ड्रोन बैटरियों को विभिन्न मानकों के आधार पर कैसे वर्गीकृत करें?

जैसे-जैसे ड्रोन अनुप्रयोगों का विस्तार जारी है - उपभोक्ता हवाई फोटोग्राफी और कृषि फसल सुरक्षा से लेकर औद्योगिक निरीक्षण और आपातकालीन बचाव तक - ड्रोन के मुख्य ऊर्जा स्रोत - बैटरी - पर अलग-अलग मांगें तेजी से स्पष्ट होती जा रही हैं। ड्रोन बैटरियों के वर्गीकरण मानकों को समझने से विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उत्पादों की त्वरित पहचान संभव हो पाती है। आज, हम विश्लेषण करेंगेड्रोन बैटरीविभिन्न वर्गीकरण आयामों से श्रेणियां, प्रत्येक बैटरी प्रकार की मुख्य विशेषताओं और उपयुक्त अनुप्रयोगों को स्पष्ट करती हैं।

I. रासायनिक संरचना द्वारा वर्गीकरण: कोर बैटरी प्रदर्शन का आधार

1. लिथियम पॉलिमर बैटरी (LiPo):

"उच्च ऊर्जा घनत्व + हल्के डिजाइन" के दोहरे फायदे के कारण लिथियम पॉलिमर बैटरियां उपभोक्ता हवाई फोटोग्राफी ड्रोन पर हावी हैं।

मुख्य विशेषताओं में 250-400 Wh/kg तक पहुंचने वाली ऊर्जा घनत्व, समतुल्य क्षमता पर पारंपरिक बैटरियों की तुलना में 30% से अधिक कम वजन और उड़ान सहनशक्ति को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाना शामिल है। उनकी लचीली थैली पैकेजिंग कस्टम आकृतियों - जैसे स्लिम या अनियमित डिज़ाइन - को कॉम्पैक्ट एरियल कैमरा ड्रोन में पूरी तरह से फिट करने की अनुमति देती है।

2. लिथियम-आयन बैटरी (ली-आयन):

लिथियम-आयन बैटरियां लंबे चक्र जीवन, कम लागत और बेहतर सुरक्षा में उत्कृष्ट हैं। उनकी चक्र संख्या 500-1000 गुना तक पहुंच जाती है - लिथियम पॉलिमर बैटरियों की तुलना में 1.5 से 2 गुना - जो उन्हें उच्च-आवृत्ति संचालन की आवश्यकता वाले औद्योगिक ड्रोन, जैसे रसद वितरण और दीर्घकालिक बिजली निरीक्षण ड्रोन के लिए आदर्श बनाती है।

उनकी कमियों में थोड़ा कम ऊर्जा घनत्व (लगभग 200-300 Wh/kg) और अपेक्षाकृत अधिक वजन शामिल है, जो उन्हें पोर्टेबिलिटी पर स्थिर सहनशक्ति को प्राथमिकता देने वाले परिदृश्यों के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है।

3. निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी (Ni-MH):

Ni-MH बैटरियां कम तापमान और उच्च आर्द्रता जैसी चरम स्थितियों में बेहतर पर्यावरणीय लचीलापन प्रदर्शित करती हैं। वे -30 डिग्री सेल्सियस और 60 डिग्री सेल्सियस के बीच स्थिर रूप से काम करते हैं और उनमें स्मृति प्रभाव की कमी होती है, जो उन्हें ध्रुवीय अनुसंधान और उच्च ऊंचाई वाले बचाव मिशन जैसे विशेष ड्रोन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है। हालाँकि, Ni-MH बैटरियों में कम ऊर्जा घनत्व (केवल 60-120 Wh/kg) होता है, ये भारी होते हैं, कम सहनशक्ति प्रदान करते हैं, और स्व-निर्वहन (लगभग 10% -15% प्रति माह) प्रदर्शित करते हैं। वर्तमान में मुख्य रूप से विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए बैकअप बैटरी के रूप में उपयोग किया जाता है, उन्हें धीरे-धीरे उच्च-प्रदर्शन लिथियम बैटरी द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है।

द्वितीय. भौतिक संरचना द्वारा वर्गीकरण: विभिन्न मॉडलों को अपनाना

1. अनुकूलित बैटरियां:

कृषि फसल सुरक्षा ड्रोन और बड़े औद्योगिक निरीक्षण ड्रोन जैसे विशिष्ट मॉडलों को अद्वितीय एयरफ्रेम स्थान की कमी और पेलोड मांगों के कारण अक्सर अनुकूलित बैटरी की आवश्यकता होती है।

कस्टम बैटरियां बेहतर अनुकूलता और ऊर्जा उपयोग प्रदान करती हैं लेकिन उनमें बहुमुखी प्रतिभा की कमी होती है। उन्हें विभिन्न ड्रोन ब्रांडों या मॉडलों में परस्पर नहीं बदला जा सकता है, जिससे प्रत्येक डिज़ाइन के लिए विशिष्ट प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, जिससे रखरखाव लागत बढ़ जाती है।

