장기 체공 태양광 드론의 비행시간 연장에 관한 실험적 검증
xperimental Verification on the Extending Flight Time of Solar Paper for Drone using Battery for Electric Vehicles
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초록
최근 드론에 탑재량 증가에 따라 비행시간 연장에 대한 수요 및 농업용을 활용하는 방안이 필요하다. 현재 태양 전지를 이용한 드론의 배터리 기술에 의해 탑재 무게 증가 및 비행시간 연장에 관한 연구가 수행되고 있다. 또한, 지속적인 비행을 위해 배터리를 충전하거나 교체해야 하는 번거로움을 줄이기 위한 대안으로 태양 전지를 이용한 드론이 실용적인 해결 방안으로 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 드론의 주동력 시스템을 최적화하기 위해 기존 배터리와 태양 전지를 부착하여, 태양광 드론을 실험적으로 분석 및 검증하였다. 그 결과 태양광 드론은 약 2-3% 정도의 비행시간을 연장하였다. 제안된 태양광 드론은 비행 시 평균 55W의 에너지 소모를 하며, 태양 전지의 최대 충전 시 약 25W의 에너지를 공급받았다. 이를 통해 장기 체공을 위한 비행시간 연장을 실험적으로 검증하였다.
Abstract
Recently, for drones to be used for agricultural applications, it is necessary to increase the payload and extending flight time. Currently, the payload and extending flight time are limited by the battery technology for solar paper drone. In addition, charging or replacing the batteries may be a practical solution at the field that requires near continuous operation. In this paper, the procedure to optimize the main power system of an electric hybrid drone that consists of a battery and electric motor is presented. As a result, the solar paper drone flied successfully for 2-3%. The developed solar paper drone consumes and average of 55W when cruising and can receive up to 25W of energy during the day, and its extending flight time was verified through flight tests
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