Mengapa Menggunakan Baterai Li-ion untuk UAV?
Banyak misi UAV memprioritaskan waktu operasi, jangkauan, dan energi misi yang dapat digunakan, bukan akselerasi daya maksimum yang berulang. Oleh karena itu, pesawat pemetaan, platform inspeksi, UAV sayap tetap, dan sistem lain yang berfokus pada daya tahan dapat menjadi kandidat yang sangat baik untuk tenaga baterai ion litium.
Sel Li-ion silinder modern dapat menyediakan energi tersimpan yang besar dibandingkan dengan massa baterai. Saat pesawat beroperasi secara efisien, energi tersebut dapat mendukung jelajah, melayang, atau waktu misi yang lebih lama tanpa merancang baterai terutama berdasarkan kemampuan arus lonjakan ekstrem yang terkait dengan baterai LiPo berperingkat C tinggi.
Komprominya adalah kemampuan arus harus disesuaikan dengan cermat terhadap pesawat. Lepas landas, menanjak, melayang, koreksi terhadap angin, dan perubahan muatan semuanya dapat menciptakan kebutuhan listrik yang lebih tinggi daripada kondisi jelajah normal.
Aplikasi UAV Apa yang Cocok untuk Li-ion?
| Aplikasi UAV | Arah Li-ion | Pertimbangan Utama Baterai |
| Pemetaan / Survei | Aplikasi daya tahan yang kuat | Wh misi, energi cadangan, muatan, dan arus jelajah |
| UAV Inspeksi | Kandidat yang baik ketika kebutuhan listrik sedang | Arus saat melayang, beban angin, muatan, dan suhu |
| UAV Sayap Tetap | Arah daya tahan yang sangat baik | Efisiensi jelajah, kebutuhan menanjak, pusat gravitasi, dan volume ruang baterai |
| Pencitraan Udara | Berguna jika durasi bertahan di lokasi lebih lama menjadi hal penting | Bobot muatan dan durasi misi yang dapat digunakan |
| Multirotor Berdaya Tinggi / Agresif | Memerlukan evaluasi lebih lanjut | Arus tinggi berulang dapat lebih sesuai menggunakan LiPo dengan laju pelepasan tinggi |
Jenis UAV saja tidak menentukan kesesuaian baterai. Beban propulsi aktual, bobot pesawat, dan profil misi lebih penting daripada sekadar mengidentifikasi platform sebagai drone pemetaan, UAV sayap tetap, atau pesawat inspeksi.
Kapasitas Baterai UAV: Dari Baterai Ringkas hingga 19000mAh
Kapasitas baterai UAV harus disesuaikan dengan ukuran pesawat, bukan sekadar ditingkatkan setiap kali waktu terbang yang lebih lama diinginkan. Baterai berkapasitas lebih besar menyediakan lebih banyak energi tersimpan, tetapi juga menambah massa baterai, sehingga pesawat memerlukan energi tambahan sepanjang misi hanya untuk membawanya.
| Arah Kapasitas | Peran Umum | Pertimbangan UAV |
| 5000–6350mAh | Baterai daya tahan ringkas | Platform sayap tetap yang sensitif terhadap bobot dan UAV kecil yang efisien |
| 10000–12700mAh | Kelas menengah dengan daya tahan diperpanjang | Sistem pemetaan, inspeksi, sayap tetap yang lebih besar, dan multirotor dengan daya tahan lama |
| 15000–19000mAh | Platform energi misi besar | Sistem UAV besar dan sayap tetap yang mampu membawa massa baterai yang besar |
Rentang kapasitas ini menggambarkan arah produk, bukan aturan ukuran pesawat yang pasti. Baterai hanya boleh digunakan jika tegangan, kemampuan arus, dimensi, dan bobot terpasangnya sesuai dengan keseluruhan sistem UAV.
