EN
Дроны технологийн хурдан хөгжил нь агаарын зураг авах, судалгаа хийх, ложистик, яаралтай тусламжийн салбаруудад хувьсгал гаргасан. Гэсэн хэдий ч эдгээр хүнийг зохион байгуулаагүй нисдэг төхөөрөмжийн (UAV) үйл ажиллагааны боломж нэг чухал бүрэлдэхүүн хэсэгт хамааралтай байдаг: батере. Нислэгийн хугацаа — ихэвчлэн дрон ажиллуулагчдын хувьд хамгийн том хязгаарлалт байдаг — шууд батерейн үйлдэл, үргэлжлэх хугацаанаас хамаардаг. Батерейн амьдралын хугацаанд нөлөөлөх хүчин зүйлсийг ойлгох нь зөвхөн академийн дасгал биш, харин үр ашиг, аюулгүй байдлыг хангах, хөрөнгө оруулалтын өртгийг хамгаалахад чухал юм. Энэхүү өгүүлэл нь дрон батерейн амьдралын хугацаанд нөлөөлөх гол хүчин зүйлсийг гадаад орчин, үйл ажиллагааны арга, батерейн онцлог, техникийн асуудлууд гэсэн дөрвөн ангилалд хуваан судална.
I. Орчны болон гадны нөхцөл
Ажиллаж буй орчин нь дронийн баттерейн үйлдэгч чадвар дээр гүн, ихэвчлэн шууд нөлөө үзүүлдэг. Гэсэн хэдий ч нисэх төлөвлөлт хийх үед эдгээр гадаад хүчин зүйлсийг танин мэдэж, тэдгээрийг тооцох нь маш чухал юм.
1. Хэт температур
Температур бол магадгүй хамгийн чухал орчны хүчин зүйл юм. Ихэнх хэрэглээний болон мэргэжлийн дронуудад ашигладаг литийн полимер (LiPo) болон литийн ион баттерейнүүд 20 °C-с 30 °C (68 °F-с 86 °F) хооронд хамгийн сайн ажилладаг.
● Хүйтэн нөхцөл: Химийн урвал удаашран, дотоод эсэргүүцэл нэмэгдэж, чадал дамжуулах чадвар буурдаг. Судалгаагаар бага температур нь үр дүнт багтаамжийг 20–30%-иар бууруулж болохыг харуулсан.
● Халуун нөхцөл: Өндөр температур нь химийн задралыг хурдасгаж, дахин халалтын эрсдэлийг нэмэгдүүлж, эсийн байнгын гэмтэл үүсгэж болзошгүй. Хэт өндөр түвшинд баттерей термийн удирдлагагүй хэт халалт гэж нэрлэгдэх аюултай байдлыг үүсгэж болно.
2. Агаарын хүчин зүйлс: Салхи, чийгшил, өндөр
● Салхи: Хүчтэй салхи нь дронуудад тогтвортой байдал ба хурдаа хадгалахын тулд илүү их энергийг зарцуулах шаардлагатай болгодог. Турбулентнийг засварлах шалтгаантайгаар 20 км/ц (12.4 миль/ц) хурдтай үргэлжлэх салхинд нислэгийн цаг 30%-иас дээш буурч болно.
● Чийгшил: Өндөр чийгшил нь цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсэг, батарейн контактууд дээр чийгийг цуглуулах татах хандлагатай байдаг тул ислэлт, богино холболт, үйлидлийн бууралтын эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
● Өндөрлөг: Өндөр уулсанд агаар шингэрдэг тул дроны хөөрөх хүч багасдаг. Дрон нь өндөрт гарах, нисэн байхын тулд илүү их хөдөлмөр шаарддаг тул энерги хэрэглээ нэмэгдэж, батарейн ажиллах хугацаа богиносдог.
3. Бороо цас
Бороо эсвэл цасан дотор нисэхийг хатуу зөвлөдөггүй, учир нь чийг нь батарейн эрүүл мэнд, дронгийн бүтцэд шууд аюул учруулдаг.
● Нэмэгдсэн жин: Ус цуглах нь онгоцны ачааллыг нэмэгдүүлдэг.
● Цахилгааны эрсдэл: Чийг нэвтрэх нь богино холболт ба гэнэтийн системийн гэмтэл үүсгэж болзошгүй.
● Ажиллагааны нөлөөлөл: Чийглэг эсвэл нойтон нөхцөлд батарейн үйлидэл 25%-иар буурч болно.
II. Ажиллаж буй болон ашиглах практик
Дрон нисэх болон үйлчилгээний арга нь бүрэн хяналтанд нисгэгчийн гарт байдаг бөгөөд энэ нь цэнэгийн хэрэглээний хурдад шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.
