सॉलिड स्टेट बैटरियाँ कितने समय तक चलती हैं?

सॉलिड स्टेट बैटरियाँ कितने समय तक चलती हैं? 

यूएवी ऑपरेटरों के लिए एक यथार्थवादी उत्तर

साइकिल गणना वह संख्या है जिसमें अधिकांश बैटरी निर्माता अग्रणी हैं। 700 चक्र. 800 चक्र. कभी-कभी अधिक. प्रतिस्थापन बजट और बेड़े प्रबंधन कार्यक्रम की योजना बनाने की कोशिश कर रहे यूएवी ऑपरेटरों के लिए, यह संख्या उपयोगी है लेकिन अधूरी है। वास्तव में जो मायने रखता है वह यह है कि वे चक्र कैलेंडर समय में कैसे परिवर्तित होते हैं - और क्या बैटरी इतने लंबे समय तक जीवित रहेगी, भले ही आप इसे इतनी मेहनत से उपयोग न करें।

यहां इसकी अधिक संपूर्ण तस्वीर हैठोस अवस्था बैटरीवाणिज्यिक यूएवी संचालन के लिए जीवनकाल।

साइकिल जीवन बनाम कैलेंडर जीवन: दो अलग-अलग घड़ियाँ

प्रत्येक बैटरी एक साथ 2 घड़ियों पर चलती है। पहला चक्र गणना है - इसे कितनी बार पूरी तरह से चार्ज और डिस्चार्ज किया गया है। दूसरा कैलेंडर युग है - यह कितने समय से अस्तित्व में है, भले ही इसका कितना उपयोग किया गया हो।

दोनों मायने रखते हैं. 800 चक्रों के लिए रेटेड एक ठोस अवस्था यूएवी बैटरी भंडारण में रखे जाने पर भी कैलेंडर की उम्र बढ़ने का अनुभव करती है। इलेक्ट्रोड सामग्री धीरे-धीरे इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्रतिक्रिया करती है। लिथियम बिना करंट प्रवाहित हुए भी थोड़ी मात्रा में स्थानांतरित होता है। जिस बैटरी को 3 साल तक संग्रहीत किया जाता है और फिर सेवा में रखा जाता है, वह 3 महीने तक संग्रहीत 1 बैटरी के समान कार्य नहीं करेगी।

पारंपरिक लीपो पैक की तुलना में सॉलिड स्टेट बैटरियों का दोनों घड़ियों पर लाभ होता है, लेकिन कैलेंडर घड़ी की तुलना में चक्र घड़ी पर लाभ अधिक स्पष्ट होता है।

वास्तविक यूएवी परिचालन स्थितियों में साइकिल जीवन

वाणिज्यिक ठोस राज्य यूएवी बैटरियों के लिए उद्धृत 600 से 900 चक्र के आंकड़े मानकीकृत परीक्षण स्थितियों के तहत 80% से ऊपर क्षमता प्रतिधारण का प्रतिनिधित्व करते हैं। वास्तविक फ़ील्ड ऑपरेशन में, बैटरी कितनी मेहनत से काम करती है, इसके आधार पर सीमा भिन्न होती है।

विशिष्ट वाणिज्यिक संचालन में ठोस राज्य यूएवी बैटरियों के लिए एक रूढ़िवादी अनुमान - मध्यम निर्वहन दर, उचित तापमान प्रबंधन, मिशनों के बीच आंशिक चार्ज पर भंडारण - अधिकांश मिशन प्रोफाइल के लिए क्षमता प्रतिधारण परिचालन उपयोगी सीमा से नीचे गिरने से पहले व्यावहारिक चक्र जीवन को 700 से 850 चक्र पर रखता है।

कैलेंडर वर्षों में इसका क्या मतलब है यह पूरी तरह से आपके ऑपरेशन की चक्र आवृत्ति पर निर्भर करता है:

एक विमान प्रतिदिन 2 मिशन, प्रति सप्ताह 5 दिन, प्रति वर्ष 50 सप्ताह उड़ान भरता है और सालाना लगभग 500 चक्र पूरे करता है। 750 प्रयोग करने योग्य चक्रों पर, वह पैक प्रतिस्थापन से पहले लगभग 18 महीने तक चलता है।

