ວິທີການກວດສອບຖ່ານບັນຍຸດຂອງເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບ?

ຄູ່ມືຢ່າງເຕັມຮູບແບບສຳລັບການດູແລສຸຂະພາບຖ່ານບັນຍຸດຂອງເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບ: ສຸມໃຊ້ປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ຄວາມປອດໄພ

ເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບໄດ້ພັດທະນາຈາກອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ສຳລັບຄົນຮັກການທຳງານເປັນພິເສດ ມາເປັນເຄື່ອງມືທີ່ຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນດ້ານການເກືອບ, ການຖ່າຍທຳ, ການກວດສອບສິ່ງອຳນວຽນຄວາມສະດວກ, ການປ້ອງກັນຄວາມປອດໄພຂອງສາທາລະນະ, ການຈັດສົ່ງ ແລະ ພາກສ່ວນອື່ນໆອີກຫຼາຍດ້ານ. ຢູ່ທີ່ຫົວໃຈຂອງເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບທຸກຄັ້ງທີ່ເປັນເຮືອບິນແບບມື້ອາດຫຼືເຮືອບິນແບບປີກນິງ ຄືແຫຼ່ງພະລັງງານຂອງມັນ — ເຊິ່ງເກືອບທັງໝົດແມ່ນຖ່ານບັນຍຸດລີເທີ້ມໂປລີເມີ (LiPo) ຫຼື ຖ່ານບັນຍຸດລີເທີ້ມ-ອີອົນ (Li-ion). ຖ່ານບັນຍຸດເຫຼົ່ານີ້ທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນພະລັງງານສູງ ແມ່ນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຫົວໃຈຂອງເຮືອບິນ, ໂດຍກຳນົດເວລາບິນ, ຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກ ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ທັງໝົດຂອງລະບົບ.

ຕ່າງຈາກເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ເຊື້ອໄຟທີ່ເສື່ອມສະພາບຢ່າງຊ້າໆ ໃນເວລາການໃຊ້ງານຫຼາຍພັນຊົ່ວໂມງ ຂະໝວດຖ່ານຂອງເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບ (drone) ແມ່ນເປັນສິ່ງທີ່ຖືກໃຊ້ຈົນເສື່ອມສະພາບ ແລະ ມີອາຍຸການໃຊ້ງານຈຳກັດ ເຊິ່ງມັກຈະວັດແທກດ້ວຍຈຳນວນຮອບການທີ່ສາມາດທຳການທຳຄວາມສະອາດ (charge-discharge cycles) ໄດ້ຮ້ອຍຄັ້ງ. ການບໍ່ດູແລຖ່ານຢ່າງເໝາະສົມຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງຫຼາຍດ້ານ: ການສູນເສຍພະລັງງານຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດໃນເວລາບິນ, ການເສີຍຫາຍຂອງຖ່ານທີ່ບໍ່ສາມາດຟື້ນຟູຄືເກົ່າໄດ້, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງໃນການແທນທີ່ອຸປະກອນ ແລະ ສຸດທ້າຍແມ່ນຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເກີດໄຟໄໝ້. ວຽກຂຽນບົດນີ້ເນັ້ນໃສ່ຄວາມສຳພັນທີ່ສຳຄັນລະຫວ່າງຄວາມເຂັ້ມແຂງທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ຄວາມສາມາດທາງດ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ການວິເຄາະຢ່າງສົມບູນດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີ, ແລະ ອະທິບາຍວິທີການທີ່ເປັນລະບົບເປັນຫົກຂັ້ນຕອນໃນການດູແລສຸຂະພາບຂອງຖ່ານເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບ.

1. ການກວດສອບທາງດ້ານຮ່າງກາຍ: ເສັ້ນປ້ອງກັນຂັ້ນຕົ້ນ

ເຄື່ອງຕັ້ງຕົ້ນຂອງການດູແລຖ່ານໄຟໃດໆ ແມ່ນການກວດສອບດ້ວຍຕາຢ່າງລະອຽດກ່ອນທີ່ຈະບິນທຸກຄັ້ງ. ຖ່ານໄຟຂອງເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບ (drone) ຈະຖືກເປີດເຜີຍຕໍ່ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງກົກະຍະ ແລະ ອຸນຫະພູມຢ່າງຮຸນແຮງ: ການເລີ່ມຕົ້ນຢ່າງໄວ, ການຖອນໄຟທີ່ມີປະລິມານສູງ, ການລົງຈອດຢ່າງຮຸນແຮງ, ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມແວດລ້ອມ. ໃນເວລາດົນນານ, ປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້ຈະເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງທາງກົກະຍະຂອງເຄື່ອງຫຸ້ມຖ່ານໄຟ (ທັງທີ່ເປັນເຄື່ອງຫຸ້ມນຸ່ມ ຫຼື ເຄື່ອງຫຸ້ມແຂງ) ສູນເສຍຄວາມເຂັ້ມແຂງ. ການກວດສອບດ້ວຍຕາຢ່າງລະອຽດຈະເນັ້ນໃສ່ຄວາມຜິດປົກກະຕິສາມຢ່າງທີ່ສຳຄັນ: ການບວມ, ການເຈາະ, ແລະ ການຮັ່ວໄຟຟ້າ.

