औद्योगिक यूएवी के लिए ड्रोन बैटरी का चयन कैसे किया जाना चाहिए?

बैटरी क्षमता को यूएवी आवश्यकताओं से कैसे मेल खाना चाहिए?

बैटरी क्षमता बताती है कि परिभाषित परिस्थितियों में बैटरी कितना विद्युत चार्ज प्रदान कर सकती है। यूएवी अनुप्रयोगों में, क्षमता महत्वपूर्ण है क्योंकि यह विमान की परिचालन मांग और आवश्यक कार्य प्रोफ़ाइल से जुड़ी है। हालाँकि, सबसे बड़ी उपलब्ध क्षमता का चयन करना स्वचालित रूप से सर्वोत्तम तकनीकी समाधान नहीं है।

एक उच्च क्षमता वाला पैक आम तौर पर अधिक कोशिका द्रव्यमान और भौतिक आयतन जोड़ता है। वह अतिरिक्त द्रव्यमान प्रणोदन मांग को बढ़ा सकता है, जो सिस्टम की विद्युत आवश्यकताओं को बदल देता है। इसलिए अंतिम कॉन्फ़िगरेशन में विमान के द्रव्यमान, स्थापना स्थान, डिस्चार्ज क्षमता और परिचालन उद्देश्यों के विरुद्ध क्षमता को संतुलित करने की आवश्यकता होती है।

क्षमता को विमान भार के साथ ध्यान में रखा जाना चाहिए

मान लीजिए कि एक विमान को एक विशेष उपकरण ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उपकरण द्रव्यमान जोड़ता है और इसके लिए अपने स्वयं के विद्युत कनेक्शन की भी आवश्यकता हो सकती है। दोनों परिवर्तन प्रणोदन प्रणाली को प्रभावित कर सकते हैं। फिर बैटरी को मूल अनलोड किए गए डिज़ाइन के बजाय संशोधित विमान कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करने की आवश्यकता होती है।

यही सिद्धांत एफपीवी प्लेटफॉर्म पर भी लागू होता है। एक कॉम्पैक्ट फ़्रेम में सीमित स्थापना स्थान हो सकता है, जबकि इसकी ऑपरेटिंग प्रोफ़ाइल छोटी अवधि में पर्याप्त विद्युत उत्पादन की मांग कर सकती है। उस स्थिति में, भौतिक पैकेज और डिस्चार्ज विशेषताएँ केवल क्षमता बढ़ाने से अधिक महत्वपूर्ण हो सकती हैं।

एक व्यावहारिक क्षमता मूल्यांकन

बैटरी का चयन करने से पहले, परियोजना टीम को विमान की बिजली की मांग और अपेक्षित परिचालन स्थितियों की पहचान करनी चाहिए। फिर उस जानकारी पर उपलब्ध इंस्टॉलेशन क्षेत्र और स्वीकार्य बैटरी द्रव्यमान के साथ विचार किया जाना चाहिए।

पेशेवर परियोजनाओं के लिए, चर्चा को विद्युत और यांत्रिक आवश्यकताओं में अलग करना उपयोगी हो सकता है। विद्युत पक्ष वोल्टेज, क्षमता, डिस्चार्ज और कनेक्शन को संबोधित करता है। यांत्रिक पक्ष में लंबाई, चौड़ाई, मोटाई, आकार, फिक्सिंग बिंदु, केबल रूटिंग और पहुंच शामिल है।

जब इन दोनों पक्षों की एक साथ समीक्षा की जाती है, तो परिणामी कॉन्फ़िगरेशन केवल एक अलग संख्यात्मक लक्ष्य को पूरा करने के बजाय वास्तविक विमान में फिट होने की अधिक संभावना होती है।

बैटरी एकीकरण की योजना कैसे बनाई जानी चाहिए?

