植保無人機電池可以用多久？

很多時候，無人機電池續(xù)航問題在使用者看來一直都是一個缺陷，怎么提高無人機電池續(xù)航，成了很多使用者的一個非常頭痛的問題?，F(xiàn)在正值植保季節(jié)，植保無人機也正在展現(xiàn)它的本領(lǐng)，那么問題來了，植保無人機電池能用多久呢？它和其他用途的無人機的續(xù)航能力的比較又如何？以下將為你介紹一下。

植保無人機電池能用多久呢？

這個問題沒有實際的定義，很多時候看的是電池的保養(yǎng)和電池的種類以及參數(shù)規(guī)格等等因素影響。那它和其他用途的無人機電池的續(xù)航能力的比較又如何？相比起植保無人機電池，軍事無人機用的電池也是鋰電，飛機的設(shè)計本身續(xù)航能力就強悍，舉例，一個車用電池5200mA，用在滑翔機上飛一個小時輕輕松松的。而且有些是雙電池切換，用機翼表面的太陽能薄膜快速充電，在陽光充足的天氣就算飛一天都可以。只是造價很昂貴，無人機造價都很貴，不是一般航模飛機可以比的。還有就是油動無人機，油箱的大小決定續(xù)航能力！?而工業(yè)無人機和民用無人機的區(qū)別沒有概念性的區(qū)別，工業(yè)無人機主要分軍用和民用，民用無人機有工業(yè)級和消費級的（航模性質(zhì)），這么解釋希望你能理解。續(xù)航時間：固定翼和直升機多半是燃油動力，多旋翼則是電池（通常情況，也有個別固定翼/直升機用電池續(xù)航，和多旋翼油動續(xù)航的案例）。

如何解決無人機電池續(xù)航能力問題?

一、油動力

電池的技術(shù)短時間突破不了，那就用汽油，做油動多旋翼。目前市面上已經(jīng)有油動多旋翼的產(chǎn)品，主要有純油動多旋翼、油電混合多旋翼。
油動多旋翼也分兩種

1、油動直驅(qū)多旋翼

直驅(qū)油動多旋翼最大的優(yōu)點便是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。其工作原理是：通過控制其發(fā)動機油門的大小來改變其轉(zhuǎn)速的大小，進而達到俯仰、橫滾、偏轉(zhuǎn)。但其缺點也是顯而易見的，就是抗風(fēng)性很差。

2、油動變距多旋翼

變距油動多旋翼相對于直驅(qū)油動多旋翼而言，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高。其工作原理是：改變槳距角的大小來改變升力，進而達到俯仰、橫滾、偏轉(zhuǎn)。其顯著優(yōu)點是：抗風(fēng)性強。油動多旋翼是改變供能的方式來達到長航時。但是油動相比于電動也會帶來新的問題，比如發(fā)動機壽命、二次污染、震動、下旋風(fēng)過大等。

二、無線充電

目前國外研究無線充電的公司有許多。Solace Power和波音公司合作開發(fā)并驗證了一項新的無線充電技術(shù)，可以實現(xiàn)小型無人機的“空中加油”。該技術(shù)稱為諧振電容耦合（RC2），利用充電板上方產(chǎn)生的電場，進行電能的無線傳輸。
美國高通公司投資的德國無人機充電設(shè)備制造廠商Skysense公司，其主營產(chǎn)品正是無人機無線充電平板裝置。
不僅國外是一派風(fēng)生水起的新局面，國內(nèi)也不例外。2015年9月，國內(nèi)無線供電技術(shù)公司中惠創(chuàng)智宣布要正式開展無人機無線供電項目。

幾種無線充電的方式

從具體的技術(shù)原理及解決方案來說，目前無線充電技術(shù)主要有電磁感應(yīng)式、磁共振式、無線電波式、電場耦合式四種基本方式。這幾種技術(shù)分別適用于近程、中短程與遠程電力傳送。

1、電磁感應(yīng)式無線充電

當(dāng)前最成熟、最普遍的是電磁感應(yīng)式。其根本原理是利用電磁感應(yīng)原理，類似于變壓器，在發(fā)送端和接收端各有一個線圈，初級線圈上通一定頻率的交流電，由于電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。

2、磁共振式無線充電

磁共振式也稱為近場諧振式，由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個裝置調(diào)整到相同頻率，或者說在一個特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量，其原理與聲音的共振原理相同，排列在磁場中的相同振動頻率的線圈，可從一個向另一個供電。技術(shù)難點是小型化和高效率化，被認為是將來最有希望廣泛應(yīng)用于電動汽車無線充電的一種方式。