Baterai UAV Li-ion 10000mAh dan 12700mAh
Kelas kapasitas 10000mAh dan 12700mAh menyediakan pilihan tengah yang penting untuk aplikasi UAV berdaya tahan terbang lama. Konfigurasi paralel yang lebih besar ini menawarkan energi tersimpan yang jauh lebih banyak dibandingkan baterai 1P yang ringkas, sekaligus tetap lebih kecil dan ringan daripada sistem 3P terbesar.
Dalam platform CNHL 21700, opsi 10000mAh didasarkan pada platform sel 50D yang lebih seimbang antara daya dan energi, sedangkan opsi 12700mAh menggunakan arsitektur 65E yang lebih berfokus pada energi.
Hal tersebut menjadikan opsi 10000mAh sebagai titik awal yang lebih kuat ketika misi masih melibatkan pengoperasian dengan beban tinggi yang signifikan, sementara opsi 12700mAh menjadi sangat menarik ketika energi tersimpan maksimum serta jelajah atau melayang yang efisien menjadi prioritas lebih tinggi.
Baterai Li-ion 15000mAh dan 19000mAh untuk UAV Besar
Paket Li-ion 6S 15000mAh dan 19000mAh merupakan tingkat kapasitas terbesar dalam rangkaian CNHL 21700 saat ini. Keduanya menggunakan arsitektur 6S3P dengan delapan belas sel silinder dan ditujukan untuk pesawat yang jauh lebih besar, bukan drone ringkas biasa.
Platform 15000mAh 50D mempertahankan karakter 50D yang seimbang antara daya dan energi, sekaligus memperoleh pembagian arus tambahan melalui arsitektur 3P. Hal ini membuatnya relevan untuk aplikasi UAV dan sayap tetap berukuran besar yang memerlukan energi tersimpan dalam jumlah besar, dengan tetap mempertahankan cadangan daya yang lebih dapat digunakan.
Platform 19000mAh 65E lebih mengarah pada energi misi dan daya tahan terbang maksimum. Baterai ini paling tepat dipandang sebagai baterai khusus untuk sistem UAV atau sayap tetap berukuran besar dan efisien, ketika pesawat mampu membawa paket berorientasi energi dengan delapan belas sel secara produktif.
Kedua baterai tersebut tidak boleh dianggap sebagai peningkatan kapasitas sederhana untuk pesawat yang lebih kecil. Kemampuan membawa muatan, berat total, efisiensi propulsi, volume baterai, dan kebutuhan arus harus dievaluasi terlebih dahulu.
Baterai Li-ion 4S untuk UAV
Baterai UAV Li-ion 4S cocok untuk pesawat yang dirancang dengan sistem kelistrikan empat sel seri. Paket 4S yang ringkas dapat mendukung pesawat yang sensitif terhadap bobot, sementara konfigurasi paralel yang lebih besar menyediakan lebih banyak energi tersimpan untuk UAV yang mengutamakan daya tahan terbang dan platform sayap tetap.
Dalam platform CNHL 21700, kapasitas 4S tersedia mulai dari baterai 5000mAh dan 6350mAh 1P hingga konfigurasi 2P 10000mAh dan 12700mAh. Baterai 2P sangat relevan ketika energi misi yang lebih besar dan pembagian beban secara paralel sepadan dengan tambahan sel.
Bagi pengguna yang secara khusus membandingkan platform 21700, jelajahi rangkaian baterai Li-ion 4S 21700.
Baterai Li-ion 6S untuk UAV
Baterai Li-ion 6S menawarkan rentang kapasitas terluas dalam platform 21700 CNHL saat ini, mulai dari baterai 6S1P yang ringkas, konfigurasi 6S2P dengan daya tahan lebih lama, hingga sistem energi 6S3P berkapasitas besar.
Paket 6S2P 10000mAh dan 12700mAh membentuk kelas menengah praktis untuk aplikasi UAV pemetaan, inspeksi, dan sayap tetap, sementara paket 6S3P 15000mAh dan 19000mAh ditujukan untuk platform yang jauh lebih besar, yang menjadikan total watt-jam misi sebagai persyaratan desain utama.
