장시간 체공 드론 및 고정익 시스템용 리튬 이온 UAV 배터리

UAV에 리튬 이온 배터리를 사용하는 이유는 무엇인가?

많은 UAV 임무는 반복적인 최대 출력 가속보다 운용 시간, 비행 거리 및 실제 사용 가능한 임무 에너지를 우선시합니다. 따라서 매핑 항공기, 검사 플랫폼, 고정익 UAV 및 기타 장시간 비행 중심 시스템은 리튬 이온 배터리 전원에 적합한 후보가 될 수 있습니다.

현대의 원통형 리튬 이온 셀은 배터리 중량에 비해 상당한 저장 에너지를 제공할 수 있습니다. 기체가 효율적으로 운용되면 이 에너지는 고C LiPo 팩과 관련된 극한 순간 전류 용량을 중심으로 배터리를 설계하지 않고도 더 긴 순항, 호버링 또는 임무 시간을 지원할 수 있습니다.

상충 관계는 전류 용량을 기체에 맞춰 신중하게 조정해야 한다는 점입니다. 이륙, 상승, 호버링, 바람 보정 및 탑재 하중 변화는 모두 일반적인 순항 상태보다 더 높은 전기적 요구량을 발생시킬 수 있습니다.

어떤 UAV 적용 분야가 Li-ion에 적합한가?

UAV 유형만으로 배터리의 적합성이 결정되지는 않습니다. 플랫폼을 단순히 매핑 드론, 고정익 UAV 또는 검사 항공기로 분류하는 것보다 실제 추진 부하, 기체 중량 및 임무 프로필이 더 중요합니다.

UAV 배터리 용량: 소형 팩부터 19000mAh까지

UAV 배터리 용량은 비행 시간을 더 늘리고 싶을 때마다 단순히 증가시키기보다 기체에 맞춰 조정해야 합니다. 대형 배터리 팩은 더 많은 저장 에너지를 제공하지만 배터리 중량도 증가하므로, 기체는 임무 내내 배터리를 운반하는 데 추가 에너지를 사용해야 합니다.

이러한 용량 범위는 고정된 기체 크기 기준이 아니라 제품의 방향성을 나타냅니다. 배터리는 전압, 전류 용량, 크기 및 장착 중량이 전체 UAV 시스템과 일치할 때만 사용해야 합니다.

10000mAh 및 12700mAh 리튬 이온 UAV 배터리

10000mAh 및 12700mAh 용량 등급은 체공 시간 중심의 UAV 애플리케이션에 중요한 중간 지대를 제공합니다. 이러한 대형 병렬 구성은 소형 1P 배터리보다 훨씬 더 많은 저장 에너지를 제공하면서도 가장 큰 3P 시스템보다 크기와 중량이 작습니다.

CNHL 21700 플랫폼에서 10000mAh 구성은 출력과 에너지의 균형이 더 뛰어난 50D 셀 플랫폼을 기반으로 하며, 12700mAh 구성은 에너지에 더 중점을 둔 65E 아키텍처를 사용합니다.

따라서 임무에 여전히 상당한 고부하 운용이 포함된다면 10000mAh 구성이 더 적합한 출발점이 되며, 최대 저장 에너지와 효율적인 순항 또는 호버링을 더 중요하게 여긴다면 12700mAh 구성이 특히 매력적입니다.

대형 UAV용 15000mAh 및 19000mAh 리튬 이온 배터리

15000mAh 및 19000mAh 6S 리튬 이온 팩은 현재 CNHL 21700 제품군에서 가장 큰 용량 등급을 차지합니다. 두 제품 모두 원통형 셀 18개를 사용하는 6S3P 아키텍처이며, 일반적인 소형 드론이 아닌 훨씬 큰 항공기용으로 설계되었습니다.

15000mAh 50D 플랫폼은 50D 셀 특유의 높은 출력과 에너지의 균형을 유지하면서 3P 아키텍처를 통해 전류 분담 능력을 향상했습니다. 따라서 충분한 저장 에너지를 필요로 하면서도 더 많은 가용 출력 여유를 유지해야 하는 대형 UAV 및 고정익 애플리케이션에 적합합니다.

