Was ist ein Hybrid-UAV und wie funktioniert es?

Eine Vielzahl von Optionen unter UAV-Energiesystemen ermöglicht mehr Auswahlmöglichkeiten basierend auf unterschiedlichen Missionsparametern. UAVs können entweder vollständig elektrisch sein, von Verbrennungsmotoren (ICE) angetrieben werden oder in einem Hybridmodus betrieben werden, bei dem das UAV-Antriebssystem mit ICE zusammenarbeitet, um das Flugzeug bei Bedarf mit elektrischer Energie zu versorgen.

Der Hybridmodus bietet UAV-Designern die Möglichkeit, die Motorgröße zu optimieren und gleichzeitig die Batterie zur Reichweitenverlängerung, Notlandung oder Servounterstützung beim Start zu nutzen. Dadurch kann ein kleinerer Motor in Situationen eingesetzt werden, in denen eine hohe Leistung erforderlich ist, und die Reichweite des Flugzeugs kann durch die Möglichkeit, Batteriestrom zu nutzen, erhöht werden.

Dieser Modus basiert auf elektrischer Unterstützung. Nebenbei ist es wichtig zu bedenken, dass Batterien vielseitig sein müssen, um in vollelektrischen oder Hybridanwendungen zuverlässige Leistung zu bieten. Sie sollen Energie nicht nur speichern, sondern auch effizient abgeben, das Laden an Bord ermöglichen und im Hybridbetrieb zuverlässig sein. Batterien müssen alle Arten von Missionen ermöglichen und mehrere Parameter erfüllen.

Was kann ein Hybrid bieten?

Ein Startergenerator in einer Verbrennungskraftmaschine kann vom Stromerzeugungsmodus in den Servounterstützungsmodus umgeschaltet werden, wodurch er Strom aus der Batterie beziehen und für den Antrieb verwenden kann, wodurch er den Motor unterstützt. Startergeneratoren können als Range Extender wirken und die Antriebsmotoren bei Manövern mit Strom versorgen. Sie können auch in den Generatormodus wechseln und so Strom aus dem Verbrennungsmotor beziehen, um Batterien und Fluginstrumente aufzuladen. Die Qualität einer solchen Reichweitenverlängerung hängt von der Leistungsumwandlungsrate (der Energie aus Kraftstoff, die mit minimalen Verlusten in elektrische Energie umgewandelt wird) ab.

Hybridfahrzeuge verwenden Antriebsmotoren, die bei Manövern und beim Vorwärtsflug auf Batteriestrom angewiesen sind. Dabei nutzen sie den Schubpropeller, der am Haupt-ICE angebracht ist, der wiederum Öl für seinen Antrieb nutzt. Durch den Einsatz von Range Extendern entfällt die Notwendigkeit, eine zusätzliche Stromquelle mitzuführen, da sie Strom direkt aus dem Verbrennungsmotor beziehen können.

Eine Betriebsart, die einen Verbrennungsmotor mit Elektroantrieb und Bordstromerzeugung kombiniert, erfüllt unterschiedliche Leistungsanforderungen für Start und Dauerflug. Normalerweise führen solche unterschiedlichen Anforderungen dazu, dass der Motor nicht sehr sparsam im Kraftstoffverbrauch ist.

Lohnt es sich?

Der Hybridbetrieb eines UAV-Antriebssystems arbeitet mit Verbrennungsmotoren, um das Flugzeug mit elektrischer Energie zu versorgen. Es ermöglicht den Einsatz eines kleineren Triebwerks in Situationen, die eine hohe Leistung erfordern (z. B. beim Start) oder um die Reichweite des Flugzeugs mithilfe von Batteriestrom zu erhöhen.

Mit den richtigen Hybridlösungen lassen sich Gewicht und Kosten senken, gleichzeitig die Flugzeit verlängern und es dem Flugzeug ermöglichen, beim Starten des Triebwerks autark zu sein.

Beispielsweise kombiniert ein ePropelled-Hybridmodus Folgendes:

Ein vorhandener Verbrennungsmotor

Unser kombinierter Stater-Generator und Antriebsmotor

Unsere intelligente Luftmotorsteuerung mit integriertem elektronischen Motorstarter und

Unser intelligentes Energiesystem (PMU)

Diese modularen Komponenten können gemischt und angepasst werden, um eine Leistung von 500 Watt bis 12 kW zu liefern.

Wenn Sie mehr über hybridfähige UAVs erfahren möchten, kontaktieren Sie uns und wir unterhalten uns gerne.