پهپادهای سنگین در حال حرکت از پروژه های نمایشی به کارهای صنعتی واقعی هستند.آنها می توانند ابزار، مواد، حسگرها، تدارکات اضطراری و سایر محموله ها را در سراسر سایت های ساخت و ساز، معادن، راهروهای تاسیسات و مسیرهای لجستیکی از راه دور حمل کنند. با این حال هواپیما تنها نیمی از سیستم عامل است. نیم دیگر زیرساخت انرژی روی زمین است.
برای یک مدیر پروژه، مشکل عملی معمولاً در بدترین زمان ممکن ظاهر می شود: چندین هواپیما در یک پنجره عملیاتی باز می گردند، وضعیت شارژ باتری کمتر از برنامه ریزی شده است، شبکه محلی نمی تواند بار شارژ ترکیبی را پشتیبانی کند، و ماموریت بعدی نمی تواند منتظر بماند. در آن شرایط، گلوگاه دیگر قابلیت پهپاد نیست. در دسترس بودن انرژی است.
به همین دلیل است که تعیین اندازه هاب شارژ پهپادهای سنگین باید با عملیات شروع شود، نه با پلاک شارژر.خریدار باید بداند که ناوگان روزانه چند کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) مصرف میکند، در دورههای اوج شارژ به چند کیلووات (کیلووات) نیاز است، چقدر انرژی ذخیره مورد نیاز است و با چه سرعتی میتوان خود منبع انرژی را دوباره پر کرد.
برای پروژه های از راه دور و موقت، الفشارژر EV موبایلبا ذخیرهسازی انرژی یکپارچه میتواند بخشی از معماری گستردهتر انرژی موبایل باشد. Door Energy سیستم های شارژ سیار ذخیره انرژی را برای امداد و نجات در کنار جاده، وسایل نقلیه تجاری و کاربردهای برق صنعتی توسعه می دهد. در یک هاب پهپاد، همان پلت فرم انرژی را می توان به عنوان منبع انرژی بالادست در نظر گرفت، در حالی که باتری های پهپاد هنوز از شارژرها و رابط های مورد تایید OEM استفاده می کنند.
زمینه صنعت: تحقیقات ناسا در مورد زیرساختهای هوانوردی برقی نشان داد که پذیرش بدون محدودیت هواپیماهای باتریدار میتواند حداکثر تقاضای برق فرودگاه را تقریباً دو تا چهار برابر در سناریوهای مدلسازی شده افزایش دهد. این یک پیشبینی مستقیم برای پهپادهای سنگین نیست، اما نشان میدهد که چرا برقرسانی هوانوردی میتواند تقاضای متمرکز انرژی ایجاد کند.تفاهم نامه فنی ناسا
![]()
یک ناوگان ممکن است ظرفیت باتری کافی روی کاغذ داشته باشد و همچنان با تاخیر عملیاتی مواجه شود. دلیل آن زمان بندی است. اگر هشت هواپیما در یک بازه زمانی سه ساعته برگردند، تقاضای شارژ میتواند تقسیم شود. اگر چهار یا شش در همان پنجره 30 دقیقه ای بازگردند، هاب ممکن است چندین برابر انرژی لحظه ای بیشتری نیاز داشته باشد، حتی اگر مصرف انرژی روزانه تغییر نکرده باشد.
این تمایز اهمیت دارد زیرا پروژههای پهپادهای صنعتی معمولاً با تکمیل مأموریت ارزیابی میشوند، نه با استفاده از شارژر. یک تیم ساختمانی ممکن است قبل از ریختن بتن به یک ماموریت بالابر نیاز داشته باشد. یک پیمانکار خدمات شهری ممکن است نیاز به بازرسی کامل قبل از تغییرات آب و هوا داشته باشد. یک تیم اورژانس ممکن است نیاز داشته باشد که هواپیما فوراً به هوا برگردد. هنگامی که شارژ به یک صف تبدیل می شود، سیستم انرژی شروع به کنترل بهره وری کل ناوگان هواپیماهای بدون سرنشین می کند.
