Cell Pin Là Gì, Cấu Tạo Cell Pin Máy Bay Nông Nghiệp

PIN chính là yếu tố quyết định đến hiệu quả làm việc của một chiếc drone nông nghiệp, chúng phải đủ lớn để tối thiểu chiếc máy bay nông nghiệp phải thực hiện được một chu kỳ làm việc. Để làm được việc này PIN của Drone phải đảm bảo những yếu tố sau:

• Có hiệu điện thế đủ lớn để cung cấp điện năng cho động cơ và linh kiện khác.
• Chịu được cường độ dòng điện cao để tăng tốc độ sạc PIN đảm bảo drone làm việc liên tục.
• Chịu được môi trường làm việc không thuận lợi ẩm ướt, nhiệt độ cao.

Bài viết dưới đây chúng tôi giới thiệu thiết kế PIN drone nông nghiệp, đặc biệt nhấn mạnh đến định nghĩa Cell Pin, cấu tạo của từng cell, cách kết nối các cell trong pin drone nông nghiệp, nguyên lý hoạt động của chúng.

1. Cell Pin -Cấu Tạo Của Từng Cell Pin Máy Bay Nông Nghiệp

Cell pin (hay còn gọi là ô pin hoặc cell battery) là đơn vị cơ bản nhất trong một cục pin, tương tự như một "pin nhỏ" độc lập có khả năng lưu trữ và cung cấp năng lượng điện. Trong drone nông nghiệp, hầu hết sử dụng loại pin lithium-polymer (LiPo) hoặc lithium-ion (Li-ion) do chúng có mật độ năng lượng cao, trọng lượng nhẹ và khả năng phóng điện mạnh mẽ.

Cấu tạo của một cell pin LiPo điển hình bao gồm các thành phần chính sau:

• Âm cực (Anode): Thường làm từ graphite hoặc các vật liệu carbon-based, nơi các ion lithium di chuyển đến trong quá trình phóng điện. Âm cực được phủ một lớp màng mỏng để tăng hiệu suất.
• Dương cực (Cathode): Làm từ các hợp chất như lithium cobalt oxide (LiCoO2), lithium manganese oxide (LiMn2O4) hoặc lithium iron phosphate (LiFePO4) – loại phổ biến trong drone nông nghiệp vì an toàn và ổn định hơn. Dương cực là nơi ion lithium xuất phát.
• Chất điện phân (Electrolyte): Là một chất lỏng hoặc gel polymer chứa muối lithium (như LiPF6), cho phép ion lithium di chuyển giữa âm cực và dương cực. Trong LiPo, chất điện phân dạng gel giúp pin linh hoạt và an toàn hơn so với Li-ion dạng lỏng.
• Màng ngăn cách (Separator): Một lớp màng mỏng làm từ polyethylene hoặc polypropylene, ngăn cách âm cực và dương cực để tránh ngắn mạch, nhưng vẫn cho phép ion lithium đi qua.
• Vỏ bọc (Enclosure): Cell pin được bọc trong lớp nhựa polymer mềm mại, giúp chống va đập và dễ dàng uốn cong, phù hợp với thiết kế drone.

Ví dụ như PIN của con 540s một quả PIN có 18 Cell, mỗi Cell có hiệu điện thế là 3,8V tổng cộng chúng cung cấp 68,4V cho chiếc drone nông nghiệp.

Một quả PIN thường có nhiều Cell Pin, như chiếc G700 có 18 Cell

2. Cách Kết Nối Các Cell Pin Trong Pin Drone Nông Nghiệp

Trong drone nông nghiệp, một cục pin không chỉ gồm một cell mà thường là sự kết hợp của nhiều cell để đạt điện áp và dung lượng cao hơn, đáp ứng nhu cầu bay lâu và tải nặng (như bình phun thuốc). Các cell được kết nối theo hai cách chính: nối tiếp (Series - S) và song song (Parallel - P).

• Nối tiếp (Series): Các cell được nối đầu dương của cell này với đầu âm của cell kia. Điều này tăng điện áp tổng thể mà giữ nguyên dung lượng. Ví dụ, một pin 6S gồm 6 cell nối tiếp, điện áp tổng là 6 x 3.7V = 22.2V. Drone nông nghiệp thường dùng pin 6S, 12S hoặc thậm chí 14S để cung cấp điện áp cao cho động cơ mạnh mẽ.
• Nối song song (Parallel): Các cell được nối cùng cực với nhau (dương với dương, âm với âm). Điều này tăng dung lượng tổng thể mà giữ nguyên điện áp. Ví dụ, pin 6S2P gồm 6 cell nối tiếp (điện áp 22.2V) và mỗi nhóm có 2 cell song song (dung lượng gấp đôi).

