ड्रोन बॅटरी यूएव्ही/ड्रोन कामगिरीवर कसा परिणाम करते?

च्या व्यापक अनुप्रयोगासहड्रोन्सएरियल फोटोग्राफी, पीक संरक्षण, लॉजिस्टिक्स, पॉवर लाइन तपासणी आणि इतर क्षेत्रांमध्ये, त्यांच्या कार्यक्षमतेची क्षमता वाढत आहे. ड्रोनचे “एनर्जी हार्ट” म्हणून, बॅटरी केवळ त्याचा उर्जा स्त्रोत म्हणून काम करते तर थेट उड्डाण कालावधी, स्थिरता, पेलोड क्षमता आणि ऑपरेशनल सेफ्टी देखील निश्चित करते, ज्यामुळे ड्रोनच्या एकूण कामगिरीवर परिणाम होतो.

सहनशक्ती: बॅटरी क्षमता आणि उर्जा घनता दरम्यान “टाइम गेम”

ड्रोनची सहनशक्ती प्रामुख्याने बॅटरी क्षमता (एमएएचमध्ये मोजली जाते) आणि उर्जा घनता (डब्ल्यूएच/किलो मध्ये मोजली जाते) द्वारे निर्धारित केली जाते. सध्याचे ग्राहक-ग्रेड ड्रोन सामान्यत: 2000 ते 5000 एमएएच आणि उर्जा घनता सुमारे 150-200 डब्ल्यूएच/किलो पर्यंतच्या क्षमतांसह लिथियम बॅटरी वापरतात, परिणामी सामान्यत: 20 ते 30 मिनिटांच्या दरम्यान उड्डाण होते.

औद्योगिक-ग्रेड ड्रोन्स, तथापि, विस्तारित ऑपरेशनल मागण्या पूर्ण करण्यासाठी उच्च-क्षमता, उच्च-उर्जा-घनतेच्या उर्जा बॅटरी वापरतात काही लिथियम बॅटरी 250 डब्ल्यूएच/किलोपेक्षा जास्त उर्जा घनता प्राप्त करतात. ऑप्टिमाइझ्ड बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम (बीएमएस) सह एकत्रित, फ्लाइट सहनशक्ती एका तासाला मागे टाकू शकते.

मोठी क्षमता नेहमीच चांगली नसते; वजन आणि उर्जेचा वापर संतुलित असणे आवश्यक आहे.

वजनाची मर्यादा ओलांडण्यासाठी बॅटरीची आंधळेपणाने वाढणारी बॅटरीची क्षमता मोटर लोड तीव्र करू शकते, संभाव्यत: कमी सहनशक्ती.

ड्रोन मोटर्स आणि फ्लाइट कंट्रोल सिस्टमचे स्थिर ऑपरेशन सुसंगत व्होल्टेज आउटपुटवर अवलंबून असते. जेव्हा बॅटरीची क्षमता 20%च्या खाली येते तेव्हा खराब डिस्चार्ज कामगिरीमुळे वेगवान व्होल्टेज कोसळते. यामुळे अस्थिर मोटर गती उद्भवते, परिणामी शरीरावर हादरे, नियंत्रण विलंब, उंची कमी होणे आणि गंभीर प्रकरणांमध्ये नियंत्रण नष्ट होते.

बर्‍याच ड्रोनमध्ये मोटर्स आणि इलेक्ट्रॉनिक स्पीड कंट्रोलर्स (ईएससी) उच्च व्होल्टेज पातळीसाठी अनुकूलित आहेत. हे घटक उपलब्ध उर्जा अधिक चांगल्या प्रकारे वापरण्यासाठी, उर्जा कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. उर्जा कचरा कमी करून आणि उर्जा वापराचे अनुकूलन करून, उच्च-व्होल्टेज बॅटरी अप्रत्यक्षपणे उड्डाण वेळ वाढविण्यात मदत करू शकतात, विशेषत: जेव्हा प्रगत ऊर्जा व्यवस्थापन प्रणालीसह जोडले जातात.

