según el sistema eléctrico y los requisitos de corriente; cambiar el conector no aumenta la capacidad de las celdas dentro de la batería.
¿Una batería para UAV de mayor capacidad siempre proporciona más tiempo de vuelo?
No. Una mayor capacidad añade energía, pero también aumenta la masa de la batería. El tiempo de vuelo o de misión solo mejora cuando la aeronave puede transportar la batería adicional con suficiente eficiencia para que la energía almacenada extra compense el aumento de los requisitos de potencia.
¿Puede una batería de ion de litio para UAV sustituir a una batería LiPo?
No asuma intercambiabilidad directa basándose únicamente en el voltaje, el número de celdas S o el conector. Compare el rango de voltaje real, la demanda de corriente continua y máxima, el peso de la batería, las dimensiones, los requisitos de carga, el comportamiento a bajo voltaje y los límites térmicos antes de cambiar la química de la batería.