1. Нислэгийн стил ба залхууралт
Идэвхтэй нислэг нь цэнэгийг хурдан цохих гол шалтгаануудын нэг юм. Давтамжтай хурдасгал, удаашралт, хурдан эргэлт, өндөр хурдны хөдөлгөөн нь цэнэгийн эгзэгт өндөр мөчийн гүйдлийг шаарддаг. Харин тогтвортой, дунд зэргийн хурдтай нисвэл энерги хэмнэнэ. Үр дүнтэй, шууд замаар нисэхийг төлөвлөж, шаардлагагүй дотор муруйх эсвэл нарийн төвөгтэй хөдөлгөөнийг хамгийн бага болгох нь нислэгийн цагийг хамаагүй ихээр сунгах боломжтой.
2. Ачаа ба жин зохицуулах
Нислэгийн физикийн хувьд илүү хүнд дрон нь өргөх, дотор муруйхад илүү их энергийг шаарддаг. Нэмэлт грамм бүр цахилгааны хэрэгцээг нэмэгдүүлдэг. Өндөр нарийвчлалын камер, гимбал, LiDAR сенсор эсвэл ачаа хүргэлтийн механизм зэрэг ачаанууд жин нэмж, үр ашгийг бууруулдаг. Шаардлагагүй хавсралтуудыг хамгийн бага болгох, ачааг тусгай зорилгоор тохируулах нь цэнэгийн амьдралыг хадгалахын тулд чухал арга зам юм.
3. Нислэгийн төлөвлөлт ба замын оновчлол
Стратегийн нислэгийн төлөвлөлт нь үр ашигийг сайжруулдаг. Энд хамгийн бага зайтай маршрутыг сонгох, зөвшөөрөх чиглэлд салхи болгоныг ашиглах (боломжтой бол доош чиглэлд нисэх) ба өндрийг үр дүнтэй удирдах зэрэг орно. Круз автомат нислэгийн горим гэх мэт зарим жижиг хяналтын горимууд нь гар аргаар хянахад шаардагдах энергитэй харьцуулахад илүү үр ашигтайгаар цахилгаан эрчим хүчийг хуваарилдаг тул энерги хэмнэх боломжийг олгодог.
III. Баттерейн онцлог ба үйлчилгээ
Баттерейн өвөөс авсан шинж чанар, мөн зөв хадгалалт нь нислэгийн үргэлжлэх хугацаа болон урт хугацааны үйлчилгээний хугацааг тодорхойлоход төвийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
1. Багтаамж ба технологи
Миллиампер цаг (mAh)-аар хэмжигдэх баттерейн багтаамж нь нислэгийн хугацааг тодорхойлох гол заагч юм. Их багтаамж нь ерөнхийдөө илүү урт хугацааны ажиллагааг илэрхийлдэг.
● Литийн полимер (LiPo): Өндөр энерги нягт, чадалтай байдгаараа алдартай бөгөөд үзүүлэлтэнд анхаарал хандуулсан дронуудад тохиромжтой ч гэсэн анхааралтай харьцах шаардлагатай.
● Литий-ион: Ерөнхийдөө илүү аюулгүй бөгөөд урт хугацаагаар ажилладаг боловч ихэвчлэн хүнд бөгөөд цахилгаан хүч багатай байдаг. Цахилгааны гаралтын хурд (C-rate) нь энерги хэр хурдан аюулгүй гарч болохыг тодорхойлдог бөгөөд өндөр цахилгаан хүч шаарддаг шуурхай онгоцны хувьд маш чухал.
2. Цэнэглэх цикл ба байгалийн хугацаа
Цэнэглэж болдог баттерейн амьдралын хугацаа төгсгөлтэй байдаг бөгөөд цэнэглэх циклээр хэмждэг (бүрэн цэнэгийг гаргаж, дахин цэнэглэх). Литий-полимер баттерей нь багтаамжийн чадал ажигламжгүй буурахаас өмнө ерөнхийдөө 300–500 цикл амьдардаг. Хугацаа өнгөрөх тутам химийн задрал нь дотоод эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, цэнэгийг хадгалах чадварыг бууруулдаг — баттерейг ховор ашиглаж байсан ч гэсэн.
3. Цэнэглэх ба хадгалах арга зүй
Буруу цэнэглэх нь цагаачилсан баттерейн гэмтэлд хамгийн ихээр хүргэдэг шалтгаан юм.
● Хэт цэнэглэх, мөн анхны бус цэнэглэгчийг ашиглахаас зайлшгүй бай.
● Ашигласны дараа баатерей халуун байх үед шууд цэнэглэхгүй байх. Урт хугацаагийн хадгалалтын тулд баатерейг хөргөсөн, ху dry орчинд 50–60% багтаамжитай байлгах. 20%-иас доош гүн унтралыг зогсоох нь элэгдлийг хурдасгадаг. Өдөр тутмын ашиглах зориулалтаар цэнэгийн түвшнийг 20–80%-д байлгах нь амьдралын хугацааг хүртэл 30%-иар сунгах боломжийг олгодог.