अंतिम बैटरी पैकेज के निर्माण से पहले बैटरी एकीकरण शुरू हो जाना चाहिए। विमान संरचना, प्रणोदन प्रणाली, कनेक्टर्स, उपकरण लेआउट और बिजली आवश्यकताओं की एक साथ समीक्षा की जानी चाहिए ताकि बैटरी डिजाइन पूरी प्रणाली को प्रतिबिंबित करे।

एक व्यावहारिक एकीकरण प्रक्रिया तकनीकी जानकारी से शुरू होती है। इसमें बैटरी कम्पार्टमेंट आयाम, आवश्यक वोल्टेज, क्षमता सीमा, अपेक्षित करंट, डिस्चार्ज विशेषताएँ, कनेक्टर आवश्यकताएँ, स्थापना विधि और पर्यावरणीय स्थितियाँ शामिल हो सकती हैं।

चरण 1: विद्युत आवश्यकता को परिभाषित करें

विमान और प्रणोदन प्रणाली के लिए आवश्यक विद्युत विशेषताओं का निर्धारण करें। मोटर और ईएससी आर्किटेक्चर को शामिल किया जाना चाहिए क्योंकि बैटरी को उनकी परिचालन स्थितियों का समर्थन करना चाहिए।

चरण 2: भौतिक लिफाफे को परिभाषित करें

उपलब्ध बैटरी स्थान को मापें और लंबाई, चौड़ाई, मोटाई, केबल रूटिंग, कनेक्टर्स और संरचनात्मक समर्थन के आसपास प्रतिबंधों की पहचान करें। यह बैटरी पैकेज के लिए भौतिक सीमा बनाता है।

चरण 3: संपूर्ण विमान भार पर विचार करें

बड़े पैमाने पर वितरण की समीक्षा करते समय प्रणोदन घटकों, बैटरी, पेलोड, इलेक्ट्रॉनिक्स, संरचनात्मक भागों और अन्य जुड़े उपकरणों को शामिल करें। बैटरी का मूल्यांकन एक स्वतंत्र घटक के बजाय वास्तविक विमान विन्यास में किया जाना चाहिए।

चरण 4: परिचालन स्थितियों की समीक्षा करें

अपेक्षित तापमान, कंपन, प्रभाव जोखिम और ऑपरेटिंग पैटर्न की पहचान करें। ये कारक यह निर्धारित करने में मदद करते हैं कि सत्यापन के दौरान कौन से परीक्षण और डिज़ाइन संबंधी विचार शामिल किए जाने चाहिए।

चरण 5: इंटरफेस की पुष्टि करें

कनेक्टर्स, वायरिंग, संचार आवश्यकताओं, स्थापना विधि और रखरखाव पहुंच की समीक्षा करें। स्पष्ट इंटरफ़ेस जानकारी उत्पादन के बाद संगतता समस्याओं की खोज की संभावना को कम कर सकती है।

अनुकूलित यूएवी के लिए सिस्टम एकीकरण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। जब बैटरी शुरू से ही विमान के चारों ओर डिज़ाइन की जाती है, तो यांत्रिक पैकेजिंग और उपकरण प्लेसमेंट के साथ विद्युत आवश्यकताओं को समन्वयित करना आसान होता है।

बैटरी निर्माण सिस्टम की संगति को कैसे प्रभावित करता है?

बैटरी का प्रदर्शन न केवल चयनित सेल पर निर्भर करता है, बल्कि इस पर भी निर्भर करता है कि उन सेल का मिलान, कनेक्ट, पैक और परीक्षण कैसे किया जाता है। एक नियंत्रित विनिर्माण प्रक्रिया परिभाषित डिज़ाइन और तैयार पैक के बीच स्थिरता बनाए रखने में मदद कर सकती है।