ການບວມແມ່ນສັນຍານເຕືອນທີ່ເກີດຂຶ້ນບໍ່ເປັນປົກກະຕິແລະອັນຕະລາຍທີ່ສຸດ. ມັນເກີດຂຶ້ນເມື່ອປະຕິກິລິຍາເຄມີພາຍໃນຜະລິດເກີດກາຊີ, ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເຊວເຊວປະເພດຖົງບວມຂຶ້ນ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວເກີດຈາກການຖອດໄຟຫຼາຍເກີນໄປ, ການຖອດໄຟຢ່າງເລິກ, ຫຼື ການເກັບຮັກສາເປັນເວລາດົນນານໃນສະຖານະທີ່ມີປະລິມານໄຟສູງ. ຂະໜາດຂອງແບດເຕີຣີ່ທີ່ບວມແລ້ວຈະບໍ່ເຂົ້າກັບຊ່ອງເກັບແບດເຕີຣີ່ຂອງເຮື່ອງບິນບໍ່ມີຄົນຂັບອີກຕໍ່ໄປ; ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສິ່ງທີ່ອັນຕະລາຍກວ່ານັ້ນແມ່ນມັນເປັນສັນຍານວ່າຕົວແຍກພາຍໃນອາດຈະລົ້ມສະລາຍໃນໄວໆ ນີ້, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດລະບົບລົ້ມສະລາຍ (short circuit). ເຖິງແຕ່ເປັນຮູເລັກນ້ອຍທີ່ສຸດກໍຍັງມີຄວາມສ່ຽງສູງ. ພື້ນທີ່ທີ່ມີຫີນແຖວ, ສ່ວນປະກອບຂອງປີກພັດທີ່ເຮັດຈາກເສັ້ນໄຍກາໂບນ, ຫຼື ການຈອດທີ່ບໍ່ນຸ້ມນວນອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຮູໃນຊັ້ນຟີລ໌ເອລູມິເນີ່ມທີ່ຫໍ້ຫຸ້ມດ້ານນອກ, ເຮັດໃຫ້ສານລິທຽມທີ່ມີຄວາມເຄື່ອນໄຫວສູງຖືກເປີດອອກສູ່ຄວາມຊື້ນໃນອາກາດ. ສິ່ງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການເກີດເຫຼັກ (oxidation), ການຜະລິດຄວາມຮ້ອນ, ແລະອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການລຸກລາມຂອງຄວາມຮ້ອນ (thermal runaway) ໄດ້ທັນທີ. ການຮັ່ວໄຫຼຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດກິ່ນຂອງຕົວທານີທີ່ມີລົດຊາດແຊບ, ຫຼື ມີຂີ້ເຫຍື້ອທີ່ເຫັນໄດ້ຢູ່ໃກ້ກັບຂາເຊື່ອມ.

ຖ້າໄຟຟ້າໃດໆທີ່ສະແດງອາການເຫຼົ່ານີ້ ຕ້ອງຖືກຖອນອອກຈາກການໃຊ້ງານທັນທີ ແລະ ເກັບໄວ້ໃນຖົງປອດໄຟສຳລັບໄຟຟ້າ LiPo ກ່ອນຈະຖືກທິ້ງອອກຕາມຂໍ້ບັງຄັບຂອງທ້ອງຖິ່ນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຂີ້ເຫຍື້ອອັນຕະລາຍ. ກົດລະບຽບນີ້ບໍ່ສາມາດເຈລະຈາໄດ້: ຖ້າມີຄວາມສົງໄສ ຕ້ອງຖອນໄຟຟ້າອອກຈາກການໃຊ້ງານທັນທີ. ຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງຮູບຮ່າງແມ່ນເປັນເງື່ອນໄຂທີ່ຈຳເປັນກ່ອນຈະດຳເນີນການທົດສອບດ້ານໄຟຟ້າຕໍ່ໄປ. ຄ່າຄວາມດັນ ຫຼື ຄວາມຈຸທີ່ດີໃນການອ່ານບໍ່ສາມາດຊົດເຊີຍໄດ້ເຖິງເຊວເຊວທີ່ບໍ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງດ້ານໂຄງສ້າງ.

2. ການກວດສອບຄວາມດັນ: ວິເຄາະຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງເຊວເຊວ ແລະ ການຖ່າຍທອນຫຼາຍເກີນໄປ

ເມື່ອຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງຮູບຮ່າງຖືກຢືນຢັນແລ້ວ ຂັ້ນຕໍ່ໄປຈະປະເມີນສະພາບຄວາມດັນຂອງໄຟຟ້າ. ການປະເມີນຄວາມດັນປະກອບດ້ວຍສອງຕົວຊີ້ວັດ: ຄວາມດັນທັງໝົດຂອງກຸ່ມໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມດັນຂອງແຕ່ລະເຊວເຊວໃນກຸ່ມໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ແບບຕໍ່ກັນ.

ໃຊ້ບໍ່ໄດ້ 4S LiPo ມາດຕະຖານ (ຄ່າສະເລ່ຍ 14.8 V) ເປັນຕົວຢ່າງ: ຄ່າຄວາມຕີງທັງໝົດເວລາທີ່ໄດ້ຮັບປະຈຸນຢ່າງເຕັມທີ່ແມ່ນ 16.8 V (4.2 V ຕໍ່ເຊວລ໌), ໃນຂະນະທີ່ຄ່າຄວາມຕີງເວລາເກັບຮັກສາແມ່ນປະມານ 15.2 V (3.8 V ຕໍ່ເຊວລ໌). ຄຳແນະນຳຈາກຜູ້ຜະລິດ—ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະພິມຢູ່ເທິງປ້າຍຂອງຖ່ານຫຼືໃນຄູ່ມືຜູ້ໃຊ້—ກຳນົດຄ່າຄວາມຕີງຕ່ຳສຸດທີ່ປອດໄພຢ່າງເດັດຂາດ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນ 3.0 V ຫຼື 3.3 V ຕໍ່ເຊວລ໌ເວລາໃຊ້ງານ, ແລະ 3.5 V ຕໍ່ເຊວລ໌ເວລາຢູ່ນິ້ງ.

