ड्रोन बैटरी यूएवी/ड्रोन प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करती है?

के व्यापक आवेदन के साथड्रोनहवाई फोटोग्राफी, फसल संरक्षण, लॉजिस्टिक्स, पावर लाइन निरीक्षण और अन्य क्षेत्रों में, उनकी प्रदर्शन क्षमताओं पर ध्यान बढ़ रहा है। ड्रोन के "एनर्जी हार्ट" के रूप में, बैटरी न केवल अपने पावर स्रोत के रूप में कार्य करती है, बल्कि सीधे उड़ान की अवधि, स्थिरता, पेलोड क्षमता और परिचालन सुरक्षा को भी निर्धारित करती है, जिससे यह एक महत्वपूर्ण कारक है जो ड्रोन के समग्र प्रदर्शन को प्रभावित करता है।

धीरज: बैटरी क्षमता और ऊर्जा घनत्व के बीच "समय का खेल"

एक ड्रोन का धीरज मुख्य रूप से बैटरी क्षमता (एमएएच में मापा गया) और ऊर्जा घनत्व (डब्ल्यूएच/किग्रा में मापा गया) द्वारा निर्धारित किया जाता है। वर्तमान उपभोक्ता-ग्रेड ड्रोन आमतौर पर 2000 से 5000 एमएएच और ऊर्जा घनत्व के साथ क्षमता के साथ लिथियम बैटरी का उपयोग करते हैं, जो लगभग 150-200 डब्ल्यूएच/किग्रा के आसपास होता है, जिसके परिणामस्वरूप उड़ान का समय आम तौर पर 20 से 30 मिनट के बीच होता है।

हालांकि, औद्योगिक-ग्रेड ड्रोन, उच्च क्षमता, उच्च-ऊर्जा-घनत्व वाली बिजली बैटरी को नियोजित करते हैं, जो विस्तारित परिचालन मांगों को पूरा करने के लिए कुछ लिथियम बैटरी 250 WH/किग्रा से अधिक ऊर्जा घनत्व प्राप्त करते हैं। अनुकूलित बैटरी प्रबंधन प्रणालियों (बीएमएस) के साथ संयुक्त, उड़ान धीरज एक घंटे को पार कर सकता है।

अधिक से अधिक क्षमता हमेशा बेहतर नहीं होती है; वजन और ऊर्जा की खपत को संतुलित किया जाना चाहिए।

वजन सीमा से अधिक के लिए नेत्रहीन रूप से बढ़ती बैटरी क्षमता मोटर लोड को तेज कर सकती है, संभावित रूप से धीरज को कम कर सकती है।

ड्रोन मोटर्स और फ्लाइट कंट्रोल सिस्टम का स्थिर संचालन लगातार वोल्टेज आउटपुट पर निर्भर करता है। जब बैटरी की क्षमता 20%से कम हो जाती है, तो खराब डिस्चार्ज प्रदर्शन तेजी से वोल्टेज पतन का कारण बन सकता है। यह अस्थिर मोटर गति की ओर जाता है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर के शेक, नियंत्रण में देरी, ऊंचाई हानि और गंभीर मामलों में, नियंत्रण की हानि होती है।

कई ड्रोन में मोटर्स और इलेक्ट्रॉनिक स्पीड कंट्रोलर (ESCs) उच्च वोल्टेज स्तरों के लिए अनुकूलित होते हैं। इन घटकों को उपलब्ध शक्ति का बेहतर उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, ऊर्जा दक्षता को बढ़ाता है। ऊर्जा अपशिष्ट को कम करके और बिजली के उपयोग का अनुकूलन करके, उच्च-वोल्टेज बैटरी अप्रत्यक्ष रूप से उड़ान के समय का विस्तार करने में मदद कर सकती है, खासकर जब उन्नत ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों के साथ जोड़ी जाती है।

वोल्टेज और क्षमता दोनों ड्रोन बैटरी प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, लेकिन वे बैटरी प्रदर्शन को अलग तरह से प्रभावित करते हैं।

वोल्टेज ड्रोन की गति और प्रदर्शन को प्रभावित करते हुए, पावर आउटपुट को निर्धारित करता है। दूसरी ओर, क्षमता यह निर्धारित करती है कि इस शक्ति को कितने समय तक बनाए रखा जा सकता है। सीधे शब्दों में कहें, वोल्टेज उस दर को नियंत्रित करता है जिस पर ऊर्जा का सेवन किया जाता है, जबकि क्षमता यह निर्धारित करती है कि ड्रोन उस दर पर कितनी देर तक काम कर सकता है। वोल्टेज और क्षमता के बीच सही संतुलन बनाना विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए ड्रोन प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण है। अपर्याप्त वोल्टेज के साथ अत्यधिक क्षमता से प्रदर्शन कम हो जाता है, जबकि अपर्याप्त क्षमता के साथ अत्यधिक उच्च वोल्टेज में तेजी से ऊर्जा की कमी होती है।

बैटरी गतिविधि कम तापमान वाले वातावरण में कम हो जाती है, जिससे वोल्टेज आउटपुट में उतार-चढ़ाव होता है। सर्दियों में -10 डिग्री सेल्सियस पर, मानक लिथियम बैटरी 15% -20% वोल्टेज ड्रॉप का अनुभव कर सकती है, जिसे ठंड-मौसम बैटरी का उपयोग करने या उपयोग करने के माध्यम से कम किया जा सकता है।

पेलोड क्षमता: ऊर्जा घनत्व और वजन को संतुलित करना

मुफ़्तक़ोरपेलोड क्षमता = अधिकतम टेकऑफ़ वजन - एयरफ्रेम वजन - बैटरी वजन

एक निश्चित अधिकतम टेकऑफ़ वजन में, उच्च बैटरी ऊर्जा घनत्व का मतलब एक ही ऊर्जा क्षमता के लिए हल्का वजन है, पेलोड के लिए अधिक स्थान मुक्त करना।

जीवन और सुरक्षा: परिचालन लागत और परिचालन जोखिमों को प्रभावित करना

प्रदर्शन से परे, एक बैटरी का चक्र जीवन और सुरक्षा उपयोगकर्ता परिचालन लागत और मिशन सुरक्षा को सीधे प्रभावित करती है। उपभोक्ता-ग्रेड ड्रोन बैटरी आमतौर पर 300-500 चक्र प्रदान करती है, जबकि औद्योगिक-ग्रेड पावर लिथियम बैटरी या ठोस-राज्य/अर्ध-ठोस लिथियम-आयन बैटरी 800-1200 चक्रों तक पहुंच सकती है।

निष्कर्ष:

उपभोक्ता उपयोगकर्ताओं को एप्लिकेशन परिदृश्यों के आधार पर बैटरी का चयन करना चाहिए: हवाई फोटोग्राफी के लिए हल्के, उच्च-ऊर्जा-घनत्व वाली बैटरी; छोटी दूरी की उड़ानों के लिए मानक-क्षमता वाली बैटरी। औद्योगिक उपयोगकर्ताओं को परिचालन अवधि और पेलोड आवश्यकताओं के आधार पर पावर बैटरी समाधानों को दर्जी करना चाहिए।

बैटरी प्रौद्योगिकी में चल रही सफलताओं के साथ, ठोस-राज्य और सोडियम आयन बैटरी जैसी उपन्यास बैटरी ने ड्रोन परीक्षण चरणों में प्रवेश किया है। यह उन्नति उड़ान अवधि 2 घंटे से अधिक और पेलोड क्षमता में 30% की वृद्धि का वादा करती है, जिससे ड्रोन की आवेदन सीमाओं का विस्तार होता है।