19000mAh 65E 플랫폼은 최대 임무 에너지와 체공 시간에 더욱 중점을 둡니다. 기체가 에너지에 초점을 맞춘 18셀 팩을 효율적으로 탑재할 수 있는 대형 고효율 UAV 또는 고정익 시스템용 특수 배터리로 보는 것이 적합합니다.

두 배터리 모두 소형 항공기의 단순한 용량 업그레이드로 간주해서는 안 됩니다. 페이로드 성능, 총중량, 추진 효율, 배터리 용적 및 전류 요구량을 먼저 모두 평가해야 합니다.

UAV용 4S 리튬 이온 배터리

4S 리튬 이온 UAV 배터리는 4개의 셀을 직렬로 연결한 전기 시스템을 기반으로 설계된 항공기에 적합할 수 있습니다. 소형 4S 팩은 중량에 민감한 항공기를 지원할 수 있으며, 더 큰 병렬 구성은 체공 시간을 중시하는 UAV와 고정익 플랫폼에 더 많은 저장 에너지를 제공합니다.

CNHL 21700 플랫폼에서 4S 용량은 5000mAh 및 6350mAh 1P 배터리부터 10000mAh 및 12700mAh 2P 구성까지 다양합니다. 2P 배터리는 더 많은 임무 에너지와 병렬 부하 분담을 위해 추가 셀을 사용하는 것이 타당한 경우 특히 적합합니다.

특히 21700 플랫폼을 비교하는 사용자는 4S 21700 리튬 이온 배터리 제품군을 확인해 보세요.

UAV용 6S 리튬 이온 배터리

6S 리튬 이온 배터리는 현재 CNHL 21700 플랫폼에서 가장 폭넓은 용량 범위를 제공합니다. 소형 6S1P 배터리부터 6S2P 장시간 체공 구성, 대형 6S3P 에너지 시스템까지 아우릅니다.

10000mAh 및 12700mAh 6S2P 팩은 매핑, 검사 및 고정익 UAV 용도에 적합한 실용적인 중간급을 구성하며, 15000mAh 및 19000mAh 6S3P 팩은 총 임무 와트시가 핵심 설계 요건이 되는 훨씬 더 큰 플랫폼에 적합합니다.

새로운 원통형 셀 플랫폼을 기반으로 설계할 때 용량, 병렬 구성 및 커넥터를 기준으로 6S 21700 리튬 이온 배터리를 비교해 보세요.

UAV 배터리의 1P, 2P, 3P 비교

병렬 구성은 총 에너지와 팩 수준에서 사용할 수 있는 전류 성능 모두에 영향을 줍니다. 병렬로 연결하는 셀이 늘어나면 전기 부하를 더 많은 셀에 분산할 수 있지만, 배터리는 더 크고 무거워집니다.

따라서 병렬 셀 수는 단순히 용량을 극대화하는 방법으로 보기보다 항공기의 에너지 및 중량 예산의 일부로 선택해야 합니다.

UAV 용도에서의 50D와 65E 비교

CNHL의 21700 플랫폼에서는 50D와 65E 셀 제품군이 UAV 배터리 설계에 대해 서로 다른 두 가지 접근 방식을 제공합니다.

용량이 더 큰 65E가 항상 더 나은 UAV 배터리인 것은 아닙니다. 전류 수요가 큰 항공기는 50D의 출력과 에너지 균형에서 더 큰 이점을 얻을 수 있는 반면, 효율이 매우 높은 임무 플랫폼은 65E가 제공하는 추가 에너지를 더 효과적으로 활용할 수 있습니다.

UAV 배터리 와트시와 mAh 비교

UAV 배터리 설계에서는 mAh만 사용하는 것보다 와트시가 더 유용한 경우가 많습니다. mAh 단위의 용량은 전하량을 나타내는 반면, 와트시는 배터리 용량과 전압을 모두 반영하여 공칭 저장 에너지를 나타냅니다.