ຈຸດເດັ່ນຫຼັກໆຈາກການວັດແທກຄ່າຄວາມຕີງແມ່ນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄ່າຄວາມຕີງລະຫວ່າງເຊວລ໌. ໃນຖ່ານທີ່ດີ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄ່າຄວາມຕີງລະຫວ່າງເຊວລ໌ທັງໝົດຄວນຈະຕ່ຳກວ່າ 0.05 V. ຖ້າຄວາມແຕກຕ່າງເກີນ 0.1 V ຈະເປັນສັນຍານວ່າເຊວລ໌ບໍ່ສົມດຸນກັນ. ຄວາມບໍ່ສົມດຸນກັນໝາຍເຖິງວ່າເຊວລ໌ໜຶ່ງຫຼືຫຼາຍເຊວລ໌ໄດ້ເສື່ອມສະພາບ, ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເຊວລ໌ທີ່ເຫຼືອຕ້ອງເຮັດວຽກໜັກຂຶ້ນ ແລະ ສູນເສຍພະລັງງານຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຂອງເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບ. ພາວະນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ຖ່ານທັງໝົດເສື່ອມສະພາບໄວຂຶ້ນ.

ການອ່ານຄ່າໄຟຟ້າຕ່ຳ — ສຳລັບແບດເຕີຣີ່ທັງໝົດ ຫຼື ເຊວລ໌ແຕ່ລະອັນ — ມີຫຼາຍກວ່າເປັນເພີຍງການເຕືອນເປັນຕົວເລກ; ມັນເປັນສັນຍານຂອງການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຈຸ, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຕ້ານທາງໃນ ແລະ ການເສຍຫາຍຢ່າງສິ້ນເຊີງຂອງເຊວລ໌. ຜູ້ປະຕິບັດງານຄວນບັນທຶກຂໍ້ມູນຄ່າໄຟຟ້າຫຼັງຈາກທຸກໆການບິນເພື່ອຕິດຕາມແນວໂນ້ມ, ແລະ ຢ່າເຊື່ອຖືເພີຍງແຕ່ສັນຍານເຕືອນໄຟຟ້າຕ່ຳຂອງເຮືອບິນທີ່ບິນໄດ້ດ້ວຍຕົວເອງ, ເຊິ່ງມັກຈະເລີ່ມເຮັດວຽກເກີນໄປກ່ອນທີ່ຈະປ້ອງກັນການເສຍຫາຍຢ່າງຖາວອນຕໍ່ເຊວລ໌.

3. ການທົດສອບຄວາມຈຸ: ມາດຕະຖານທີ່ແທ້ຈິງຂອງຄວາມຍືນຍາວໃນການບິນ

ໃນເວລາທີ່ຄ່າໄຟຟ້າສະແດງເຖິງສະຖານະການທີ່ແທ້ຈິງຂອງປະຈຸບັນ, ຄວາມຈຸ, ທີ່ວັດແທກເປັນມີລີແອັມເປີ-ຊົ່ວໂມງ (mAh), ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດທີ່ແທ້ຈິງຂອງແບດເຕີຣີ່ໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ໃນເວລາທີ່ຜ່ານໄປ, ການເກີດຂຶ້ນຂອງລີເທີຽມທີ່ບໍ່ສາມາດກັບຄືນໄດ້ ແລະ ການສຳລັບຂອງອີເລັກໂທຣໄລທ໌ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຊ້າໆຂອງຄວາມຈຸທີ່ໃຊ້ໄດ້ຂອງແບດເຕີຣີ່ LiPo.

ມາດຕະຖານທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບການທົດສອບຄວາມຈຸແມ່ນການຊາດ-ຄາຍໄຟຢ່າງຄວບຄຸມ: ໃຊ້ເຄື່ອງຊາດທີ່ສາມາດຮັກສາຄວາມສົມດຸນເພື່ອຊາດໄຟໃຫ້ເຕັມທີ່ອັດຕາ 1C, ຫຼັງຈາກນັ້ນຄາຍໄຟອອກດ້ວຍປະສົມຄ້າງທີ່ຄົງທີ່ (ປົກກະຕິແລ້ວຈະຢູ່ທີ່ 0.5C ຫຼື 1C) ຈົນເຖິງຄ່າຄວາມຕີ້ນຕໍ່ຕໍ່າສຸດທີ່ຜູ້ຜະລິດແນະນຳ, ໂດຍບັນທຶກຈຳນວນ mAh ທີ່ຄາຍໄຟອອກທັງໝົດ. ຂະບວນການນີ້ສາມາດເຮັດໄດ້ດ້ວຍເຄື່ອງຊາດອັດຈີເຕີທີ່ມີຄວາມສາມາດຄາຍໄຟ. ວິທີທີ່ເປັນປະຕິບັດໄດ້ດີກວ່າແມ່ນການທົດສອບການບິນຢູ່ບ່ອນ (hover testing) ໃນສະພາບທີ່ບໍ່ມີລົມ.