Bandingkan baterai Li-ion 6S 21700 berdasarkan kapasitas, konfigurasi paralel, dan konektor saat merancang sistem berbasis platform sel silinder yang lebih baru.
1P vs 2P vs 3P untuk Baterai UAV
Konfigurasi paralel memengaruhi total energi dan kemampuan arus yang dapat digunakan pada tingkat paket. Saat sel tambahan dipasang secara paralel, beban listrik dapat dibagi ke lebih banyak sel, tetapi baterai juga menjadi lebih besar dan berat.
| Konfigurasi | Dampak Utama Baterai | Pilihan UAV |
| 1P | Jumlah sel paling sedikit dan arsitektur yang lebih memperhatikan bobot | UAV kecil yang efisien dan sistem sayap tetap |
| 2P | Kapasitas lebih tinggi serta pembagian beban antara dua sel | Pemetaan, survei, inspeksi, dan pesawat dengan daya tahan lebih lama |
| 3P | Energi tersimpan sangat tinggi dan pembagian beban paralel yang lebih besar | UAV berukuran besar dan platform misi sayap tetap |
Jumlah paralel sebaiknya dipilih sebagai bagian dari anggaran energi dan bobot pesawat, bukan sekadar dianggap sebagai cara untuk memaksimalkan kapasitas.
50D vs 65E untuk Aplikasi UAV
Dalam platform 21700 CNHL, keluarga sel 50D dan 65E menawarkan dua pendekatan berbeda untuk desain baterai UAV.
| Platform Sel | Pilihan Utama | Pilihan Penggunaan UAV |
| 50D | Keseimbangan Daya + Energi | Berguna ketika kebutuhan lepas landas, menanjak, bermanuver, atau membawa muatan memerlukan cadangan daya yang lebih besar |
| 65E | Energi sebagai Prioritas / Daya Tahan Maksimum | Pilihan yang kuat untuk misi jelajah atau melayang yang efisien, ketika energi tersimpan maksimum memiliki nilai lebih besar |
Pilihan 65E berkapasitas lebih tinggi tidak otomatis menjadi baterai UAV yang lebih baik. Pesawat dengan kebutuhan arus lebih besar mungkin lebih diuntungkan oleh keseimbangan daya dan energi 50D, sementara platform misi yang sangat efisien mungkin dapat memanfaatkan energi tambahan dari 65E dengan lebih baik.
Watt-Jam Baterai UAV vs mAh
Untuk perencanaan baterai UAV, watt-jam sering kali lebih berguna daripada mAh saja. Kapasitas dalam mAh menggambarkan muatan, sedangkan watt-jam memperhitungkan kapasitas dan tegangan baterai untuk menggambarkan energi tersimpan nominal.
Hal ini menjadi sangat penting saat membandingkan berbagai jumlah S. Baterai 10000mAh pada satu tegangan tidak menyimpan jumlah energi yang sama dengan baterai 10000mAh pada tegangan lain.
Oleh karena itu, perencanaan misi harus mempertimbangkan watt-jam yang dapat digunakan bersama dengan persyaratan cadangan, arus pengoperasian aktual, dan bobot baterai yang telah selesai dirakit.
Mengapa Wh/kg Penting untuk UAV dengan Durasi Terbang Panjang
Wh/kg menggambarkan energi nominal yang tersimpan dalam baterai relatif terhadap massa baterai. Ini sangat berguna dalam desain UAV karena setiap gram baterai harus dibawa sendiri oleh pesawat.
Baterai dengan total Wh yang lebih tinggi mungkin tidak meningkatkan durasi terbang jika kenaikan bobotnya menyebabkan daya hover atau jelajah meningkat terlalu besar. Inilah sebabnya penambahan kapasitas pada akhirnya dapat memberikan hasil yang semakin berkurang.
