Τι πρέπει να γνωρίζουν οι CTO για τους κύκλους ζωής των μπαταριών Drone πριν από την κλιμάκωση των αυτόνομων λειτουργιών

Οι αυτόνομες λειτουργίες drone φαίνονται κομψές από έξω. Προγραμματισμένες πτήσεις, αυτοματοποιημένη φόρτιση, ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση, συνεχής συλλογή δεδομένων. Το γήπεδο είναι συναρπαστικό και η τεχνολογία είναι πραγματικά έτοιμη για αυτό.

Αυτό που συχνά δεν είναι έτοιμο είναι η στρατηγική της μπαταρίας!

Οι CTO που κλιμακώνουν τις αυτόνομες λειτουργίες UAV υποτιμούν σταθερά τον τρόπο με τον οποίο η κεντρική διαχείριση του κύκλου ζωής της μπαταρίας drone έχει σχέση με την αξιοπιστία του συστήματος. Όχι επειδή δεν είναι τεχνικά - είναι. Επειδή όμως η υποβάθμιση της μπαταρίας είναι αργή, μη γραμμική και είναι εύκολο να τεθεί σε προτεραιότητα μέχρι να αρχίσει να προκαλεί πραγματικά προβλήματα σε κλίμακα.

Εδώ είναι τι πρέπει να υπάρχει στο ραντάρ σας πριν κάνετε κλίμακα.

Ο κύκλος ζωής δεν είναι ένας ενιαίος αριθμός

Μετράει ο κύκλος της λίστας φύλλων προδιαγραφών προμηθευτή. 300 κύκλοι. 500 κύκλοι. Μερικές φορές περισσότερο. Αυτοί οι αριθμοί είναι πραγματικοί, αλλά είναι συναφείς — και το πλαίσιο αλλάζει τα πάντα.

Μια μπαταρία drone που επιτυγχάνει την ονομαστική διάρκεια του κύκλου της σε ελεγχόμενες εργαστηριακές συνθήκες κινείται με μέτριους ρυθμούς εκφόρτισης, σταθερές θερμοκρασίες και ακριβή τερματισμό φόρτισης. Η αυτόνομη λειτουργία σας μάλλον δεν φαίνεται έτσι. Μοιάζει με μεταβλητά βάρη ωφέλιμου φορτίου, εξωτερικές θερμοκρασίες που κυμαίνονται 40 μοίρες από το πρωί έως το απόγευμα και την υποδομή φόρτισης που διαχειρίζεται δεκάδες πακέτα ταυτόχρονα.

Η ζωή του πραγματικού κύκλου υπό αυτές τις συνθήκες είναι χαμηλότερη. Το πόσο χαμηλότερο εξαρτάται από το πόσο καλά έχει σχεδιαστεί και διαχειρίζεται το σύστημα.

Η πρακτική συνέπεια: μην χτίζετε τον προγραμματισμό χωρητικότητας γύρω από τις ονομαστικές μετρήσεις κύκλων. Δημιουργήστε το γύρω από τις παρατηρούμενες καμπύλες υποβάθμισης από τις συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας σας.

Η εξασθένιση χωρητικότητας είναι πρόβλημα συστήματος, όχι μόνο πρόβλημα μπαταρίας

Καθώς τα πολυμερή κύτταρα λιθίου γερνούν, η χωρητικότητα εξασθενεί. Αυτό είναι χημεία — αναπόφευκτο. Αυτό που έχει σημασία λειτουργικά είναι πώς το αυτόνομο σύστημά σας ανταποκρίνεται σε αυτό.

Ένας στόλος μη επανδρωμένων αεροσκαφών που αποστέλλει αεροσκάφη με βάση την υποτιθέμενη χωρητικότητα της μπαταρίας - αντί για μετρημένη κατάσταση υγείας - συσσωρεύει σιωπηλό κίνδυνο. Τα πακέτα που κάποτε ήταν ικανά για μια αποστολή 45 λεπτών μπορούν τώρα να συμπληρώσουν αξιόπιστα 35 λεπτά. Εάν το προφίλ της αποστολής δεν έχει προσαρμοστεί, πετάτε πιο κοντά στην άκρη από όσο γνωρίζει το σύστημα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ενοποίηση του συστήματος διαχείρισης μπαταριών (BMS) με το λογισμικό στόλου δεν είναι προαιρετική σε κλίμακα. Τα δεδομένα κατάστασης της υγείας σε πραγματικό χρόνο πρέπει να τροφοδοτούν τη λογική του σχεδιασμού της αποστολής. Οι αυτόνομες λειτουργίες που δεν μπορούν να προσαρμοστούν δυναμικά στην κατάσταση της μπαταρίας είναι εύθραυστες με τρόπους που δεν εμφανίζονται κατά τη διάρκεια των πιλοτικών προγραμμάτων, αλλά βγαίνουν επιθετικά όταν έχετε 50 αεροσκάφη που εκτελούν καθημερινούς κύκλους.

