¿Qué especificaciones de batería debe buscar para ejecutar la siguiente configuración?

¡Bueno, vamos a correr algunos números!

Comenzaremos con 1HP = 745.7W. Por lo tanto, cada uno de sus motores requiere 7.46KW para funcionar. Tienes 3 de ellos, por lo que necesitas suministrar 22.38KW para ejecutarlos a todo volumen.

Usted especifica 7 horas, por lo que nos da 156.6KWh que necesita tener como capacidad de la batería. Ahora, podemos ver algunos químicos comunes de las baterías para tener una idea de su densidad de energía y cuánto pesan ( fuente ):

NiMH: 95Wh / kg

NiCad: 39Wh / kg

Li-Ion: 128Wh / kg (los LiPos también están en el rango de 100-265Wh / kg)

Vamos a elegir algunos LiPos a 150Wh / kg. Dado que necesita 156.6KWh, esto significa que su batería tendrá que ser de 1044kg. Eso es demasiado pesado dado su límite de 50 kg, obviamente. Para que su batería pese, por ejemplo, 25 kg, tendría que encontrar un almacenamiento de energía que tenga una densidad de 6264Wh / kg. No creo que nada exista así en el presente.

Ahora, hay compromisos que podemos hacer:

• Si puede reducir su tiempo de ejecución, puede reducir el tamaño de su batería proporcionalmente.
• Sus motores no estarán funcionando a toda velocidad todo el tiempo. No es razonable pensar que un motor sin escobillas necesitaría 7457W solo para girar. Calcule, en función de las características de su vuelo, la potencia promedio que necesitaría suministrar a sus motores para mantener el control (o lo que sea). Su helicóptero no tendrá que ascender para siempre, por lo que el desplazamiento podría ser un compromiso promedio razonable. Sospecho que será mucho más pequeño, tal vez incluso un 30% -50% de lo que tienes ahora.

Estoy seguro de que hay más (¡es tu helicóptero para diseñar!). Una vez que haya hecho algunos compromisos, vuelva a ejecutar los números del "reverso de la servilleta" para ver qué tan grande sería la batería que necesitaría. Necesita reducir al menos el 90% de sus requisitos de energía para incluso entrar en el rango de la tecnología actual con una batería de 25 kg (6264W / kg hasta 626W / kg), o puede aumentar el peso máximo de su helicóptero.

La otra cosa que deberá considerar es la estructura de la batería. Usted dice que necesita 120V para que estos motores funcionen. Si ese es el caso, necesitará tener al menos 33 baterías de LiPo en serie (asumiendo un valor nominal de 3.7 V) para alcanzar ese nivel. Este voltaje variará durante el ciclo de carga de la batería de 99V a 138.6V también. El otro factor a considerar es la tasa de descarga de sus baterías. A 120V, 30HP, deberá suministrar 186A. La mayoría de las baterías de LiPo pueden sostener 30-50C (C = el tamaño de carga de la batería, por ejemplo, una batería de 2Ah sostendría 60A si estuviera clasificada para 30C), por lo que tendrá que colocar varias pilas de 33LiPos en paralelo para evitar sobrecalentar y quemar las baterías (para que compartan la carga). La cantidad de pilas paralelas también se verá afectada por el tamaño de batería requerido (en Ah). La configuración de carga para esto empezaría a parecerse mucho a un BMS en un vehículo eléctrico como un Nissan Leaf, ya que tiene muchas celdas para cargar y es probable que necesite una fabricación personalizada.

Una vez más, si haces compromisos es posible. Si sus motores no están funcionando a pleno rendimiento, no necesita suministrar 186A en forma continua, lo que reduce la cantidad de pilas paralelas que necesita para cumplir con sus requisitos actuales.