Propulsión eléctrica y sistemas de energía híbridos para UAVs alimentados por energía solar: avances recientes y desafíos
Autores: Ismail, Norliza; Mohd Kamal, Nadhiya Liyana; Norhashim, Nurhakimah; Abdul Hamid, Sabarina; Sahwee, Zulhilmy; Ahmad Shah, Shahrul
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Propulsión eléctrica y sistemas de energía híbridos para UAVs alimentados por energía solar: avances recientes y desafíos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Sistemas de propulsión eléctrica
Celdas solares
Fuentes de energía híbridas
Técnicas de gestión de energía
Misiones de larga duración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) se utilizan cada vez más en los sectores civil y de defensa debido a su versatilidad, eficiencia y rentabilidad. Sin embargo, su resistencia operativa sigue estando limitada por el almacenamiento de energía a bordo. Investigaciones recientes se han centrado en sistemas de propulsión eléctrica integrados con fuentes de energía híbridas, particularmente la combinación de células solares y tecnologías avanzadas de baterías para superar esta limitación. Esta revisión presenta un análisis exhaustivo de los últimos avances en la arquitectura de propulsión eléctrica, la integración de energía solar y las estrategias de gestión de energía híbrida para VANT. Se examinan componentes clave, incluidos motores, controladores electrónicos de velocidad (ESC), hélices y sistemas de almacenamiento de energía, junto con tecnologías emergentes como la carga inalámbrica y materiales fotovoltaicos (PV) flexibles. También se discuten técnicas de gestión de energía, incluidas el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) y algoritmos de control de energía inteligente, en el contexto de misiones de larga duración. Se destacan los desafíos relacionados con la densidad de energía, las limitaciones de peso, la adaptabilidad ambiental y la integración de componentes, con ideas sobre posibles soluciones y direcciones futuras. Los hallazgos de esta revisión tienen como objetivo guiar el desarrollo de plataformas de VANT eficientes, sostenibles y de alta resistencia que aprovechen sistemas de propulsión híbrida eléctrica-solar.
Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) se utilizan cada vez más en los sectores civil y de defensa debido a su versatilidad, eficiencia y rentabilidad. Sin embargo, su resistencia operativa sigue estando limitada por el almacenamiento de energía a bordo. Investigaciones recientes se han centrado en sistemas de propulsión eléctrica integrados con fuentes de energía híbridas, particularmente la combinación de células solares y tecnologías avanzadas de baterías para superar esta limitación. Esta revisión presenta un análisis exhaustivo de los últimos avances en la arquitectura de propulsión eléctrica, la integración de energía solar y las estrategias de gestión de energía híbrida para VANT. Se examinan componentes clave, incluidos motores, controladores electrónicos de velocidad (ESC), hélices y sistemas de almacenamiento de energía, junto con tecnologías emergentes como la carga inalámbrica y materiales fotovoltaicos (PV) flexibles. También se discuten técnicas de gestión de energía, incluidas el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) y algoritmos de control de energía inteligente, en el contexto de misiones de larga duración. Se destacan los desafíos relacionados con la densidad de energía, las limitaciones de peso, la adaptabilidad ambiental y la integración de componentes, con ideas sobre posibles soluciones y direcciones futuras. Los hallazgos de esta revisión tienen como objetivo guiar el desarrollo de plataformas de VANT eficientes, sostenibles y de alta resistencia que aprovechen sistemas de propulsión híbrida eléctrica-solar.