Aplicação de componentes eletrônicos no UAV

Recentemente, a tecnologia de veículos aéreos não tripulados (UAV), que é usada principalmente em aplicações militares, começou a expandir sua aplicação para o setor público ou privado devido ao seu progresso tecnológico. Devido às suas vantagens operacionais em confiabilidade, mobilidade e custo-benefício, os veículos aéreos não tripulados têm potencial ilimitado.

A aplicação de fotografia ou câmera de vídeo traz a viabilidade de rápido crescimento, e tem havido aplicações emergentes nos campos de monitoramento de tráfego, serviço expresso, monitoramento de incêndios florestais e monitoramento de áreas ou ecossistemas perigosos. No entanto, um dos problemas desafiadores ainda está a ser resolvido, pois a maioria dos UAVs são limitados pela capacidade e peso das baterias.

A transmissão de energia sem fio (WPT) será uma tecnologia alternativa para lidar com o problema de energia exigido por veículos aéreos não tripulados. Ele pode fazer o UAV aumentar seu alcance de voo e tempo de operação, e promoverá o voo autônomo. Ao longo dos anos, o WPT indutivo foi aplicado com sucesso a vários veículos elétricos, incluindo o ônibus elétrico sem fio desenvolvido em nosso estágio inicial. O sistema WPT indutivo é geralmente composto de bobina de transmissão (bobina TX) e bobina receptora (bobina Rx), e a bobina TX do nosso ônibus elétrico é organizada como um laço segmentado sob a superfície da estrada de toda a linha de ônibus.

O princípio do WPT indutivo baseia-se na lei de Faraday, na qual a corrente alternada (AC) na bobina TX gera um campo magnético que varia o tempo. O campo magnético que varia o tempo da bobina TX é acoplado à bobina RX através do ar, gerando assim uma corrente de tempo variando na bobina RX através do campo magnético acoplado. A tensão de saída é então gerada no terminal da bobina RX, onde a tensão DC especificada pode ser convertida a partir da tensão CA na bobina RX.

O princípio do WPT indutivo é muito claro, e foi aplicado com sucesso ao nosso barramento elétrico como a principal fonte de alimentação usando a estrutura TX RX personalizada. Com base no mesmo princípio da lei de Faraday, o WPT também pode ser aplicado a veículos aéreos não tripulados. Ferrite é usado no esquema prático do sistema WPT indutivo para melhorar o acoplamento magnético. Os ferritas são conhecidos por terem excelente permeabilidade de alta frequência e propriedades elétricas adequadas, como condutividade.

Embora, em geral, o ferrite seja um dispositivo otimizado para conduzir o campo magnético com a eficiência necessária, o ferrite não é muito prático no WPT de UAV. No ambiente extremamente dinâmico da operação UAV, a fragilidade do ferrite dificulta a aplicação do WPT. Existem vários trabalhos que podem melhorar o desempenho do UAV, mas devido às características práticas limitadas, ele não pode ser usado como um material magnético ferrite de alta eficiência para WPT. O material composto magnético macio neste papel pode substituir ferrite, e o objetivo é integrar o sistema WPT indutivo em UAV.

Este artigo estuda a aplicação de diferentes materiais ferromagnéticos nonúcleo magnéticodo sistema UAV WPT. Este estudo comparativo baseia-se no recém-desenvolvido composto magnético macio (SMC) e no ferrite convencional usado como núcleo do sistema WPT. Em particular, discutimos principalmente como selecionar o material central ferromagnético apropriado para o sistema UAV WPT, considerando o ambiente áspero.

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Além disso, à medida que o tamanho dos produtos eletrônicos continua a encolher, te fornece várias versões planas e estreitas do corpo dos conectores com várias temperaturas e níveis de resistência ao fogo, que são adequados para qualquer aplicação de UAV.