एक विमान एक ही शेड्यूल के तहत प्रतिदिन 1 मिशन उड़ान भरता है और सालाना 250 चक्र पूरे करता है - लगभग 3 वर्षों में समान 750-चक्र के निशान तक पहुंचता है।

मौसमी ऑपरेशन में एक बैटरी - 6 महीने के सक्रिय सीज़न के दौरान 200 चक्र - 3 से 4 साल के निशान पर अपनी चक्र सीमा तक पहुंच सकती है, लेकिन कैलेंडर की उम्र बढ़ने से इससे पहले प्रदर्शन प्रभावित होना शुरू हो जाएगा।

भंडारण जीवन और कैलेंडर एजिंग

भंडारण में ठोस अवस्था वाली बैटरियां समतुल्य परिस्थितियों में लीपो पैक की तुलना में अधिक धीरे-धीरे नष्ट होती हैं। कम इलेक्ट्रोलाइट प्रतिक्रियाशीलता जो ठोस अवस्था बैटरियों को बेहतर चक्र जीवन देती है, कैलेंडर की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को भी धीमा कर देती है - लेकिन इसे रोकती नहीं है।

उचित भंडारण स्थितियों में ठोस अवस्था यूएवी बैटरियों के लिए एक उचित अपेक्षा - आंशिक चार्ज (40 से 60%), 60 और 75 डिग्री फ़ारेनहाइट के बीच स्थिर तापमान, शुष्क वातावरण - क्षमता में गिरावट के परिचालन रूप से महत्वपूर्ण होने से पहले 3 से 5 साल का भंडारण जीवन है। इसकी तुलना लीपो पैक से की जाती है, जहां सावधान परिस्थितियों में 2 से 3 साल का भंडारण जीवन अधिक सामान्य है।

मौसमी संचालन या बैकअप बैटरी इन्वेंट्री के लिए, विस्तारित भंडारण स्थिरता चक्र जीवन संख्याओं से परे एक सार्थक परिचालन लाभ है।

जो अपेक्षा से अधिक तेजी से जीवनकाल को छोटा करता है

दोनों घड़ियाँ उन विशिष्ट परिस्थितियों में तेज़ चलती हैं जिन्हें यूएवी ऑपरेटर नियंत्रित करते हैं:

उच्च तापमान संचालन या भंडारण चक्र गणना की परवाह किए बिना कैलेंडर की उम्र बढ़ने में तेजी लाता है। 20% शेष चार्ज के नीचे लगातार गहरा डिस्चार्ज, मध्यम डिस्चार्ज प्रोफाइल की तुलना में उम्र बढ़ने के चक्र को तेजी से बढ़ाता है। तापमान प्रबंधन के बिना अधिकतम रेटेड चार्ज दरों पर बार-बार तेज़ चार्जिंग दोनों घड़ियों को एक साथ आगे बढ़ाती है।

सॉलिड स्टेट बैटरियां इन स्थितियों को LiPo समकक्षों की तुलना में बेहतर सहन करती हैं - लेकिन सहनशीलता प्रतिरक्षा के समान नहीं है। परिचालन की स्थिति लगातार खराब होने पर प्रदर्शन लाभ कम हो जाता है।

यूएवी बेड़े के लिए बैटरी प्रतिस्थापन की योजना बनाना

वार्षिक बैटरी बजट बनाने वाले वाणिज्यिक ऑपरेटरों के लिए: चक्र आवृत्ति उच्च-उपयोग वाले बेड़े के लिए कैलेंडर समय की तुलना में प्रतिस्थापन अंतराल को अधिक सटीक रूप से निर्धारित करती है। कम उपयोग वाले बेड़े और मौसमी संचालन के लिए, कैलेंडर की उम्र चक्र गणना के साथ-साथ लेखांकन के लिए एक समानांतर बाधा बन जाती है।

Zyeबैटरीठोस अवस्था लिथियम आयन और उच्च-प्रदर्शन लिथियम पॉलिमर यूएवी बैटरियों के लिए चक्र जीवन प्रतिधारण डेटा और भंडारण जीवन मार्गदर्शन प्रदान करता है - क्योंकि प्रतिस्थापन योजना तब सबसे अच्छा काम करती है जब दोनों घड़ियाँ दिखाई देती हैं, न कि केवल स्पेक शीट पर चक्र गणना।