ສຳລັບການທົດສອບຄວາມຈຸດ້ວຍການບິນ, ຈົດທຶກເວລາບິນທັງໝົດຈາກເວລາຂຶ້ນບິນຈົນເຖິງເວລາທີ່ເຕືອນຄວາມຕີ້ນຕໍ່ຕໍ່າເປັນຄັ້ງທຳອິດ, ແລ້ວເປີຽບเทີຍບເວລາດັ່ງກ່າວກັບເວລາບິນຢູ່ບ່ອນ (hover time) ທີ່ບັນທຶກໄວ້ເວລາທີ່ຖ້າໃໝ່. ຕົວຢ່າງ, ຖ້າຖ້າໜຶ່ງເຄີຍສາມາດບິນຢູ່ບ່ອນໄດ້ 25 ນາທີ ແຕ່ເວລານີ້ບິນຢູ່ບ່ອນໄດ້ພຽງ 18 ນາທີ ໃນເງື່ອນໄຂຂອງນ້ຳໜັກທີ່ເທົ່າກັນ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຄືກັນ, ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າຖ້ານັ້ນໄດ້ສູນເສຍຄວາມຈຸທີ່ໃຊ້ງານໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 25%.

ການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດໃນອຸດສາຫະກຳ ກຳນົດໃຫ້ຖອນຕົວເມື່ອຄວາມຈຸການໄຫຼອອກທີ່ວັດແທກໄດ້ຕ່ຳກວ່າ 80% ຂອງຄວາມຈຸການໄຫຼອອກທີ່ລະບຸໄວ້. ຄ່າຂອບເຂດ 80% ນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກເລືອກຢ່າງສຸ່ມສີ່: ເມື່ອຕ່ຳກວ່າລະດັບນີ້ ຈະເກີດການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຕີ້ນຢ່າງຮຸນແຮງເວລາໃຊ້ງານ, ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຢ່າງຮຸນແຮງຕໍ່ການສູນເສຍພະລັງງານຢ່າງທັນທີທັນໃດເວລາຂຶ້ນທາງຊັນ, ເວລາທີ່ມີລົມພາກົດ, ຫຼື ເວລາທີ່ປັບທ່າທາງຢ່າງຮຸນແຮງ. ຜູ້ປະຕິບັດຕ້ອງຮັກສາບັນທຶກທີ່ເປັນເອກະລາດ ບໍ່ວ່າຈະເປັນແບບດິຈິຕອລ ຫຼື ແບບເອກະສານ, ເພື່ອບັນທຶກເວລາທີ່ໄຫຼອອກໃນແຕ່ລະວຟີ. ຊຸດຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຈາກການສັງເກດນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຫຼາຍກວ່າເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຈຸພາຍໃນຂອງແບັດເຕີຣີ, ເຊິ່ງມັກຈະເລີ່ມເສຍຄວາມຖືກຕ້ອງຫຼັງຈາກການຊາດຈະເລືອກທີ່ບໍ່ເຕັມຮູບແບບເປັນເວລາດົນ.

4. ການທົດສອບຄວາມຕ້ານທາງພາຍໃນ: ຜູ້ທຳລາຍປະສິດທິພາບທີ່ເງີບ

ການຕ້ານທາງໃນ (IR) ແມ່ນອາດຈະເປັນດັດຊະນີສຸຂະພາບທີ່ໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ເຂົ້າໃຈໄດ້ດີທີ່ສຸດ ແຕ່ກໍຖືກເຂົ້າໃຈຜິດຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ການຕ້ານທາງໃນແທນຄວາມຕ້ານທີ່ການລະດົມໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານເຊວເຊີ່ງເກີດຈາກຄວາມສາມາດໃນການນຳສົ່ງໄອອົງທີ່ຢູ່ໃນເອເລັກໂທຣໄລທ໌, ຄວາມຮູ້ສຶກຂອງເຊີ່ງແຍກ, ແລະ ສະພາບໜ້າທີ່ຂອງເອເລັກໂທຣດ. ເມື່ອຖານຸຖານອາຍຸຫຼາຍຂຶ້ນ, ຖານທາງທີ່ໄອອົງລິທຽມໄຟອົງໄຫຼຜ່ານຈະຖືກຂັດຂວາງ, ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ການຕ້ານທາງໃນເພີ່ມຂຶ້ນ.

ການຕ້ານທາງໃນທີ່ສູງຂຶ້ນຈະສະແດງອອກໃນສອງວິທີທີ່ເຮັດໃຫ້ເສຍຫາຍ. ຢ່າງທຳອິດ, ມັນເຮັດໃຫ້ຄ່າຄວາມຕ່າງສະຫຼັບຕົກຕໍ່າຢ່າງຮຸນແຮງເວລາທີ່ມີການຖອນພະລັງງານຫຼາຍ (V = I × R). ອຸປະກອນຄວບຄຸມການບິນອາດຈະຕີຄວາມເຫັນຜິດວ່າຄ່າຄວາມຕ່າງສະຫຼັບຕົກຕໍ່ານີ້ເປັນສັນຍານວ່າພະລັງງານທີ່ເຫຼືອຢູ່ຕໍ່າຫຼາຍ ແລະ ສັ່ງໃຫ້ບິນລົງດ້ວຍຕົວເອງ, ເຖີງແມ່ນວ່າຈະຍັງເຫຼືອພະລັງງານຈຳນວນຫຼາຍຢູ່ໃນຖານຸຖານ. ຢ່າງທີສອງ, ພະລັງງານທີ່ຖືກສູນເສຍໄປໃນຮູບແບບຂອງຄວາມຮ້ອນແທນທີ່ຈະຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອຂັບເຄື່ອນຈະເຮັດໃຫ້ການເສື່ອມສະພາບທາງເຄມີເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດວົງຈອນທີ່ເສື່ອມສະພາບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ການວັດແທກຄວາມຕ້ານທາງໃນຕ້ອງໃຊ້ອຸປະກອນທີ່ເປັນພິເສດ ເຊິ່ງເກີນເຫນືອຈາກມີເຕີວັດແທກທົ່ວໄປ. ອຸປະກອນວິເຄາະຖ່ານ (ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນຂອງ Wayne Kerr ຫຼື iCharger) ຫຼື ອຸປະກອນທີ່ສາມາດປັບປຸງໄດ້ຢ່າງລະອອງ ທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການທົດສອບຄວາມຕ້ານທາງໃນ (IR) ຈະສົ່ງສັນຍາ AC ທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງເປັນເວລາສັ້ນໆ ເພື່ອຄຳນວນຄວາມຕ້ານທາງໃນຢ່າງເອງສຳລັບແຕ່ລະເຊວ. ສຳລັບເຊວ LiPo ທີ່ໃໝ່ ແລະ ມີຄຸນນະພາບສູງ ຄວາມຕ້ານທາງໃນຂອງແຕ່ລະເຊວມັກຈະຢູ່ໃນໄລຍະ 2 ເຖິງ 6 ມີລີໂອມ (mΩ). ຖ້າຄວາມຕ້ານທາງໃນຂອງແຕ່ລະເຊວເກີນ 15–20 mΩ ຈະຕ້ອງເອົາໃຈໃສ່ທັນທີ.

