Ứng dụng của các thành phần điện tử trong UAV

Gần đây, công nghệ máy bay không người lái (UAV), vốn chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng quân sự, đã bắt đầu mở rộng ứng dụng sang khu vực công hoặc tư nhân do tiến bộ công nghệ của nó. Do lợi thế hoạt động về độ tin cậy, tính cơ động và hiệu quả về chi phí, các phương tiện bay không người lái có tiềm năng vô hạn.

Ứng dụng của nhiếp ảnh hoặc máy quay video mang lại cho nó tính khả thi của tốc độ tăng trưởng nhanh chóng, và đã có những ứng dụng mới nổi trong các lĩnh vực giám sát giao thông, dịch vụ tốc hành, giám sát cháy rừng và giám sát các khu vực nguy hiểm hoặc hệ sinh thái. Tuy nhiên, một trong những vấn đề khó khăn vẫn cần được giải quyết, bởi vì hầu hết các UAV đều bị giới hạn bởi dung lượng và trọng lượng của pin.

Truyền tải điện không dây (WPT) sẽ là một công nghệ thay thế để giải quyết vấn đề về nguồn điện mà các phương tiện bay không người lái yêu cầu. Nó có thể làm cho UAV tăng phạm vi bay và thời gian hoạt động, đồng thời sẽ thúc đẩy chuyến bay tự hành. Trong những năm qua, WPT cảm ứng đã được áp dụng thành công cho các loại xe điện khác nhau, bao gồm cả xe buýt điện không dây được phát triển trong giai đoạn đầu của chúng tôi. Hệ thống WPT cảm ứng thường bao gồm cuộn dây phát (cuộn dây TX) và cuộn dây nhận (cuộn dây Rx), và cuộn dây TX của xe buýt điện của chúng tôi được bố trí thành một vòng phân đoạn dưới mặt đường của toàn bộ tuyến xe buýt.

Nguyên tắc của WPT cảm ứng dựa trên định luật Faraday, trong đó dòng điện xoay chiều (AC) trong cuộn dây TX tạo ra một từ trường biến thiên theo thời gian. Từ trường biến thiên theo thời gian từ cuộn TX được ghép với cuộn RX qua không khí, do đó tạo ra dòng biến thiên theo thời gian trong cuộn RX thông qua từ trường ghép. Sau đó, điện áp đầu ra được tạo ra ở đầu cực cuộn RX, nơi điện áp DC được chỉ định có thể được chuyển đổi từ điện áp AC ở cuộn RX.

Nguyên tắc của WPT cảm ứng rất rõ ràng và nó đã được áp dụng thành công cho xe buýt điện của chúng tôi như là nguồn cung cấp năng lượng chính sử dụng cấu trúc TX RX tùy chỉnh. Dựa trên nguyên tắc tương tự của định luật Faraday, WPT cũng có thể được áp dụng cho các phương tiện bay không người lái. Ferrite được sử dụng trong sơ đồ thực tế của hệ thống WPT cảm ứng để cải thiện khớp nối từ. Ferrit được biết là có tính thấm tần số cao tuyệt vời và các đặc tính điện phù hợp như độ dẫn điện.

Mặc dù nói chung, ferit là một thiết bị được tối ưu hóa để dẫn từ trường với hiệu suất cần thiết, nhưng ferit không thực tế lắm trong WPT của UAV. Trong môi trường hoạt động cực kỳ năng động của UAV, tính giòn của ferit cản trở việc áp dụng WPT. Có một số công trình có thể cải thiện hiệu suất của UAV, nhưng do đặc điểm thực tế hạn chế, nó không thể được sử dụng làm vật liệu từ tính ferit hiệu quả cao cho WPT. Vật liệu composite từ tính mềm trong loại giấy này có thể thay thế ferit, và mục đích là để tích hợp hệ thống WPT cảm ứng vào UAV.

Bài báo này nghiên cứu ứng dụng của các vật liệu sắt từ khác nhau tronglõi từ tínhcủa hệ thống UAV WPT. Nghiên cứu so sánh này dựa trên composite từ mềm (SMC) mới được phát triển và ferit thông thường được sử dụng làm lõi của hệ thống WPT. Đặc biệt, chúng tôi chủ yếu thảo luận về cách chọn vật liệu lõi sắt từ thích hợp cho hệ thống UAV WPT bằng cách xem xét môi trường khắc nghiệt.

Các sản phẩm kết nối do công ty điện tử Shaanxi Gold-Stone cung cấp rất dễ lắp ráp và có thể duy trì độ tin cậy cao trong môi trường xấu nhất.

Ngoài ra, khi kích thước của các sản phẩm điện tử tiếp tục thu nhỏ, te cung cấp nhiều phiên bản thân phẳng và hẹp khác nhau của đầu nối với nhiệt độ và mức độ chống cháy khác nhau, phù hợp với mọi ứng dụng của UAV.