Measuring and testing the parameters of a batteryp pack designed for powering unmanned aircraft systems at various temperatures

• Autorzy: Mazur A. M. , Korniluk T. , Domański R.

Warianty tytułu

PL

Pomiar i badania parametrów pakietu akumulatora do zasilania bezzałogowego systemu latającego w różnych temperaturach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes results of tests dedicated to studying – in simulated environmental conditions – operation of a battery pack designed for powering unmanned aircraft systems. In particular, the tests concerned determining the electrical parameters of battery packs, with and without radiators, during their operation in changing environmental conditions and resistance to large temperature fluctuations. Amicell, a high density lithium polymer battery manufactured by the Israeli Amit Industries ltd., was elected for testing. The test results present characteristics of the batteries tested in different temperatures and allow for designing and trying out proper battery protections against environmental conditions, with the intention to attain continuous and correct operation. The tests have been carried out in the accredited Environmental Test Laboratory which is part of the Department of Avionics of the Institute of Aviation in Poland.

PL

W artykule opisano wyniki badań oraz przedstawiono opis przeprowadzonych testów w celu sprawdzenia, w symulowanych warunkach środowiskowych, działania pakietu akumulatora, przeznaczonego do zasilania bezzałogowego systemu latającego. W szczególności dotyczy to określenia, kiedy akumulator ulega przegrzaniu lub przechłodzeniu i w jakim stopniu jest odporny na duże wahania temperatury. Do przeprowadzenia testów został wybrany akumulator litowo-polimerowy o wysokiej gęstości energii – Amicell, wyprodukowny przez Amit Industries Ltd. Wyniki testów przedstawiają charakterystyki akumulatorów testowanych w różnych temperaturach. Przeprowadzone próby umożliwią opracowanie i przetestowanie odpowiednich zabezpieczeń akumulatora przed warunkami środowiskowymi, pozwalając na jego ciągłe i poprawne działanie. Testy zostały przeprowadzone w akredytowanym Laboratorium Badań Środowiskowych, który jest częścią Zakładu Awioniki Instytutu Lotnictwa. Wszystkie wykonane testy bazowały na zatwierdzonych metodach badawczych oraz bieżącym nadzorze merytorycznym świadczonym przez pracowników Laboratorium Badań Środowiskowych.

Słowa kluczowe

EN

lithium polymer batteries; environmental test laboratory; UAS; Unmanned Aircraft Systems

PL

akumulatory litowo-polimerowe; laboratorium badań środowiskowych; BSL; bezzałogowe systemy latające

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 3 (248)
• Strony: 46--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mazur A. M.

• Remote Sensing Division, Center of Space Technologies, Institute of Aviation, Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa

autor

Korniluk T.

• Remote Sensing Division, Center of Space Technologies, Institute of Aviation, Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa

autor

Domański R.

• Chairman of Scientific Council, Institute of Aviation, Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa

Bibliografia

• [1] Electric Vehicle Battery Test Procedures Manual, Revision 2, 1996.
• [2] United States Council For Automotive Research LLC (USABC) Electric Vehicle Battery Test Procedures Manual.
• [3] Bloom I., 2011, Battery Testing and Life Estimation in the US, US - China EV Initiative Workshop, Argonne National Laboratory.
• [4] Cunningham B., 2012, Overview and Progress of the Battery Testing, Design, and Analysis Activity, Energy Storage R&D Hybrid and Electric Systems Team Vehicle Technologies Program, US Department of Energy, Energy Efficiency & Renewable Energy.
• [5] Winter M., Brodd R. J., 2004, “What are batteries, fuel cells, and supercapacitors?” Chemical Review, 104, pp. 4245-4269.
• [6] Shoenung S. M., 2001, Characteristics and technologies for long- vs. short-term energy storage: a study by the DOE energy storage systems program, Technical report, SAND2001-0765, Sandia National Laboratories, United States Department of Energy.
• [7] Krawczyk, M., 2012, “Reliability of the UAV”, Transactions of the Institute of Aviation, 224, pp. 44-51.
• [8] Mieloszyk, J. and Tarnowski, A., 2015, “Mass, Time and Cost Reduction in MAV Manufacturing”, Transactions of the Institute of Aviation, 1,(238), pp. 22-34.
• [9] Sibilski K., Żyluk A., Kowalski W. and Wiśniowski W., 2015, “Simulation Studies of Micro Air Vehicle”, Journal of KONES Powertrain and Transport, 4(22), pp. 243-252.
• [10] Goraj, Z. and Szender, M., 2005, “Techniques and Critical Technologies applied for Small and Mini UAVS - State of the art and Development Perspectives”, Transactions of the Institute of Aviation, 183, pp. 41-49.
• [11] Hepperle M., 2012, Electric Flight - Potential and Limitations, German Aerospace Centre, Institute of Aerodynamics and Flow Technology, Germany.
• [12] Krawczyk J. M., Mazur A.M., Sasin T. and Stokłosa A. W., “Fuel Cells as Alternative Power for Unmanned Aircraft Systems - Current Situation and Development Trends”, Transactions of the Institute of Aviation, 4(237), pp. 49-62.
• [13] Krawczyk J. M., Mazur A. M., Sasin T., Stokłosa A. W., “Infrared Building Inspection with Unmanned Aerial Vehicles”, Transactions of the Institute of Aviation, 3(240), pp. 32-48.
• [14] Barcaro M., Bianchi N, and Magnussen F., 2009, “PM Motors for Hybrid Electric Vehicles”, The Open Fuels & Energy Science Journal, 2, pp. 135-141.
• [15] Chen C., Man K. L., Ting T. O., Chi-Un Lei, Krilavičius T., Jeong T. T., Seon J. K., Sheng-Uei Guan Prudence and Wong W. H., 2012, “Design and Realization of a Smart Battery Management System”, Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists, II, IMECS 2012, Hong Kong.
• [16] Bergveld H. J., 2001, “Battery Management Systems: Design by Modelling”, University Press Facilities, Eindhoven, Royal Philips Electronics N.V.
• [17] Mills A. and Al-Hallaj S., 2005, “Simulation of passive thermal management system for lithiumion battery packs”, Elsevier, Journal of Power Sources 141, pp. 307-315.
• [18] Technical Specification of a battery manufactured by the Israeli Amit Industries Ltd. company, type Amicell, model ABLP5274JOHG.
• [19] Technical Specification of Airex T92 structural foam from: http://www.airexbaltekbanova.com/airex-t92-pet-foam.html].

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).