Сфера применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в настоящее время широка и разнообразна: начиная, например, от сельского хозяйства и реагирования на чрезвычайные ситуации до военно-боевого применения. Видов и типов БПЛА в зависимости от условий применения и их функционального назначения существует большое множество. Общей проблемой во всех случаях является электроснабжение подвесного оборудования и электродвигателей БПЛА на электрической тяге. Последнее накладывает существенное ограничение на время и дальность полетов. Поэтому исследования, касающиеся увеличения энергоэффективности техники БПЛА являются актуальными. В данной работе предложены и проанализированы математико-физические модели срока службы аккумуляторных батарей (АКБ). Применение подобных моделей позволит производить подбор оптимальных эксплуатационных режимов батарей для увеличения их срока службы. В качестве характеристики срока службы АКБ выбрано количество циклов заряда аккумулятора, которое рассматривается в его зависимости от глубины разряда батареи. Рассмотрены два типа аккумуляторных батарей: свинцово-кислотные и литий-железофосфатные. Сделано заключение, что наиболее подходящая глубина разряда батареи при учете правильного баланса между долговечностью и практичностью находится в интервале от 20–30 % до 60–90 %, в зависимости от конкретного применения аккумуляторной батареи литий-железофосфатного типа. Кроме того, на основании проведенного анализа сделаны также выводы, лежащие в плоскости общих вопросов надежности технических систем.
The applications of unmanned aerial vehicles (UAVs) are currently broad and diverse, ranging from agriculture and emergency response to military combat use. There are numerous types and styles of UAVs, depending on their conditions of use and functional purpose. A common challenge in all cases is the power supply for the suspended equipment and electric motors of electric UAVs. The latter significantly limits flight time and range. Therefore, research into increasing the energy efficiency of UAV technics is relevant. This paper proposes mathematical and physical models of battery life. The use of such models will enable the selection of optimal operating modes for batteries to extend their service life. The number of battery charge cycles, which is considered in relation to the battery's depth of discharge, is chosen as a battery life characteristic. Two types of batteries are considered: lead-acid and lithium-iron phosphate. It was concluded that the most appropriate battery depth of discharge, taking into account the correct balance between durability and practicality, ranges from 20–30 % to 60–90 %, depending on the specific application of the lithium iron phosphate battery. Furthermore, the analysis also provided insights into general issues of technical system reliability.