2. मानकीकृत बैटरियां: उपभोक्ता बाजारों के लिए "सार्वभौमिक विकल्प"।

उपभोक्ता-ग्रेड हवाई फोटोग्राफी ड्रोन उपयोगकर्ता के अनुकूल प्रतिस्थापन को प्राथमिकता देते हैं, मुख्य रूप से मानकीकृत बैटरियों का उपयोग करते हैं। इनमें समान आकार और सार्वभौमिक इंटरफ़ेस विशिष्टताएँ हैं।

तृतीय. वोल्टेज विनिर्देशों द्वारा वर्गीकरण: ड्रोन पावर आवश्यकताओं का मिलान

विभिन्न ड्रोन मोटर शक्तियों के लिए अलग-अलग बैटरी वोल्टेज की आवश्यकता होती है। वोल्टेज विनिर्देशों के अनुसार, बैटरियों को एकल-सेल इकाइयों और बहु-श्रृंखला संयोजनों में वर्गीकृत किया जाता है:

1. सिंगल-सेल बैटरियां: कॉम्पैक्ट और हल्की, ये बैटरियां ड्रोन को अलग-अलग पावर देती हैं। वे कम लागत और आसान प्रतिस्थापन की पेशकश करते हैं लेकिन सीमित उड़ान समय (आमतौर पर 5-15 मिनट) प्रदान करते हैं।

2. मल्टी-सीरीज़ संयोजन बैटरी: मध्यम से बड़े ड्रोन (जैसे, फसल-छिड़काव ड्रोन, लॉजिस्टिक्स ड्रोन) को उच्च मोटर शक्ति की आवश्यकता होती है। वोल्टेज बढ़ाने के लिए एकाधिक एकल-सेल बैटरियों को श्रृंखला में जोड़ा जाता है, जिससे "बहु-श्रृंखला संयोजन बैटरी" बनती है।

मल्टी-सीरीज़ बैटरियों के वोल्टेज और क्षमता को आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 6-सीरीज़ की बैटरी मध्यम आकार के हवाई फोटोग्राफी ड्रोन (20-30 मिनट की सहनशक्ति) के लिए उपयुक्त है, जबकि 14-सीरीज़ की बैटरी बड़े कृषि ड्रोन (40-60 मिनट की सहनशक्ति) के लिए उपयुक्त है।

चतुर्थ. अनुप्रयोग परिदृश्य द्वारा वर्गीकरण: व्यावहारिक आवश्यकताओं के साथ संरेखित करना

1. उपभोक्ता-ग्रेड बैटरियां: हल्की और टिकाऊ

हल्के वजन और पोर्टेबिलिटी पर जोर देते हुए, इनमें आमतौर पर 2000-5000mAh की क्षमता, 11.1-14.8V का वोल्टेज, 15-30 मिनट की उड़ान का समय और फास्ट चार्जिंग का समर्थन होता है।

2. कृषि-ग्रेड बैटरियां: उच्च क्षमता और मौसम प्रतिरोध

क्षमता आम तौर पर 10,000mAh से अधिक होती है, वोल्टेज 22.2-51.8V तक होती है, जिसमें जलरोधी, धूलरोधी और शॉक-प्रतिरोधी गुण (IP67 सुरक्षा रेटिंग) होते हैं। 30-60 मिनट के रनटाइम के साथ, मैदानी परिस्थितियों में कीचड़, पानी और धूल का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया।

3. आपातकालीन-ग्रेड बैटरियां: अत्यधिक वातावरण

व्यापक तापमान सहनशीलता (-30°C से 60°C), जिसमें आघात प्रतिरोध और संक्षारण सुरक्षा शामिल है। कुछ मॉडलों में विस्फोट रोधी बाड़े शामिल होते हैं, जो उन्हें भूकंप बचाव और जंगल में आग बुझाने जैसे परिदृश्यों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। वे कठोर परिस्थितियों में स्थिर बिजली आपूर्ति प्रदान करते हैं।

4. औद्योगिक-ग्रेड बैटरियां: लंबी साइकिल जीवन और उच्च स्थिरता

लंबा चक्र जीवन (800-1200 चक्र), उच्च-वर्तमान डिस्चार्ज (10-20C डिस्चार्ज दर) का समर्थन करता है, जो रसद वितरण, बिजली लाइन निरीक्षण और तेल/गैस पाइपलाइन निगरानी जैसे उच्च-आवृत्ति संचालन के लिए उपयुक्त है।

निष्कर्ष

जैसे-जैसे ड्रोन प्रौद्योगिकी आगे बढ़ती है, बैटरी वर्गीकरण में सुधार जारी रहता है। उदाहरण के लिए, नई सॉलिड-स्टेट बैटरियां धीरे-धीरे उपभोक्ता बाजार में प्रवेश कर रही हैं और भविष्य में एक नई वर्गीकरण श्रेणी के रूप में उभर सकती हैं। बैटरी वर्गीकरण मानकों को समझने से न केवल उपयोगकर्ताओं को उत्पादों का सटीक चयन करने में मदद मिलती है, बल्कि बैटरी प्रदर्शन और ड्रोन अनुप्रयोगों के बीच मिलान तर्क की समझ भी बढ़ती है, जिससे ड्रोन संचालन अधिक कुशल और सुरक्षित हो जाता है।