ການຕີຄວາມໝາຍຄ່າຄວາມຕ້ານທາງໃນບໍ່ແມ່ນຄ່າທີ່ແນ່ນອນ; ຄວາມຕ້ານຈະເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອອຸນຫະພູມລົດຕ່ຳລົງ ແລະ ປ່ຽນແປງໄປຕາມສະຖານະການຂອງການຊາດ (SOC). ຜູ້ປະຕິບັດງານຄວນມາດຕະຖານສະພາບການວັດແທກ: ການທົດສອບທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງ (~25°C) ແລະ ການໃຫ້ເຊວເຊວຢູ່ໃນສະພາບທີ່ເຄີຍຢູ່ຢ່າງສະຖຽນ (3.8 V ຕໍ່ເຊວ). ແທນທີ່ຈະຈັບຈ່ອງເຖິງຕົວເລກທີ່ແນ່ນອນ, ຄວນຕິດຕາມອັດຕາການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຕ້ານທາງໃນຕະຫຼອດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບດເຕີຣີ່. ແບດເຕີຣີ່ທີ່ຄວາມຕ້ານເພີ່ມເປັນສອງເທົ່າພາຍໃນ 20 ວົງຈອນ ຈະເສື່ອມສະພາບໄວກວ່າແບດເຕີຣີ່ທີ່ຄວາມຕ້ານເພີ່ມຂຶ້ນເພີຍງ 10% ໃນ 100 ວົງຈອນ. ການປ່ຽນແບດເຕີຣີ່ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທາງໃນສູງຜິດປົກກະຕິບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ຄຳແນະນຳເທົ່ານັ້ນ — ມັນເປັນການປ້ອງກັນທີ່ມີປະສິດທິຜົນດ້ານຕົ້ນທຶນຕໍ່ການສູນເສຍພະລັງງານໃນເວລາບິນ, ເຊິ່ງອາດເຮັດໃຫ້ເຮືອບິນບີບ (drone) ທີ່ມີມູນຄ່າຫຼາຍພັນໂດລາເສື່ອມສະພາບ.

5. ຈຳນວນວົງຈອນການຊາດ: ການຈັດການເຖິງເວລາສິ້ນສຸດອາຍຸການໃຊ້ງານ

ຈຳນວນວົງຈອນເປັນມາດຕະຖານອຸດສາຫະກຳທີ່ໃຊ້ໃນການຄາດເດົາອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ເຫຼືອຢູ່ຂອງແບດເຕີຣີ່ ແຕ່ຕ້ອງຕີຄວາມຫມາຍຢ່າງລະມັດລະວັງ. ວົງຈອນໜຶ່ງວົງເຕັມຈະຖືກກຳນົດເປັນການຖອດພະລັງງານຢ່າງສົມບູນຈາກ 100% ຫາ 0%, ຫຼື ຄວາມເທົ່າເທີຍກັນທີ່ປະສົມປະສານ (ຕົວຢ່າງ: ການຖອດພະລັງງານ 50% ສອງຄັ້ງຈະເທົ່າກັບວົງຈອນໜຶ່ງວົງ). ແບດເຕີຣີ່ອັດຈະລິຍະທີ່ທັນສະໄໝ ທີ່ມີລະບົບຈັດການແບດເຕີຣີ່ (BMS) ຈະນັບຈຳນວນວົງຈອນໄວ້ພາຍໃນໂດຍອັດຕະໂນມັດ, ແລະສາມາດເບິ່ງໄດ້ຜ່ານແອັບຯີເຄຊັ່ນຂອງເຮືອບິນບໍ່ມີນັກບິນ. ສຳລັບແບດເຕີຣີ່ທີ່ບໍ່ມີຄວາມອັດຈະລິຍະ, ຜູ້ປະຕິບັດງານຈະຕ້ອງບັນທຶກຈຳນວນວົງຈອນດ້ວຍຕົວເອງດ້ວຍແຜ່ນແຕ່ງຂໍ້ມູນ ຫຼື ຟັງຊັ່ນການຈັດເກັບຂໍ້ມູນທີ່ມີຢູ່ໃນເຄື່ອງທີ່ເປີດປະຕູໄດ້.