1. स्वचालित सेल छँटाई:आंतरिक प्रतिरोध, वोल्टेज और क्षमता के लिए व्यक्तिगत कोशिकाओं का मूल्यांकन किया जाता है ताकि पैक असेंबली के लिए उपयुक्त कोशिकाओं को समूहीकृत किया जा सके।
2. सेल व्यवस्था:कोशिकाओं को परिभाषित विद्युत विन्यास और पैकेजिंग आवश्यकताओं के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है।
3. परिशुद्धता लेजर वेल्डिंग:बैटरी असेंबली के लिए नियंत्रित वेल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके कनेक्शन बनाए जाते हैं।
4. बैटरी पैकेजिंग:इकट्ठे पैक को आवश्यक आयाम, मोटाई और स्थापना व्यवस्था के अनुसार आकार दिया गया है।
5. चार्ज-डिस्चार्ज उम्र बढ़ना:तैयार बैटरियों का मूल्यांकन परिभाषित चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से किया जाता है।
6. दर परीक्षण:इच्छित अनुप्रयोग के लिए प्रासंगिक निर्दिष्ट डिस्चार्ज शर्तों के तहत बैटरी की जाँच की जाती है।

सेल चयन और मिलान

सेल मिलान एक महत्वपूर्ण कदम है क्योंकि एक बैटरी पैक कई अलग-अलग सेल से बनाया जाता है। असेंबली से पहले आंतरिक प्रतिरोध, वोल्टेज और क्षमता को मापना कोशिकाओं को समूहीकृत करने के लिए एक परिभाषित आधार प्रदान करता है।

इस प्रक्रिया का महत्व केवल स्वचालित उपकरणों की उपस्थिति नहीं है। महत्वपूर्ण बात यह है कि विनिर्माण वर्कफ़्लो पैक पूरा होने से पहले बैटरी की स्थिरता का समर्थन करने के लिए मापने योग्य मापदंडों का उपयोग करता है।

परिशुद्धता वेल्डिंग और पैकेजिंग

वेल्डिंग बैटरी असेंबली के विद्युत तत्वों को जोड़ती है, जबकि पैकेजिंग तैयार उत्पाद का भौतिक रूप निर्धारित करती है। यूएवी अनुप्रयोगों के लिए, दोनों क्षेत्रों का सिस्टम एकीकरण पर सीधा प्रभाव पड़ सकता है।

एक बैटरी को एक विशिष्ट मोटाई, लंबाई या आकार का पालन करने की आवश्यकता हो सकती है ताकि वह विमान संरचनाओं के आसपास फिट हो सके। इसलिए पैकेजिंग विद्युत डिजाइन के बाद जोड़े गए विचार के बजाय इंजीनियरिंग समाधान का हिस्सा बन जाती है।

उम्र बढ़ने और दर का परीक्षण

चार्ज-डिस्चार्ज उम्र बढ़ने से परिभाषित ऑपरेटिंग चक्रों के तहत एकत्रित बैटरी के बारे में जानकारी मिलती है। दर परीक्षण निर्दिष्ट निर्वहन स्थितियों के तहत व्यवहार की जांच करता है। साथ में, ये प्रक्रियाएँ तैयार बैटरी के अधिक संरचित मूल्यांकन में योगदान कर सकती हैं।

परीक्षण स्थितियों का चयन उत्पाद की तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार किया जाना चाहिए। अलग-अलग बैटरी कॉन्फ़िगरेशन के लिए अलग-अलग सत्यापन मापदंडों की आवश्यकता हो सकती है, खासकर जब इच्छित अनुप्रयोगों में अलग-अलग डिस्चार्ज प्रोफाइल या इंस्टॉलेशन बाधाएं हों।

सिस्टम-स्तरीय विकास का एक अतिरिक्त लाभ है

जब यूएवी मोटर्स, ईएससी, विमान संरचनाओं और अन्य घटकों के साथ बैटरी उत्पादन पर विचार किया जाता है, तो संपूर्ण विमान के संदर्भ में पावर कॉन्फ़िगरेशन की समीक्षा की जा सकती है। इससे बैटरी विशिष्टताओं को वास्तविक प्रणोदन आवश्यकताओं और उपकरण एकीकरण स्थितियों के साथ जोड़ना आसान हो जाता है।