이는 서로 다른 S 수를 비교할 때 특히 중요합니다. 한 전압에서의 10000mAh 배터리는 다른 전압에서의 10000mAh 배터리와 동일한 양의 에너지를 저장하지 않습니다.

따라서 임무 계획에서는 예비 용량 요구 사항, 실제 작동 전류 및 완성된 배터리의 중량과 함께 사용 가능한 와트시를 고려해야 합니다.

장시간 체공 UAV에서 Wh/kg가 중요한 이유

Wh/kg는 배터리 질량에 대한 명목 저장 에너지의 비율을 나타냅니다. 배터리 1g 자체를 항공기가 운반해야 하므로 UAV 설계에 특히 유용할 수 있습니다.

총 Wh 수치가 더 높은 배터리라도 그에 따른 중량 증가로 호버링 또는 순항 출력이 지나치게 높아지면 체공 시간이 향상되지 않을 수 있습니다. 용량을 추가하면 결국 효과가 감소하는 이유가 바로 이것입니다.

따라서 유용한 비교 기준은 단순히 어느 배터리가 가장 많은 에너지를 저장하는지가 아니라, 어느 배터리가 임무 에너지, 전류 성능 및 장착 질량을 가장 잘 조합해 제공하는지입니다.

고정익 UAV용 Li-ion 배터리

고정익 UAV는 에너지 중심의 Li-ion 배터리에 가장 적합한 용도 중 하나입니다. 효율적인 공기역학적 양력을 이용하면 지속적으로 호버링하는 항공기와 비교해 일반적인 순항 중 필요한 출력이 크게 줄어들 수 있기 때문입니다.

따라서 대용량 팩은 매핑, 측량 및 장거리 자율 임무에 특히 매력적입니다. 동체에 충분한 배터리 공간이 있고 기체가 적절한 무게중심을 유지할 수 있다면, 더 큰 2P 및 3P 배터리는 상당한 임무 에너지를 제공할 수 있습니다.

이륙, 발진 및 상승 시 전류도 반드시 확인해야 합니다. 임무 중 이러한 고출력 구간에서는 안정적인 순항 요구량보다 훨씬 높은 배터리 부하가 발생할 수 있기 때문입니다. 더 폭넓은 고정익 용도는 RC 비행기 및 고정익 항공기용 Li-ion 배터리에서 확인하세요.

멀티로터 UAV용 Li-ion 배터리

멀티로터는 지속적으로 양력을 발생시켜야 하므로 배터리 질량과 지속 전류가 특히 중요합니다. 따라서 더 큰 Li-ion 배터리가 효율적인 고정익 항공기에서 제공할 수 있는 것과 같은 수준의 체공 시간 향상을 항상 제공하는 것은 아닙니다.

멀티로터 UAV에 Li-ion 배터리를 사용할 때는 예상 총중량에서의 호버링 전류, 이륙 및 상승 요구량, 바람에 대한 여유, 탑재량, 배터리 온도를 비교해야 합니다. 더 큰 2P 및 3P 팩은 기체가 추가 에너지와 질량을 고려해 특별히 설계된 경우에 가장 적합합니다.

효율적인 시네마틱 및 장시간 체공 멀티로터는 적합한 후보가 될 수 있지만, 매우 공격적인 비행이나 높은 추력을 요구하는 시스템에는 반복적인 고전류 공급 능력이 더 큰 배터리 화학계와 팩 설계가 필요할 수 있습니다.

XT60과 XT90 Li-ion UAV 배터리 비교

CNHL Li-ion 배터리 팩은 다양한 UAV 전기 시스템에 맞출 수 있도록 여러 커넥터와 함께 제공됩니다. XT60은 효율적인 드론과 고정익 시스템 다수에서 일반적으로 사용되며, XT90은 대형 UAV 설치 환경에서 자주 사용됩니다.