| نقطه درد عملیاتی | اگر نادیده گرفته شود چه اتفاقی می افتد | آنچه طراحی انرژی باید انجام دهد |
| ظرفیت شبکه ناکافی | هنگامی که چندین هواپیما با هم برمی گردند، شارژ گاز کاهش می یابد یا به تعویق می افتد | پشتیبانی از حداکثر توان را فراهم کنید یا بخشی از بار را به انرژی ذخیره شده منتقل کنید |
| محل کار از راه دور یا جابجایی | ارتقاء دائمی برق ممکن است به دنبال پروژه نباشد | از زیرساخت برق قابل جابجایی یا موقت استفاده کنید |
| فرود کم برنامه ریزی نشده SOC | ماموریت بعدی به انرژی بیش از حد انتظار نیاز دارد | حفظ انرژی ذخیره و نظارت بر ورود واقعی SOC |
| هدف دور کوتاه | یک منبع کیلووات ساعتی کافی از نظر فنی ممکن است هنوز خیلی کند شارژ شود | اندازه کانال های شارژ و قدرت بالادستی برای چرخش مورد نیاز |
| بارهای سایت مختلط | روشنایی، پمپ ها، ارتباطات و ابزار با شارژ رقابت می کنند | از اولویت های بار استفاده کنید و تقاضای کمکی را در مدل لحاظ کنید |
به همین دلیل، سوال درست این نیست که "باتری پهپاد چقدر بزرگ است؟" یک سوال بهتر این است: "چه مقدار انرژی قابل استفاده باید تحویل داده شود، در این مدت پنجره ها، به چند هواپیما تحویل داده شود، در حالی که بقیه سایت نیز فعال است؟"
اتصال به شبکه ثابت بهترین گزینه برای بسیاری از سایت های دائمی و قابل پیش بینی باقی می ماند. با این حال، پروژه هایی با تقاضای موقت، دسترسی ضعیف به شبکه، تغییر مناطق عملیاتی یا الزامات اضطراری ممکن است از یک بافر انرژی سیار بهره مند شوند. انرژی درب موقعیت خود را داردمجموعه شارژ موبایلدقیقاً برای انواع موقعیت هایی که انرژی باید به جای انتظار برای ساخت زیرساخت های دائمی به بار نزدیک تر شود.
نکته مهم، این بدان معنا نیست که یک سیستم تلفن همراه باید جایگزین هر شارژر ثابت شود. یک طراحی حرفهای باید از ترکیب کمهزینه برق شبکه، ذخیرهسازی محلی، انرژی موبایل و زمانبندی بار استفاده کند که بتواند سطح خدمات مورد نیاز را برآورده کند.
قبل از درخواست قیمت برای هر سیستم ذخیره یا شارژ انرژی، اپراتور باید حداقل مجموعه داده را از برنامه های پرواز واقعی یا از یک سناریوی عملیاتی محافظه کارانه جمع آوری کند. این مرحله اغلب باعث صرفه جویی در پول بیشتری نسبت به انتخاب یک شارژر بزرگتر می شود، زیرا تقاضای انرژی واقعی را از تقاضای درک شده جدا می کند.