Hiện nay nguyên liệu làm pin như lithium chịu được cường độ dòng điện rất lớn nên đa phần các dòng PIN có các Cell Pin kết nối nối tiếp với nhau và một số kết hợp giữa nối tiếp và song song. Như Pin của chiếc drone nông nghiệp 540s được thiết kế 18 Cell nối tiếp với nhau.

3. Nguyên Lý Hoạt Động Của Pin Máy Bay Nông Nghiệp

Nguyên lý hoạt động của pin dựa trên phản ứng hóa học giữa các ion lithium. Khi drone hoạt động (phóng điện):

• Ion lithium di chuyển từ dương cực qua chất điện phân đến âm cực, tạo ra dòng electron chảy qua mạch ngoài, cung cấp điện cho động cơ, cảm biến và hệ thống điều khiển.
• Khi sạc, quá trình ngược lại: ion lithium di chuyển từ âm cực về dương cực nhờ nguồn điện ngoài.

Pin drone nông nghiệp thường có tỷ lệ phóng điện cao (C-rate), ví dụ 20C-50C, nghĩa là có thể phóng hết dung lượng trong vài phút mà không nóng quá mức. BMS giám sát nhiệt độ, điện áp và dòng điện để ngăn chặn cháy nổ.

4. Công Nghệ Sạc Siêu Nhanh Cho Pin Drone Nông Nghiệp

Để sạc drone chúng ta có nhiều công nghệ như: sạc nhanh, sạc không dây, công nghệ sạc nước,…, nhưng với đặc thù công suất cao như máy bay nông nghiệp, hiện nay đa phần các dòng drone nông nghiệp sử dụng công nghệ sạc nhanh do nguyên liệu làm Pin như lithium chịu được cường độ dòng điện lớn.

540s sử dụng công nghệ sạc siêu nhanh chỉ mất 11 phút sạc đầy PIN

Có thể nói công nghệ Lithium chính là bước ngoặt không chỉ cho drone nông nghiệp mà còn cho cả cuộc mạng xe điện, nhờ cải tiến vật liệu người ta có thể thiết kế ra loại PIN nhỏ gọn nhưng có dung lượng lớn, đặc biệt chịu được cường độ dòng điện cao. 

Nhờ có cường độ dòng điện cao nhà sản xuất mới áp dụng được công nghệ sạc siêu nhanh từ đó rút ngắn thời gian chờ đợi, tăng khả năng cạnh tranh công nghệ sử dụng năng lượng điện với sản phẩm sử dụng nguyên liệu khác. Ví dụ như chiếc drone nông nghiệp 540s thời gian sạc là 11 phút có thể nạp được 95% PIN.

5. Thông Số Máy Bay Nông Nghiệp 540s

540s là dòng drone được thiết kế chuyên bay cho cánh đồng lúa nhờ thiết kế ưu tiên về lưu lượng và dung tích bình, cụ thể 540s có một số thông số như:

• Trọng lượng không tải: 49 kg (cả PIN).
• Trọng lượng cất cánh: 90 kg.
• Pham vị hoạt động: 2km.
• Thời gian làm việc: không tải 18,3 phút, có tải 7,5 phút.
• Động cơ: 6 động cơ 2.000W.
• Dung tích bình phun: 40 lít.
• Lưu lượng phun: có thể đạt 24 lít/phút.
• Kích thước hạt phun: 50 -500 µm.
• Bình rải phân bón: 60 lít.
• Lưu lượng rải: 118 kg/phút.
• PIN: 30.000mAh, trang bị 18 Cell với trọng lượng 13,3 kg.
• Sóng: sóng định vị chính xác DTALS.

Để tìm hiểu pin drone nông nghiệp với các cell pin tiên tiến không chỉ cung cấp năng lượng mạnh mẽ mà còn đảm bảo an toàn và hiệu quả. Việc chọn pin phù hợp giúp tối ưu hóa chi phí và hiệu suất trong nông nghiệp thông minh. Để tìm hiểu thông tin chi tiết công nghệ PIN, thông số kỹ thuật, bảng giá máy bay nông nghiệp 540s xin vui lòng liên hệ: 0981.85.85.99 hoặc để lại thông tin tại mẫu “NHẬN TƯ VẤN”, GlobalCheck rất vui khi nhận được yêu cầu cũng như ý kiến đóng góp từ Anh/ Chị.