İnsansız hava araçlarında kullanılan batarya teknolojileri ve karşılaştırılmaları
Battery technologies used in unmanned aerial vehicles and their comparisons
Yazar: EDA SEVİM SERT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT YILMAZ
Milli Savunma Üniversitesi / Atatürk Stratejik Araştırmalar ve Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İHA Teknolojileri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering
Dizin: Lityum iyon pil = Lithium ion battery ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
İnsansız hava araçları (İHA) teknolojileri, son yıllarda gerek askeri gerek sivil alanda oldukça önemli bir yol katetmiştir. Gözetleme keşif, askeri amaçlar, taşımacılık, zirai ilaçlama, hobi, yangın söndürme işlemleri gibi pek çok alanda kullanımı yaygınlaşmıştır.  İHA alanında bu denli gelişmeyi mümkün kılan en önemli etken kullanılmış ve kullanılacak olan batarya teknolojileridir. İHA'larda kullanılan bataryanın performans, güvenilirlik ve uçuş süresiyle doğrudan ilişkisi bulunmaktadır. Bu çalışma kapsamında İHA'larda kullanılan Li-Ion, Li-Po, LiFePO4, Ni-Cd, Ni-MH, Kurşun-Asit, Li-S bataryalar, insansız hava aracının duymuş olduğu batarya gereksinimleri (enerji yoğunluğu, şarj/deşarj döngüsü, ağırlık ve maliyet) irdelenmiş ve mukayese edilmiştir. Çalışmanın yöntemi olarak batarya seçiminde temel gereksinimler Python Programlama Dili ile belirlenmiş ve kullanıcı ihtiyaçlarını (uçuş süresi, İHA sistemlerinin çektiği güç, batarya voltajı gibi) alan ve uygun pili öneren bir program yazılmıştır. Kodun sağladığı önerilen pil türü, programa girilen bilgilere dayanmaktadır. Sonuç olarak her İHA farklı gereksinimler altında değerlendirildiğinden her batarya seçim süreci benzersizdir ve gereksinimler doğrultusunda yazılan bu program ile en optimum batarya seçilmesi hedeflenmektedir.

Abstract:
Unmanned Aerial Vehicle (UAV) technologies have made significant advancements in recent years, both in military and civilian fields. The use of UAVs has become widespread in many areas, including surveillance, reconnaissance, military purposes, transportation, agricultural spraying, hobbies, and firefighting. The most critical factor that has enabled such development in the UAV field is the battery technologies used and to be used. The performance, reliability, and flight duration of a UAV are directly related to the battery used. This study examines and compares Li-Ion, Li-Po, LiFePO4, Ni-Cd, Ni-MH, Lead-Acid, and Li-S batteries in terms of the battery requirements of unmanned aerial vehicles (energy density, charge/discharge cycle, weight, and cost). As the method of the study, essential requirements in battery selection were assigned in the Python Programming Language, and a program was written that takes user requirements (such as flight time, power drawn by the UAV systems, and battery voltage) and suggests the appropriate battery as a result. The recommended battery type provided by the code is based on the information entered in the study. Consequently, since each UAV is evaluated under different requirements, each battery selection process is unique, and the most optimum battery should be selected with this program written in line with the requirements.