4. Энгийн засвар үйлчилгээ ба калибран
Үйлчилгээний арга хэмжээ чухал:
● Баатерейг гэмтэл эсвэл хавангаас шалгах.
● Цахилгаан холболтын цэврийг сайн байлгаж, холболтыг найдвартай байлгах.
● Цэнэглэхээс өмнө баатерейг хөргөхийг зөвлөж байна. Үе үе калибран хийх нь баатерейн удирдлагын систем (BMS) хүчдэлийн түвшинг нарийн унших боломжийг олгоно, илүү нарийн мэдээлэл өгөхгүй байх, урт хугацааны эрүүл мэндийг дэмждэг.
IV. Техникийн ба загварын хүчин зүйлс
Дроний загвар ба дэмжих системүүд нь энергийн үр ашигт чанарыг үндсэндээ нөлөөлдөг.
1. Хөдөлгүүр ба артуурны үр ашиг
Цахилгаан энергиийг хөдөлгөгчийн үр ашигтай хувиргах нь маш чухал. Өндөр чанартай б brushesless моторууд болон тохируулсан хөвсгөрийн загвар нь илүү их хүч чадал үүсгэж, цахилгааны хэрэглээг багасгадаг. Үр ашиггүй моторууд энергиэ дулаан болгон алдаж, баттерейг хурдан цэнэгийг алдуулдаг.
2. Фирмвар, програм хангамж болон баттерейн удирдлагын системүүд
Үйлдвэрлэгчид цэнэгийн удирдлагыг сайжруулах, моторын хяналтыг сайжруулах зорилгоор тогтмол фирмварын шинэчлэлтийг гаргадаг. Хуучирсан фирмварыг ажиллуулах нь энерги алдагдаж, үр ашиггүй ажиллахад хүргэдэг. Бортны BMS систем нь хүчдэл, температур, эсийн байдал хянах, илүүтэй цэнэгийг саатуулах, цэнэглэх үед эсүүдийг тэнцвэржүүлэх үүрэгтэй. Дэвшилтэт BMS технологи нь аюулгүй байдлыг хангах, ашиглаж болох багтаамжийг хамгийн их байлгахад чухал үүрэгтэй.
3. Бортны системүүд болон тохиргоо
Нэмэлт системүүд нь баттерейн хэрэглээнд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Өндөр нарийн чанарын видео бичлэг, LED гэрэлтүүлэг, саадыг таних сенсор зэрэг боломжууд нэмэлт цахилгаан эрчим хүч шаарддаг. Тохиргоог өөрчлөх нь - камерийн нарийн чанар эсвэл кадрын хурдыг бууруулах, хэрэггүй боломжуудыг идэвхгүй болгох нь их хэмжээний энерги хэмнэх боломжийг олгоно.
Дүгнэлт
Дроний баттерейн амьдралын хугацаа нь орчин, ажиллагаа, үйлчилгээ, технологийн хоорондын динамик харилцаанаас хамааран тодорхойлогддог. Гадаад орчны салхи, температур зэрэг хүчин зүйлсээс эхлээд дотоодын химийн процесс, нисэх замын талаарх нисгэгчийн шийдвэрүүд хүртэл бүх хүчин зүйлс нийт ажиллагаанд нөлөөлдөг. Эрүүл мэндийн аргачлалыг хэрэгжүүлэх нь - хэт хүйтэн, дулаан цаг агаарыг зайлш, зөөлөн нисэх, баттерейг зөв үйлчлэх, технологийн сайжруулалтыг ашиглах замаар баттерейн гэнэтийн бууралтаас идэвхгүй ажиглагч байх байдлаас идэвхтэй энерги хэмнэлтийн менежер болох шилжих боломжийг олгоно. Энэ нийтлэг арга нислэгийн хугацааг хамгийн их байлгах, аюулгүй байдлыг сайжруулах, хөрөнгө оруулалтыг хамгаалах, дроний нислэгийн бүрэн боломжийг илрүүлэхэд тусална.
Дронны цэнэгийн эх үүсвэрийн амьдарч буй хугацаа нь температур, нислэгийн хэв маяг, жин, цэнэглэх дадал болон системийн загвараас хамаардаг. Хүйтэн эсвэл халуун цаг агаар, идэвхтэй нислэг, хэт их ачаа, бага зэргийн үйлчилгээ нь амьдарч буй хугацааг богиносгодог. Үр дүнтэй төлөвлөлт, зөв хадгалалт болон програм хангамжийн шинэчлэлт нь литий болон никельд үндэслэсэн цэнэгийн эх үүсвэрийн технологийн үйл ажиллагаа, аюулгүй байдал, өртөгийг сайжруулахад тусалдаг.