Perbandingan yang bermanfaat bukan sekadar baterai mana yang menyimpan energi paling banyak, melainkan baterai mana yang memberikan kombinasi terbaik antara energi misi, kemampuan arus, dan massa terpasang bagi pesawat.
Baterai Li-ion untuk UAV Sayap Tetap
UAV sayap tetap merupakan salah satu aplikasi terkuat untuk baterai Li-ion yang berfokus pada energi karena gaya angkat aerodinamis yang efisien dapat secara signifikan mengurangi daya yang dibutuhkan selama jelajah normal dibandingkan dengan pesawat yang terus-menerus melayang.
Hal ini membuat paket berkapasitas tinggi sangat menarik untuk misi pemetaan, survei, dan otonom jarak jauh. Baterai 2P dan 3P yang lebih besar dapat menyediakan energi misi yang signifikan jika badan pesawat memiliki ruang baterai yang memadai dan rangka pesawat dapat mempertahankan pusat gravitasi yang sesuai.
Arus saat lepas landas, peluncuran, dan menanjak tetap harus diperiksa karena bagian misi yang membutuhkan daya lebih tinggi ini dapat memberikan beban pada baterai jauh di atas kebutuhan jelajah stabil. Untuk berbagai aplikasi sayap tetap yang lebih luas, lihat baterai Li-ion untuk pesawat RC dan pesawat sayap tetap.
Baterai Li-ion untuk UAV Multirotor
Multirotor harus terus-menerus menghasilkan gaya angkat, sehingga massa baterai dan arus berkelanjutan menjadi sangat penting. Karena itu, baterai Li-ion yang lebih besar tidak otomatis memberikan peningkatan durasi terbang yang sama seperti yang mungkin diberikannya pada pesawat sayap tetap yang efisien.
Saat mempertimbangkan Li-ion untuk UAV multirotor, bandingkan arus hover pada bobot total yang diperkirakan, kebutuhan saat lepas landas dan menanjak, toleransi terhadap angin, muatan, serta suhu baterai. Paket 2P dan 3P yang lebih besar paling masuk akal jika pesawat memang dirancang dengan mempertimbangkan tambahan energi dan massa tersebut.
Multirotor sinematik dan berdaya tahan efisien dapat menjadi kandidat yang baik, sementara sistem yang sangat agresif atau memiliki daya dorong tinggi mungkin memerlukan kimia baterai dan desain baterai dengan kemampuan arus tinggi berulang yang lebih besar.
Baterai Li-ion UAV XT60 vs XT90
Baterai Li-ion CNHL tersedia dengan berbagai konektor agar sesuai dengan ekosistem kelistrikan UAV yang berbeda. XT60 umum digunakan pada banyak sistem drone efisien dan sayap tetap, sedangkan XT90 sering digunakan pada instalasi UAV yang lebih besar.
| Konektor | Arah UAV Umum | Catatan Penting |
| XT60 | UAV efisien, platform turunan FPV, dan banyak sistem sayap tetap | Juga dapat digunakan pada sistem yang relatif besar jika ditentukan dengan tepat |
| XT90 | UAV yang lebih besar, sayap tetap, pemetaan, dan platform bermuatan | Konektor saja tidak meningkatkan kemampuan pelepasan arus sel |
XT90 tidak boleh dianggap sebagai versi berperforma lebih tinggi dari baterai Li-ion lain yang identik. Jika model sel dan konfigurasi S/P tidak berubah, sel-selnya tetap memiliki batas listrik dasar yang sama. Pilih konektor berdasarkan keseluruhan sistem daya UAV.
18650 vs 21700 untuk Baterai UAV
Untuk aplikasi UAV, 18650 dan 21700 adalah pilihan format sel teknis, bukan kategori aplikasi yang terpisah. Keduanya dapat sesuai jika baterai jadi memenuhi persyaratan listrik, energi, berat, dan dimensi pesawat.
Format 18650 yang lebih kecil dapat berguna dalam desain baterai dengan sel silinder yang ringkas. Sel 21700 modern memiliki volume internal lebih besar dan dapat menawarkan kapasitas per sel yang lebih tinggi atau keseimbangan energi dan kemampuan arus yang berbeda.