ຜູ້ຜະລິດມັກເອີ້ນວ່າ ຂະໜາດຄວາມຈຸຂອງຖ່ານໄຟ LiPo ຈະຍັງຄົງເຫຼືອ 80% ຂອງຄວາມຈຸເດີມໃນຊ່ວງ 200 ຫາ 300 ວົງຈອນ, ໃນຂະນະທີ່ຖ່ານໄຟລິເທີຽມ-ອີອົງຄະການທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງສຳລັບເຮືອບິນບັນຍາກາດທີ່ບິນໄດ້ຢືນຍາວອາດຈະກ່າວວ່າສາມາດໃຊ້ໄດ້ເຖິງ 500 ວົງຈອນ. ແຕ່ຕົວເລກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເປັນຕົວເລກທີ່ດີທີ່ສຸດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ໃນຫ້ອງທົດລອງ: ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ທີ່ 25°C ແລະ ອັດຕາການຖ່າຍທອນທີ່ 0.5C. ໃນການໃຊ້ງານຈິງ, ການສຳຜັດກັບອຸນຫະພູມທີ່ສູງເກີນໄປ, ການຖ່າຍທອນຢ່າງເລິກຈົນເຫຼືອຕ່ຳກວ່າ 20% ຂອງຄວາມຈຸທັງໝົດ ແລະ ການຊາດໄຟຢ່າງໄວວ່າ 5C ສາມາດຫຼຸດອາຍຸການໃຊ້ງານລົງເຖິງຄື້ງ.

ຈຳນວນວົງຈອນຈຶ່ງຄວນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນເຄື່ອງມືອ້າງອີງໃນການປັບຄ່າ ກວ່າທີ່ຈະເປັນຂອບເຂດທີ່ເຂັ້ມງວດໃນການຖອນອອກຈາກການໃຊ້ງານ. ຂະໝວາຍທີ່ມີຈຳນວນວົງຈອນທີ່ບັນທຶກໄວ້ 150 ວົງ ແຕ່ຍັງຜ່ານການທົດສອບຄວາມຕ້ານທາງພາຍໃນ ແລະ ຄວາມຈຸ ຍັງຄົງສາມາດນຳໃຊ້ໃນການບິນໄດ້. ສ່ວນຂະໝວາຍທີ່ມີວົງຈອນພຽງແຕ່ 50 ວົງ ແຕ່ສະແດງຄວາມຕ້ານທີ່ສູງ ຫຼື ມີການຫຼຸດລົງຢ່າງຮຸນແຮງຂອງຄວາມຈຸ ຄວນຖືກດຳເນີນການດັ່ງກ່າວເພື່ອນຳໄປທົດສອບໃນດິນ ແລະ ພາລະກິດຝຶກຝົນ. ການວາງແຜນການປ່ຽນແທນຢ່າງທັນເວລາແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ: ເລີ່ມຕົ້ນການຊື້ຂະໝວາຍໃໝ່ເມື່ອຈຳນວນວົງຈອນຂອງຟະລີດເຂົ້າໃກ້ 80% ຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຜູ້ຜະລິດໄດ້ກຳນົດ ແລະ ຖອນຂະໝວາຍທີ່ເກົ່າທີ່ສຸດອອກຈາກການໃຊ້ງານຢ່າງຄ່ອຍເປັນຄ່ອຍ. ຍຸດທະສາດການຈັດສົ່ງສິນຄ້າແບບເລື່ອນນີ້ຈະຊ່ວຍຫຼີກເວີ່ງບັນຫາທົ່ວໄປທີ່ເກີດຂຶ້ນເມື່ອຂະໝວາຍທັງໝົດເຖື່ອນຕົວໃນເວລາດຽວກັນ ເຮັດໃຫ້ຟະລີດທັງໝົດຕ້ອງຢຸດການບິນ.

6. ການວິເຄາະຂະໝວາຍອັດຈະລິຍະ: ການປະສົມປະສານລະຫວ່າງການອັດຕະໂນມັດ ແລະ ການຢືນຢັນດ້ວຍມື

ເສົາຕັ້ງສຸດທ້າຍຂອງໂຄງສູດການຮັກສານີ້ ອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຊີຖ່ານພາສີອັດຈະສະເປືອຍ (smart battery) ເຊິ່ງເປັນລັກສະນະເດັ່ນຂອງເຮືອບິນບໍລິສັດ. ຖ່ານພາສີອັດຈະສະເປືອຍເຫຼົ່ານີ້ມີ microcontroller ທີ່ຕິດຕາມຄ່າຄວາມແຕກຕ່າງຂອງແຕ່ລະ cell, ອຸນຫະພູມ, ຈຳນວນຄັ້ງທີ່ໄດ້ຊາດ-ເຄີຍໃຊ້ (cycle counts), ແລະ ຄວາມຕ້ານທາງພາຍໃນ (internal resistance) ໃນເວລາຈິງ. ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກສົ່ງໄປຫາຜູ້ປະຕິບັດງານຜ່ານແອັບຯຝິກເຊີ່ນ (ground control application) ເຊັ່ນ: DJI GO, GS Pro ຫຼື Autel Explorer, ພ້ອມທັງສະແດງສະຖານະສຸຂະພາບດ້ວຍສີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: ສີຂຽວໝາຍເຖິງດີ, ສີເຫຼືອງໝາຍເຖິງຄວາມເປັນຫ່ວງ, ແລະ ສີແດງໝາຍເຖິງສະຖານະການທີ່ຮ້າຍແຮງ.