XT90을 동일한 Li-ion 배터리의 더 높은 성능 버전으로 취급해서는 안 됩니다. 셀 모델과 S/P 구성이 동일하면 셀의 기본적인 전기적 한계도 동일합니다. 커넥터는 전체 UAV 전원 시스템에 따라 선택해야 합니다.

UAV 배터리에서 18650과 21700 비교

UAV 애플리케이션에서 18650과 21700은 서로 다른 애플리케이션 범주가 아니라 기술적인 셀 포맷 선택지입니다. 완성된 배터리가 항공기의 전기적, 에너지, 무게 및 치수 요구 사항을 충족한다면 어느 쪽이든 적합할 수 있습니다.

더 작은 18650 포맷은 소형 원통형 셀 배터리 설계에 유용할 수 있습니다. 최신 21700 셀은 내부 용적이 더 크며, 개별 셀 용량이 더 높거나 에너지와 전류 공급 능력의 균형이 다를 수 있습니다.

따라서 올바른 비교는 하나의 원통형 포맷이 UAV 용도에 보편적으로 더 우수하다고 가정하기보다 완성된 팩의 와트시, Wh/kg, 전류 공급 능력, 치수 및 무게를 기준으로 해야 합니다.

UAV 애플리케이션에서의 Li-ion과 LiPo

어느 배터리 화학계가 보편적으로 더 우수한 것은 아닙니다. UAV 배터리 선택은 비행 시간이 길다고 자동으로 Li-ion이 필요하거나, 높은 출력이 필요하다고 자동으로 LiPo가 필요하다고 가정하기보다 전기적 부하와 임무 프로파일을 반영해야 합니다.

UAV용 Li-ion 배터리 선택 방법

UAV Li-ion 배터리를 선택하기 전에 전체 임무와 항공기 요구 사항을 비교하세요:

• 전압 / S 수: 실제 작동 전압 범위가 추진 시스템과 일치하는지 확인하세요.
• 제자리비행 또는 순항 전류: 일반적인 지속 전기 부하를 확인하세요.
• 이륙 및 상승 수요: 임무 중 더 높은 전류가 필요한 구간을 고려하세요.
• 탑재 중량: 빈 항공기 중량이 아니라 의도한 작동 중량을 기준으로 배터리 요구 사항을 계산하세요.
• 용량 및 와트시: mAh만 비교하지 말고 전체 임무 에너지를 비교하세요.
• Wh/kg: 탑재하는 배터리 무게에 비해 얼마나 많은 에너지를 얻을 수 있는지 고려하세요.
• 1P, 2P 또는 3P: 크기와 무게를 고려하면서 저장 에너지와 부하 분담의 균형을 맞추세요.
• 치수: 배터리 베이 또는 장착 공간에 맞는지 확인하고 배선 및 공기 흐름을 위한 충분한 여유 공간을 확보하세요.
• 커넥터: XT60, XT90 또는 그 밖의 적절한 연결 방식을 UAV 시스템에 맞추고 극성을 확인하세요.
• 온도: 배터리를 완성된 팩에 지정된 열 한계 내에서 유지하세요.
• 임무 예비 용량: 정상 작동 중 이론상 배터리 용량을 전부 소모하는 것을 전제로 설계하지 마세요.

UAV 전용 제품을 넘어 완전한 원통형 배터리 플랫폼을 확인하려면 CNHL Li-ion 배터리 제품군을 둘러보세요. 더 새로운 셀 형식 제품군은 21700 Li-ion 배터리에서 확인할 수 있습니다.

Li-ion UAV 배터리 충전 및 안전

정확한 Li-ion 배터리에 적합한 충전기와 충전 모드를 사용하세요. 모든 리튬 배터리가 동일한 설정을 사용한다고 가정하지 말고, 완성된 팩에 지정된 최대 충전 전압과 권장 충전 전류를 따르세요.

배터리 모니터링 및 저전압 전략도 실제 Li-ion 시스템에 맞춰야 합니다. 선택한 팩에 적합한지 확인하지 않은 채 다른 배터리 화학 조성에 맞춰 개발된 경고 또는 차단 기준을 자동으로 재사용하지 마세요.

