Những điều CTO cần biết về vòng đời pin của máy bay không người lái trước khi mở rộng quy mô hoạt động tự trị

Hoạt động của máy bay không người lái tự động trông có vẻ tao nhã từ bên ngoài. Các chuyến bay theo lịch trình, tính phí tự động, sự can thiệp tối thiểu của con người, thu thập dữ liệu liên tục. Lời chào hàng rất hấp dẫn và công nghệ thực sự đã sẵn sàng cho điều đó.

Thứ thường chưa sẵn sàng là chiến lược sử dụng pin!

Các CTO mở rộng quy mô hoạt động của UAV tự động luôn đánh giá thấp mức độ ảnh hưởng của việc quản lý vòng đời pin của máy bay không người lái trung tâm đến độ tin cậy của hệ thống. Không phải vì chúng không có tính kỹ thuật - đúng như vậy. Nhưng do quá trình xuống cấp của pin diễn ra chậm, không tuyến tính và dễ bị mất mức độ ưu tiên cho đến khi nó bắt đầu gây ra sự cố thực sự trên quy mô lớn.

Đây là những gì cần có trên radar của bạn trước khi bạn mở rộng quy mô.

Vòng đời không phải là một con số duy nhất

Bảng thông số kỹ thuật của nhà cung cấp liệt kê số chu kỳ. 300 chu kỳ. 500 chu kỳ. Đôi khi nhiều hơn. Những con số đó là có thật, nhưng chúng phụ thuộc vào ngữ cảnh — và bối cảnh sẽ thay đổi mọi thứ.

Pin của máy bay không người lái đạt được tuổi thọ định mức trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát đang đạp xe ở tốc độ xả vừa phải, nhiệt độ ổn định và kết thúc sạc chính xác. Hoạt động tự chủ của bạn có thể không giống như vậy. Nó trông giống như trọng lượng tải trọng thay đổi, nhiệt độ ngoài trời dao động 40 độ từ sáng đến chiều và cơ sở hạ tầng sạc đang quản lý hàng chục gói cùng một lúc.

Vòng đời thực tế trong những điều kiện đó thấp hơn. Thấp hơn bao nhiêu tùy thuộc vào hệ thống được thiết kế và quản lý tốt như thế nào.

Ý nghĩa thực tế: không xây dựng kế hoạch năng lực xung quanh số lượng chu kỳ danh nghĩa. Xây dựng nó xung quanh các đường cong suy thoái quan sát được từ các điều kiện vận hành cụ thể của bạn.

Giảm dung lượng là một vấn đề về hệ thống, không chỉ là vấn đề về pin

Khi tế bào lithium polymer già đi, dung lượng sẽ giảm dần. Đó là hóa học - không thể tránh khỏi. Điều quan trọng về mặt vận hành là cách hệ thống tự trị của bạn phản ứng với nó.

Một đội bay không người lái điều động máy bay dựa trên dung lượng pin giả định - thay vì đo lường tình trạng sức khỏe - đang tích lũy rủi ro thầm lặng. Các gói từng có khả năng thực hiện nhiệm vụ kéo dài 45 phút giờ đây có thể hoàn thành 35 phút một cách đáng tin cậy. Nếu hồ sơ nhiệm vụ chưa được điều chỉnh, bạn đang bay gần rìa hơn những gì hệ thống biết.

Đây là lý do tại sao việc tích hợp hệ thống quản lý pin (BMS) với phần mềm nhóm không phải là tùy chọn trên quy mô lớn. Trạng thái dữ liệu sức khỏe theo thời gian thực cần cung cấp logic cho việc lập kế hoạch sứ mệnh. Các hoạt động tự động không thể tự động điều chỉnh theo tình trạng pin sẽ dễ hỏng theo những cách không thể hiện trong các chương trình thí điểm nhưng sẽ xuất hiện mạnh mẽ khi bạn có 50 máy bay chạy theo chu kỳ hàng ngày.

Lịch sử hợp chất nhiệt theo thời gian

Nhiệt là tác nhân chính làm tăng tốc độ thoái hóa của pin lithium. Mọi chu kỳ sạc ở nhiệt độ cao, mọi chuyến bay trong cái nóng cao điểm của mùa hè, mọi gói hàng ấm áp trong khoang sạc hàng giờ - tất cả đều hợp thành. Thiệt hại không phải lúc nào cũng có thể nhìn thấy được. Nó xuất hiện khi công suất giảm dần, điện trở trong tăng và cuối cùng là hiện tượng phóng điện không thể đoán trước.

Đối với các hoạt động tự động diễn ra quanh năm ở các vùng khí hậu khác nhau, quản lý nhiệt cần phải được xem xét kỹ thuật hàng đầu chứ không phải là vấn đề cần cân nhắc. Điều đó có nghĩa là cơ sở hạ tầng sạc có bộ điều khiển nhiệt độ, giao thức lưu trữ pin ngăn chặn hiện tượng ngấm nhiệt và phần cứng BMS có khả năng ghi và báo cáo lịch sử nhiệt trên mỗi gói.

Các CTO coi pin như một thành phần hàng hóa và bộ sạc như một phụ kiện đơn giản có xu hướng phát hiện ra chi phí của quyết định đó vào thời điểm tồi tệ nhất có thể.

Nhịp thay thế là một mô hình tài chính, không phải là nhiệm vụ bảo trì

Tại mười máy bay không người lái,thay pinlà một mục hàng bảo trì. Với 100 máy bay không người lái chạy 200 chu kỳ mỗi năm, đó là một khoản chi phí vốn đáng kể cần được mô hình hóa chính xác.

Nhận sai các giả định về vòng đời trong mô hình tài chính của bạn và bạn đang cung cấp quá mức hàng tồn kho hoặc phải đối mặt với các chu kỳ mua sắm ngoài kế hoạch làm gián đoạn hoạt động. Cả hai đều không được chấp nhận khi bạn đang chạy các hệ thống tự trị với các cam kết SLA.

Xây dựng các dự đoán nhịp thay thế bằng cách sử dụng dữ liệu xuống cấp thực tế từ môi trường vận hành của bạn. Theo dõi số chu kỳ và khả năng duy trì dung lượng trên mỗi gói. Nghỉ hưu dựa trên ngưỡng hiệu suất được đo lường chứ không phải lịch trình.

Chọn đối tác pin phù hợp trên quy mô lớn

Không điều nào trong số này hoạt động nếu không có pin UAV được thiết kế cho nhu cầu vận hành tự động - chất lượng tế bào ổn định, tích hợp BMS mạnh mẽ, hiệu suất được ghi lại trong điều kiện thực tế và nhà sản xuất có thể hỗ trợ mua sắm số lượng lớn mà không ảnh hưởng đến tính nhất quán của thông số kỹ thuật.

pin ZYEBchế tạo pin lithium-ion lithium-ion và lithium polymer hiệu suất cao đáp ứng chính xác những yêu cầu này. Đối với các CTO đang xây dựng các chương trình máy bay không người lái tự động cần chạy đáng tin cậy trên quy mô lớn, chuỗi cung ứng pin xứng đáng có được sự khắt khe về kỹ thuật giống như mọi thành phần hệ thống khác.

Quy mô khuếch đại mọi giả định bạn đã đưa ra khi bắt đầu. Hãy chắc chắn rằng các giả định về pin là đúng.