ເພີ່ມເຕີມ, ລະບົບຈັດການຖ່ານ (BMS) ຈະປ້ອງກັນການຊາດເກີນ, ການຄາຍພະລັງງານເກີນ, ແລະ ການລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບ (short circuits) ໂດຍອັດຕະໂນມັດ. ນອກຈາກນີ້, ລະບົບຍັງຈະຄາຍພະລັງງານຖ່ານໃຫ້ເຖິງຄ່າຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ປອດໄພສຳລັບການເກັບຮັກສາ (ມັກຈະຢູ່ທີ່ 3.85 V ຕໍ່ cell) ຫຼັງຈາກບໍ່ໄດ້ໃຊ້ງານເປັນເວລາ 5–10 ມື້, ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການເສື່ອມສະພາບຂອງຖ່ານໃນໄລຍະເກັບຮັກສາ.

ຟັງຊັນອັດຕະໂນມັດເຫຼົ່ານີ້ສະເໜີຄຸນຄ່າຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງ ແຕ່ບໍ່ໄດ້ຖືກຈັດວ່າເປັນສິ່ງທີ່ບໍ່ຜິດພາດ. ອັລກີຣິດທຶມທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງເຊິ່ງຖືກຝັງຢູ່ໃນ BMS ࡦັກເຖິງຈະບໍ່ເປີດເຜີຍຂໍ້ມູນຄວາມຕ້ານທາງພາຍໃນທີ່ແທ້ຈິງ ຫຼື ຄວາມຈຸກທີ່ແທ້ຈິງ. ດັ່ງນັ້ນ ຜູ້ປະຕິບັດງານຈຶ່ງຕ້ອງເຮັດໃຫ້ລາຍງານສຸຂະພາບການນຳໃຊ້ເປັນຕົວຊີ້ວັດຫຼັກ ບໍ່ແມ່ນຄຳຕັດສິນສຸດທ້າຍ. ເມື່ອຖ່ານໄຟອັດຈີເລດເກີດຂໍ້ຜິດພາດເຊັ່ນ: “ເຊລແຕ່ງເສຍຫາຍ” ຫຼື “ຮ້ອນເກີນໄປ”, ລະບົບການປ້ອງກັນການບິນຈະເລີ່ມເຮັດວຽກ — ເປັນເຄື່ອງຈັກປ້ອງກັນຄວາມປອດໄພທີ່ບໍ່ສາມາດເຮັດລາຍໄດ້. ຜູ້ປະຕິບັດງານຕ້ອງແກ້ໄຂຂໍ້ຜິດພາດທັງໝົດທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນການນຳໃຊ້ ໂດຍການເເທນເຊລທີ່ເສຍຫາຍ (ສຳລັບຖ່ານໄຟທີ່ສາມາດບໍລິການໄດ້) ຫຼື ນຳອອກຈາກການນຳໃຊ້ທັງໝົດ.

ຂໍ້ມູນການວິເຄາະຍັງຊ່ວຍໃຫ້ການວິເຄາະຫຼັງຈາກບິນດ້ວຍ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ການທบทวนອຸນຫະພູມສູງສຸດທີ່ບັນທຶກໄວ້ໃນລະຫວ່າງການດຳເນີນງານໃນລະດູຮ້ອນຈະຊ່ວຍໃຫ້ຕັດສິນໃຈເຖິງຊ່ວງເວລາທີ່ຕ້ອງເຢັນແບັດເຕີຣີ່ລະຫວ່າງການບິນຕໍ່ເນື່ອງ. ໃນທີ່ສຸດ, ລະບົບອັດຈະສະຈັນເປັນຜູ້ຊ່ວຍທີ່ມີຄວາມສາມາດ, ແຕ່ຜູ້ປະຕິບັດງານຍັງຄົງເປັນຜູ້ຮັບຜິດຊອບສຸດທ້າຍໃນການກວດສອບຄືນຜົນໄດ້ຮັບອັດຕະໂນມັດດ້ວຍການກວດສອບທາງຮ່າງກາຍ, ຄ່າຄວາມດັນ, ຄວາມຈຸ, ຄວາມຕ້ານທາງໃນ ແລະ ການກວດສອບວຟັງຄືກັບທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ. ການກວດສອບທີ່ມີຫຼາຍຊັ້ນນີ້—ການຊ່ວຍຈາກເຕັກໂນໂລຊີຮ່ວມກັບການທົບທວນໂດຍມະນຸດ—ຈະສ້າງເປັນເຂື່ອນປ້ອງກັນທີ່ແໜ້ນແຟ້ນຕໍ່ການລົ້ມສະຫຼາກຂອງແບັດເຕີຣີ່ທີ່ຮ້າຍແຮງ.

ສະຫຼຸບ: ການປູກຝັງວັດທະນະທຳຂອງການເອົາໃຈໃສ່ເພື່ອການປ້ອງກັນ

ການຮັກສາສຸຂະພາບຂອງຖ່ານບິນດໍາເປີນບໍ່ແມ່ນການກວດສອບຄັ້ງດຽວ, ແຕ່ເປັນການຝຶກຝົນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ອີງໃສ່ການບັນທຶກຢ່າງເຂັ້ມງວດ, ການທົດສອບຕາມແຜນ, ແລະ ການμຕັດສິນໃຈທີ່ມີຄວາມລະມັດລະວັງ. ສອງຫົວຂໍ້ຫົກຂໍ້—ການກວດສອບທາງຮ່າງກາຍ, ການສົມດຸນຄ່າຄວາມຕ້ານ, ການທົດສອບຄວາມຈຸກຳທີ່ເປັນເຫດຜົນ, ການຕິດຕາມແນວໂນ້ມຂອງຄວາມຕ້ານພາຍໃນ, ການບັນທຶກຈຳນວນວົງຈອນ, ແລະ ການວິເຄາະອັດຈະລິຍະ—ຮວມກັນເປັນລະບົບຊັ້ນທີ່ຄົບຖ້ວນ.