Θερμική Ιστορία Ενώσεις με την πάροδο του χρόνου

Η θερμότητα είναι ο κύριος επιταχυντής της αποικοδόμησης των κυττάρων λιθίου. Κάθε κύκλος φόρτισης σε υψηλές θερμοκρασίες, κάθε πτήση στην αιχμή του καλοκαιριού, κάθε πακέτο που καθόταν ζεστό σε ένα χώρο φόρτισης για ώρες — όλα αυτά συνδυάζονται. Η ζημιά δεν είναι πάντα ορατή. Εμφανίζεται ως εξασθένιση της επιταχυνόμενης χωρητικότητας, αυξημένη εσωτερική αντίσταση και τελικά, απρόβλεπτη συμπεριφορά εκφόρτισης.

Για αυτόνομες λειτουργίες που εκτελούνται όλο το χρόνο σε ποικίλα κλίματα, η θερμική διαχείριση πρέπει να είναι πρώτης τάξεως μηχανική σκέψη και όχι μεταγενέστερη σκέψη. Αυτό σημαίνει φόρτιση υποδομής με ελέγχους θερμοκρασίας, πρωτόκολλα αποθήκευσης μπαταρίας που αποτρέπουν τη θερμική διαβροχή και υλικό BMS ικανό να καταγράφει και να αναφέρει το θερμικό ιστορικό ανά πακέτο.

Οι ΚΟΤ που αντιμετωπίζουν την μπαταρία ως βασικό εξάρτημα και τον φορτιστή ως απλό αξεσουάρ τείνουν να ανακαλύπτουν το κόστος αυτής της απόφασης τη χειρότερη δυνατή στιγμή.

Το Replacement Cadence είναι ένα οικονομικό μοντέλο, όχι μια εργασία συντήρησης

Στα δέκα drones,αντικατάσταση μπαταρίαςείναι ένα στοιχείο γραμμής συντήρησης. Με 100 drones που εκτελούν 200 κύκλους το χρόνο το καθένα, είναι μια σημαντική κεφαλαιουχική δαπάνη που πρέπει να μοντελοποιηθεί με ακρίβεια.

Λάβετε τις υποθέσεις του κύκλου ζωής στο χρηματοοικονομικό σας μοντέλο και είτε υπερβάλλετε απόθεμα είτε αντιμετωπίζετε απρογραμμάτιστους κύκλους προμηθειών που διακόπτουν τις λειτουργίες. Κανένα από τα δύο δεν είναι αποδεκτό όταν εκτελείτε αυτόνομα συστήματα με δεσμεύσεις SLA.

Δημιουργήστε προβολές ρυθμού αντικατάστασης χρησιμοποιώντας πραγματικά δεδομένα υποβάθμισης από το περιβάλλον λειτουργίας σας. Αριθμός κύκλου διαδρομής και διατήρηση χωρητικότητας ανά πακέτο. Αποσυρθείτε με βάση τα μετρημένα κατώφλια απόδοσης, όχι τα ημερολογιακά προγράμματα.

Επιλογή του σωστού συνεργάτη μπαταρίας σε κλίμακα

Τίποτα από αυτά δεν λειτουργεί χωρίς μπαταρίες UAV που έχουν σχεδιαστεί για τις απαιτήσεις αυτόνομων λειτουργιών — σταθερή ποιότητα κυψέλης, ισχυρή ενσωμάτωση BMS, τεκμηριωμένη απόδοση υπό πραγματικές συνθήκες και κατασκευαστής που μπορεί να υποστηρίξει τις προμήθειες όγκου χωρίς να διακυβεύεται η συνέπεια των προδιαγραφών.

ZYEBATTERYκατασκευάζει μπαταρίες UAV πολυμερών λιθίου υψηλής απόδοσης και μπαταρίες ιόντων λιθίου στερεάς κατάστασης έχοντας υπόψη ακριβώς αυτές τις απαιτήσεις. Για τους CTO που κατασκευάζουν αυτόνομα προγράμματα drone που πρέπει να εκτελούνται αξιόπιστα σε κλίμακα, η αλυσίδα τροφοδοσίας μπαταριών αξίζει την ίδια αυστηρότητα μηχανικής με κάθε άλλο εξάρτημα συστήματος.

Η κλίμακα ενισχύει κάθε υπόθεση που κάνατε στην αρχή. Βεβαιωθείτε ότι οι υποθέσεις της μπαταρίας είναι σωστές.