Oleh karena itu, perbandingan yang tepat harus menggunakan watt-jam, Wh/kg, kemampuan arus, dimensi, dan berat baterai jadi, bukan berasumsi bahwa satu format sel silinder secara universal lebih baik untuk penggunaan UAV.
Li-ion vs LiPo untuk Aplikasi UAV
| Prioritas Misi | Li-ion | LiPo |
| Energi Tersimpan Maksimum / Durasi Terbang | Arah yang kuat | Bergantung pada desain dan berat baterai |
| Permintaan Arus Tinggi Berulang | Memerlukan penyesuaian arus yang cermat | Keunggulan umum baterai dengan C tinggi |
| Metrik Pemilihan Utama | Wh, Wh/kg, model sel, arus aktual, suhu, dan berat | Tegangan, kapasitas, peringkat C, dimensi, dan berat |
| Arah Misi yang Kuat | Pemetaan, survei, sayap tetap, dan misi dengan durasi terbang efisien | Multirotor berdaya tinggi dan sistem propulsi menuntut lainnya |
Tidak ada kimia baterai yang secara universal lebih baik. Pemilihan baterai UAV harus mencerminkan beban listrik dan profil misi, bukan berasumsi bahwa durasi terbang otomatis memerlukan Li-ion atau daya tinggi otomatis memerlukan LiPo.
Cara Memilih Baterai Li-ion untuk UAV
Sebelum memilih baterai Li-ion untuk UAV, bandingkan seluruh kebutuhan misi dan pesawat:
- Tegangan / jumlah S: pastikan rentang tegangan operasional aktual sesuai dengan sistem propulsi.
- Arus melayang atau jelajah: tentukan beban listrik normal yang dipertahankan.
- Kebutuhan lepas landas dan menanjak: perhitungkan bagian misi yang memerlukan arus lebih tinggi.
- Beban: hitung kebutuhan baterai berdasarkan berat operasional yang dituju, bukan berat pesawat tanpa muatan.
- Kapasitas dan watt-jam: bandingkan total energi misi, bukan hanya mAh.
- Wh/kg: pertimbangkan jumlah energi yang diperoleh dibandingkan dengan massa baterai yang dibawa.
- 1P, 2P, atau 3P: seimbangkan energi tersimpan dan pembagian beban dengan ukuran serta berat.
- Dimensi: pastikan baterai sesuai dengan ruang atau dudukan baterai dan sisakan ruang yang cukup untuk kabel serta aliran udara.
- Konektor: sesuaikan XT60, XT90, atau koneksi lain yang sesuai dengan sistem UAV dan pastikan polaritasnya benar.
- Suhu: jaga baterai dalam batas termal yang ditentukan untuk baterai jadi.
- Cadangan misi: jangan merancang operasi dengan menghabiskan seluruh kapasitas baterai teoretis selama penggunaan normal.
Untuk platform baterai silinder lengkap di luar produk khusus UAV, lihat rangkaian baterai Li-ion CNHL. Keluarga format sel yang lebih baru juga dapat dilihat melalui baterai Li-ion 21700 kami.
Pengisian Daya dan Keselamatan Baterai UAV Li-ion
Gunakan pengisi daya dan mode pengisian yang sesuai untuk baterai Li-ion tersebut. Ikuti tegangan pengisian maksimum dan arus pengisian yang direkomendasikan untuk baterai jadi, bukan dengan menganggap semua baterai litium menggunakan pengaturan yang sama.
Pemantauan baterai dan strategi tegangan rendah juga harus disesuaikan dengan sistem Li-ion yang sebenarnya. Jangan otomatis menggunakan kembali asumsi peringatan atau pemutusan yang dikembangkan untuk kimia baterai lain tanpa memastikan bahwa asumsi tersebut sesuai untuk baterai yang dipilih.