ຄວາມເປັນປົກກະຕິທາງຮ່າງກາຍເປັນພື້ນຖານ; ຖ້າບໍ່ມີມັນ, ການທົດສອບອື່ນໆທັງໝົດຈະບໍ່ມີຄວາມໝາຍ. ຄ່າຄວາມຕ້ານ ແລະ ຄວາມຕ້ານພາຍໃນໃຫ້ຄຳເຕືອນລ່ວງໆ ຂອງການເຖົ້າທາງເคมີ, ໃນຂະນະທີ່ການທົດສອບຄວາມຈຸກຳຢືນຢັນປະສິດທິພາບການໃຊ້ງານທີ່ແທ້ຈິງ. ຈຳນວນວົງຈອນຊ່ວຍໃຫ້ມີການວາງແຜນລ່ວງໆ ສຳລັບການປ່ຽນຖ່ານ, ແລະ ການວິເຄາະອັດຈະລິຍະສະເໜີການເຕືອນທັນທີ. ທຸກຄັ້ງທີ່ຫົວຂໍ້ໃດໆສະແດງເຖິງຄວາມຜິດປົກກະຕິ, ຜູ້ປະຕິບັດຕ້ອງດຳເນີນການຢ່າງເດັດຂາດ: ຢຸດການໃຊ້, ນຳມາຮີໄຊເຄີນ, ຫຼື ລົດລາດຖ່ານ.

ເຫດຜົນທາງດ້ານເສດຖະກິດແມ່ນຊັດເຈນ: ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ USD 150 ສຳລັບການປ່ຽນແບດເຕີ່ຣີ່ນັ້ນເບົາບອກຫຼາຍເທົ່າທີ່ເທືອບເທີຍບິນທີ່ມີຄ່າ USD 5,000 ຫຼື worse, ຄວາມຮັບຜິດຊອບທີ່ເກີດຈາກຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ຊັບສິນ ຫຼື ການບາດເຈັບຂອງບຸກຄົນ. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການດຳເນີນງານ ແລະ ຄວາມຮູ້ສຶກຈາກການສູນເສຍບັນທຶກວີດີໂອທາງອາກາດທີ່ມີຄຸນຄ່າ, ຂໍ້ມູນພາລະກິດ ຫຼື ການຈັດສົ່ງທີ່ຕ້ອງການເວລາຢ່າງຮີບດ່ວນ ກໍມີຄວາມສຳຄັນເທົ່າທຽບກັນ.

ດ້ວຍການຝັງການກວດສອບເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າໃນຂັ້ນຕອນກ່ອນບິນ ແລະ ຫຼັງຈາກບິນ—ເຊິ່ງອາດຈະໄດ້ຮັບການສະໜັບສະໜູນຈາກແອັບຯຟິກເຊີ່ນທີ່ເປັນບັນຊີລາຍການ ຫຼື ບັດບັນທຶກທີ່ພິມອອກມາ—ຜູ້ປະຕິບັດງານຈະຍົກລະດັບການດຳລົງຮັກສາແບດເຕີ່ຣີ່ຈາກການເຮັດວຽກທີ່ງ່າຍດາຍໃຫ້ເປັນມາດຕະຖານທາງວິຊາຊີບ. ເມື່ອເຕັກໂນໂລຊີດ້ານເທືອບເທີຍບິນກ້າວໜ້າໄປຢ່າງໄວວາ, ຄວາມຈິງໜຶ່ງຢ່າງທີ່ຄົງທຳມະດາຄື: ສ່ວນປະກອບທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນເທືອບເທີຍບິນທຸກຄັ້ງບໍ່ແມ່ນກ້ອງ, ລະບົບຂັບເຄື່ອນ ຫຼື ລະບົບບັງຄັບທີ່ເຮັດວຽກດ້ວຍຕົວເອງ, ແຕ່ເປັນຂະບວນການເຄມີທີ່ເງີບງ່າຍທີ່ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນແບດເຕີ່ຣີ່. ການເຄົາລົບ “ລະບົບເຄມີ” ນີ້ ແລະ ການທຳການກວດສອບຢ່າງເປັນປະຈຳຈະເຮັດໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດງານໄດ້ຮັບຜົນຕອບແທນດ້ວຍປະສິດທິພາບທີ່ຄົງທື່, ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ຄວາມປອດໄພ.

ຄູ່ມືນີ້ທີ່ປະກອບດ້ວຍຫົກຫົວຂໍ້ຄຸມຄຸມການດູແລຖ່ານໄຟຟ້າ LiPo/Li-ion ສຳລັບເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບຢ່າງຄົບຖ້ວນ, ລວມທັງການກວດສອບດ້ານຮ່າງກາຍ, ຄ່າຄວາມຕີ່ນ (voltage), ຄວາມຈຸ (capacity), ແລະ ຄ່າຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າ (IR), ການຕິດຕາມຈຳນວນວົງຈອນ (cycle tracking), ແລະ ການວິເຄາະດ້ວຍລະບົບ BMS ອັດຈະລິຍະ (smart BMS diagnostics) ເພື່ອຊ່ວຍໃນການປະກົດອັນຕະລາຍ, ຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານ, ແລະ ຂັບໄລ່ຄວາມສ່ຽງຂອງການສູນເສຍພະລັງງານໃນເວລາບິນ ແລະ ຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເກີດເພີງໄຟ ສຳລັບຜູ້ປະກອບການເຮືອບິນບໍ່ມີຄົນຂັບທຸກຄົນໃນອຸດສາຫະກຳ.