충전하거나 작동하기 전에 팩, 배선, 장착 상태 및 커넥터를 점검하세요. 손상되었거나 과도하게 뜨겁거나 전기적으로 이상이 있는 배터리는 사용하지 말고, 완성된 배터리에 지정된 전압, 전류 또는 온도 한계를 절대 초과하지 마세요.

FAQ: UAV용 Li-ion 배터리

Li-ion 배터리는 UAV에 적합한가요?

저장 에너지와 임무 시간이 중요한 체공 시간 중심 UAV에는 매우 적합한 선택이 될 수 있습니다. 다만 정상 작동, 이륙, 상승 및 탑재량이나 바람 조건의 변화에 충분한 전류를 계속 공급할 수 있어야 합니다.

Li-ion 배터리는 어떤 UAV 용도에 가장 적합한가요?

매핑, 측량, 점검, 항공 촬영 및 효율적인 고정익 임무는 Li-ion 배터리에 적합한 대표적인 분야입니다. 호버링 전류와 배터리 무게가 적절한 수준으로 유지된다면 멀티로터 체공 시간 연장 플랫폼에도 도움이 될 수 있습니다.

UAV에는 배터리 용량이 얼마나 필요한가요?

보편적으로 정해진 용량 요구 사항은 없습니다. 시중에서 가장 큰 mAh 수치를 선택하기보다 임무 와트시, 작동 전류, 탑재량, 항공기 효율, 배터리 무게 및 필요한 예비량에 따라 배터리를 선택하십시오.

UAV에는 10000mAh와 12700mAh 중 어느 것이 더 좋은가요?

어느 쪽이든 보편적으로 더 우수한 것은 아닙니다. CNHL 21700 플랫폼에서는 10000mAh 50D 방향이 출력과 에너지의 균형이 더 좋은 선택인 반면, 12700mAh 65E 방향은 최대 저장 에너지에 더 중점을 둡니다. 올바른 선택은 전류 요구량과 임무 효율에 따라 달라집니다.

15000mAh 및 19000mAh Li-ion 배터리는 어떤 용도인가요?

이는 상당한 체공 시간을 목표로 하는 항공기와 UAV 시스템을 위한 대형 6S3P 배터리 구성입니다. 18셀 구조는 상당한 저장 에너지를 제공하지만 팩 무게도 크게 증가하므로, 항공기는 이를 효율적으로 운반하도록 설계되어야 합니다.

UAV 배터리에는 18650보다 21700이 더 좋은가요?

자동으로 그렇지는 않습니다. 이는 셀 형식에 관한 선택입니다. 셀 형식만으로 선택하기보다 실제 배터리의 와트시, 무게, 전류 성능, 치수 및 에너지 대 중량 성능을 비교하십시오.

UAV 배터리에는 XT60보다 XT90이 더 좋은가요?

자동으로 그렇지는 않습니다. XT90은 대형 UAV 시스템에서 흔히 사용되며, XT60은 효율적인 드론과 고정익 항공기에서 널리 사용됩니다. 전기 시스템과 전류 요구량에 따라 선택하십시오. 커넥터를 변경해도 배터리 내부 셀의 성능이 향상되지는 않습니다.

용량이 더 큰 UAV 배터리는 항상 더 긴 비행 시간을 제공하나요?

아니요. 용량이 높아지면 에너지가 증가하지만 배터리 질량도 늘어납니다. 추가 저장 에너지가 증가한 전력 요구량을 상쇄할 만큼 항공기가 추가 배터리를 효율적으로 운반할 수 있을 때만 비행 또는 임무 시간이 늘어납니다.

Li-ion UAV 배터리가 LiPo 배터리를 대체할 수 있나요?

전압, S 수 또는 커넥터만으로 직접 호환된다고 가정하지 마십시오. 배터리 화학 구성을 변경하기 전에 실제 전압 범위, 지속 및 피크 전류 요구량, 배터리 무게, 치수, 충전 요구 사항, 저전압 동작 및 열 한계를 비교하십시오.