Periksa baterai, kabel, pemasangan, dan konektor sebelum mengisi daya atau mengoperasikan. Jangan gunakan baterai yang rusak, terlalu panas, atau mengalami kelainan listrik, dan jangan pernah melampaui batas tegangan, arus, atau suhu yang ditentukan untuk baterai jadi.
FAQ: Baterai UAV Li-ion
Apakah baterai Li-ion cocok untuk UAV?
Baterai ini dapat menjadi pilihan yang sangat baik untuk UAV berorientasi daya tahan, ketika energi tersimpan dan durasi misi penting. Namun, baterai tetap harus menyediakan arus yang cukup untuk operasi normal, lepas landas, menanjak, serta menghadapi perubahan muatan atau kondisi angin.
Aplikasi UAV apa yang paling sesuai untuk baterai Li-ion?
Pemetaan, survei, inspeksi, pencitraan udara, dan misi pesawat sayap tetap yang efisien merupakan penggunaan Li-ion yang sangat sesuai. Platform multirotor berdaya tahan lama juga dapat memperoleh manfaat jika arus hover dan bobot baterai tetap sesuai.
Berapa kapasitas baterai yang dibutuhkan UAV?
Tidak ada persyaratan kapasitas yang berlaku universal. Pilih baterai berdasarkan watt-jam misi, arus operasi, muatan, efisiensi pesawat, bobot baterai, dan cadangan yang diperlukan, bukan memilih angka mAh terbesar yang tersedia.
Mana yang lebih baik untuk UAV, 10000mAh atau 12700mAh?
Tidak ada yang secara universal lebih baik. Dalam platform CNHL 21700, varian 10000mAh 50D menawarkan pilihan yang lebih seimbang antara daya dan energi, sedangkan varian 12700mAh 65E lebih menekankan energi tersimpan maksimum. Pilihan yang tepat bergantung pada kebutuhan arus dan efisiensi misi.
Untuk apa baterai Li-ion 15000mAh dan 19000mAh ditujukan?
Ini adalah konfigurasi baterai 6S3P besar yang ditujukan untuk pesawat dan sistem UAV berorientasi daya tahan yang substansial. Arsitektur delapan belas selnya menghasilkan energi tersimpan yang besar, tetapi juga massa paket yang signifikan, sehingga pesawat harus dirancang untuk membawanya secara efisien.
Apakah 21700 lebih baik daripada 18650 untuk baterai UAV?
Tidak selalu. Ini adalah pilihan format sel. Bandingkan watt-jam, bobot, kemampuan arus, dimensi, dan performa energi terhadap bobot baterai yang sebenarnya, bukan memilih semata-mata berdasarkan format sel.
Apakah XT90 lebih baik daripada XT60 untuk baterai UAV?
Tidak selalu. XT90 umum digunakan pada sistem UAV yang lebih besar, sedangkan XT60 banyak digunakan pada drone efisien dan pesawat sayap tetap. Pilih sesuai sistem kelistrikan dan kebutuhan arus; mengganti konektor tidak meningkatkan kemampuan sel di dalam baterai.
Apakah baterai UAV berkapasitas lebih tinggi selalu memberikan waktu terbang lebih lama?
Tidak. Kapasitas yang lebih tinggi menambah energi, tetapi juga meningkatkan massa baterai. Waktu terbang atau misi hanya meningkat jika pesawat mampu membawa baterai tambahan secara cukup efisien sehingga energi tersimpan ekstra lebih besar daripada kebutuhan daya yang meningkat.
Apakah baterai UAV Li-ion dapat menggantikan baterai LiPo?
Jangan mengasumsikan dapat saling menggantikan hanya berdasarkan tegangan, jumlah S, atau konektor. Bandingkan rentang tegangan aktual, kebutuhan arus kontinu dan puncak, bobot baterai, dimensi, persyaratan pengisian daya, perilaku pada tegangan rendah, serta batas termal sebelum mengganti jenis kimia baterai.