3、無線電波充電

基本原理類似于早期使用的礦石收音機，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成。典型的是20世紀60年代布朗（William C. Brown）的微波輸電系統(tǒng)。整個傳輸系統(tǒng)包括微波源、發(fā)射天線、接收天線3部分;微波源內(nèi)有磁控管，能控制源在2. 45 GHz頻段輸出一定的功率;發(fā)射天線是64個縫隙的天線陣，接收天線擁有25%的收集和轉(zhuǎn)換效率。日本龍谷大學(xué)的移動式無線充電系統(tǒng)，也是通過頻率為2.45GHz 的微波送電，點亮了行駛中的模型警車的警燈。

4、電場耦合式充電

電場耦合式利用通過沿垂直方向耦合的兩組非對稱偶極子而產(chǎn)生的感應(yīng)電場來傳輸電能，其基本原理是通過電場將電能從發(fā)送端轉(zhuǎn)移到接收端。這種方式主要是村田制作所采用，具有抗水平錯位能力較強的特點。

一般來說，磁場共振方式和電磁波送電方式這兩種方式都是遠距離可以充電，這兩種技術(shù)將來是最有可能應(yīng)用在無人機充電。

磁場共振方式，則是現(xiàn)在最被看好、被認為是將來最有希望用于無人機充電的一種方式；磁場共振式供電，目前技術(shù)上的難點是，小型、高效率化比較難?，F(xiàn)在的技術(shù)能力大約是直徑半米的線圈，能在1m左右的距離提供60w的電力。

電磁波送電方式，現(xiàn)在則提出了利用這種技術(shù)的“太空太陽能發(fā)電技術(shù)”，可以從根本上解決電力問題。設(shè)計最難的部分在于安全。因為無線充電系統(tǒng)與電磁爐一樣會發(fā)射電磁波能量，有兩大問題：

一是長期發(fā)射，長時間下會造成能源浪費。

二是當(dāng)充電系統(tǒng)上放的金屬異物，電磁波對其加熱，輕則燒毀裝置，重則發(fā)生火災(zāi)。所以需要有“受電端目標(biāo)物辨識”，當(dāng)正確的目標(biāo)放置時才送電。

偵測裝置的方法比如：

（1）磁力激活：受電端裝磁鐵，發(fā)射端感受到磁力才發(fā)送能量。這種方法簡單有效。

（2）感應(yīng)線圈上的資料傳送，也是認為最安全的方法，與RFID原理一樣，電力傳送中識別碼一起傳送和驗證。但解決系統(tǒng)噪聲和負載電流變化的干擾是難題。

三、激光充電

續(xù)航時間短是無人機的主要缺點之一。 為了提高其續(xù)航時間,各國的學(xué)者們已經(jīng)開展了大量研究工作。 洛克希德·馬丁公司和激光動力公司的研究結(jié)果表明, 激光技術(shù)可以極大地提高其續(xù)航能力。他們利用全新的激光充電系統(tǒng),令 Stalker無人機在空中連續(xù)飛行了48小時,增加無人機續(xù)航時間2400%。

他們認為,這種激光充電系統(tǒng)甚至可以讓無人偵察機進行不間斷飛行,一直留在天空中。這種小型無人機2006年即已被特種部隊用于收集情報、監(jiān)視以及偵查任務(wù)。

電源系統(tǒng)作為能量源,為激光器供電,將電能轉(zhuǎn)化為激光能量；制冷系統(tǒng)的協(xié)同作用能夠保證更高的能量轉(zhuǎn)化效率。 激光能量經(jīng)過跟瞄系統(tǒng)之后, 準確傳輸?shù)焦夥嚵猩?；光伏陣列將激光能量轉(zhuǎn)化為電能,為電池充電,從而為發(fā)動機提供能量或者完成其它任務(wù)。

通常固定翼控制半徑30公里，續(xù)航時間1~3小時，海拔5000米。

直升機控制半徑15公里，續(xù)航時間45~90分鐘，海拔3000米

多旋翼控制半徑5~10公里，續(xù)航時間30~60分鐘，海拔2000米。

以上回答是指常用工業(yè)級無人機，消費級的不議。

不管是現(xiàn)在把電動換為油動，還是無線或激光充電，都是要解決無人機電池 續(xù)航時間的問題，相信不久的將來隨著電池及電池充電的問題被突破，無人機的應(yīng)用將越來越廣泛。