व्होल्टेज आणि क्षमता दोन्ही ड्रोन बॅटरीच्या कामगिरीमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात, परंतु ते बॅटरीच्या कामगिरीवर वेगळ्या प्रकारे परिणाम करतात.

व्होल्टेज पॉवर आउटपुट निर्धारित करते, ड्रोनची गती आणि कार्यक्षमतेवर परिणाम करते. दुसरीकडे क्षमता, ही शक्ती किती काळ टिकू शकते हे सांगते. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, व्होल्टेज ज्या दराने उर्जा वापरली जाते त्या दरावर नियंत्रण ठेवते, तर क्षमता त्या दराने ड्रोन किती काळ कार्य करू शकते हे निर्धारित करते. व्होल्टेज आणि क्षमता यांच्यात योग्य संतुलन राखणे विशिष्ट आवश्यकतांसाठी ड्रोन कामगिरीचे अनुकूलन करण्यासाठी की आहे. अपुरा व्होल्टेजसह अत्यधिक क्षमतेमुळे कार्यक्षमता कमी होते, तर अपुरी क्षमतेसह अत्यधिक उच्च व्होल्टेजमुळे वेगवान उर्जा कमी होते.

कमी-तापमान वातावरणात बॅटरी क्रियाकलाप कमी होतो, ज्यामुळे व्होल्टेज आउटपुट चढउतार होते. हिवाळ्यात -10 डिग्री सेल्सियसवर, मानक लिथियम बॅटरीमध्ये 15% -20% व्होल्टेज ड्रॉपचा अनुभव येऊ शकतो, जो प्रीहेटिंगद्वारे किंवा थंड-हवामान बॅटरी वापरुन कमी केला जाऊ शकतो.

पेलोड क्षमता: संतुलित उर्जा घनता आणि वजन

ड्रोनपेलोड क्षमता = जास्तीत जास्त टेकऑफ वजन - एअरफ्रेम वजन - बॅटरी वजन

निश्चित जास्तीत जास्त टेकऑफ वजनावर, उच्च बॅटरी उर्जा घनता म्हणजे समान उर्जा क्षमतेसाठी हलके वजन, पेलोडसाठी अधिक जागा मुक्त करणे.

आयुष्य आणि सुरक्षा: ऑपरेटिंग खर्च आणि ऑपरेशनल जोखमीवर परिणाम

कामगिरीच्या पलीकडे, बॅटरीचे सायकल जीवन आणि सुरक्षितता थेट वापरकर्त्याच्या ऑपरेटिंग खर्च आणि मिशन सेफ्टीवर प्रभाव पाडते. ग्राहक-ग्रेड ड्रोन बॅटरी सामान्यत: 300-500 चक्र देतात, तर औद्योगिक-ग्रेड पॉवर लिथियम बॅटरी किंवा सॉलिड-स्टेट/अर्ध-सॉलिड लिथियम-आयन बॅटरी 800-1200 चक्रांपर्यंत पोहोचू शकतात.

निष्कर्ष:

ग्राहक वापरकर्त्यांनी अनुप्रयोग परिस्थितीवर आधारित बॅटरी निवडल्या पाहिजेत: हवाई छायाचित्रणासाठी हलके, उच्च-उर्जा-घनतेच्या बॅटरी; शॉर्ट-रेंज फ्लाइट्ससाठी मानक-क्षमता बॅटरी. औद्योगिक वापरकर्त्यांनी ऑपरेशनल कालावधी आणि पेलोड आवश्यकतांवर आधारित पॉवर बॅटरी सोल्यूशन्स तयार केल्या पाहिजेत.

बॅटरी तंत्रज्ञानामध्ये चालू असलेल्या ब्रेकथ्रूसह, सॉलिड-स्टेट आणि सोडियम-आयन बॅटरी सारख्या कादंबरीच्या बॅटरीने ड्रोन चाचणी टप्प्यात प्रवेश केला आहे. ही प्रगती 2 तासांपेक्षा जास्त उड्डाणांच्या कालावधीत आणि पेलोड क्षमतेत 30% वाढीस वचन देते, ज्यामुळे ड्रोनच्या अनुप्रयोगाच्या सीमांचा विस्तार होतो.