| ورودی | نمونه ارزش برنامه ریزی | چرا اهمیت دارد |
| اندازه ناوگان | 8 پهپاد سنگین | حداکثر تعداد کاربران همزمان را تنظیم می کند |
| ظرفیت باتری | 28 کیلووات ساعت در هر هواپیما | حد بالای انرژی را برای هر باتری تعریف می کند |
| فرود معمولی SOC | 20% | تعیین می کند که چه مقدار انرژی باید بازیابی شود |
| SOC را قبل از ماموریت بعدی هدف قرار دهید | 90% | از فرض اینکه هر چرخه 0-100٪ است اجتناب می کند |
| سورتی پرواز به ازای هر هواپیما | 6 در روز | بازده انرژی روزانه را هدایت می کند |
| زمان چرخش هدف | 45 دقیقه | قدرت شارژ مورد نیاز را تعیین می کند |
| شارژ همزمان | 4 هواپیما | اوج تقاضا را تعیین می کند |
| بارهای کمکی | حداکثر 12 کیلووات / 60 کیلووات ساعت در روز | ارتباطات، HVAC، روشنایی و ابزار را ضبط می کند |
| حاشیه رزرو | 15 درصد مورد برنامه ریزی | از تغییرپذیری و تغییرات برنامه محافظت می کند |
| دسترسی به شارژ خارجی | منبع سریع DC و/یا منبع AC | تعیین می کند که منبع انرژی موبایل با چه سرعتی می تواند بازیابی شود |
تمام مقادیر عددی در جداول بالا یک تصویر مهندسی هستند، مگر اینکه به صراحت به عنوان مشخصات محصول Door Energy مشخص شده باشند. اپراتور باید آنها را با داده های OEM واقعی پهپاد، شارژر و سایت جایگزین کند.
یک باتری 28 کیلووات ساعتی لزوماً پس از هر پرواز به 28 کیلووات ساعت نیاز ندارد. اگر هواپیما در 20% SOC فرود آید و دوباره با 90% اعزام شود، باتری فقط باید 70% ظرفیت اسمی خود را قبل از در نظر گرفتن تلفات بازده بازیابی کند.
انرژی شارژ در هر چرخه:28 کیلووات ساعت × (0.90 - 0.20)= 19.6 کیلووات ساعت تحویل به باتری
این اصلاح ساده می تواند اندازه سیستم را به طور اساسی تغییر دهد. در 48 چرخه شارژ در روز، استفاده از پلاک نام کامل 28 کیلووات ساعت به معنای تحویل 1344 کیلووات ساعت به باتری ها است. استفاده از پنجره عملیاتی واقعی 20 تا 90 درصد، 940.8 کیلووات ساعت می دهد. این تفاوت 403.2 کیلووات ساعت در روز است قبل از اینکه تلفات شارژ لحاظ شود.
| چرخه های شارژ روزانه | با استفاده از پلاک کامل 28 کیلووات ساعت | با استفاده از شارژ واقعی 19.6 کیلووات ساعت | تفاوت |
| 10 | 280 کیلووات ساعت | 196 کیلووات ساعت | 84 کیلووات ساعت |
| 20 | 560 کیلووات ساعت | 392 کیلووات ساعت | 168 کیلووات ساعت |
| 30 | 840 کیلووات ساعت | 588 کیلووات ساعت | 252 کیلووات ساعت |
| 40 | 1120 کیلووات ساعت | 784 کیلووات ساعت | 336 کیلووات ساعت |
| 48 | 1344 کیلووات ساعت | 940.8 کیلووات ساعت | 403.2 کیلووات ساعت |
یک مدل اندازه مفید نباید هر پرواز را یکسان فرض کند. بار، باد، طول مسیر، دما، زمان شناور و تغییرات ماموریت می توانند SOC فرود را تغییر دهند. پیری باتری و محدودیت های حرارتی نیز می تواند پذیرش شارژ را تغییر دهد. در نتیجه، تیمهای پروژه باید SOC واقعی ورود و زمانهای چرخش را در طول عملیات آزمایشی ثبت کنند، سپس مدل انرژی را با توزیع بهجای یک مقدار ایدهآل بهروزرسانی کنند.
همین اصل در مورد ایمنی نیز صدق می کند. اداره هوانوردی فدرال ایالات متحده خاطرنشان می کند که باتری های لیتیومی مورد استفاده در هواپیماهای بدون سرنشین ممکن است به عنوان کالاهای خطرناک طبقه بندی شوند. بنابراین، مراکز صنعتی بزرگ علاوه بر اندازهگیری الکتریکی، نیاز به جابجایی باتری، ذخیرهسازی، بازرسی، مدیریت حرارتی و روشهای اضطراری دارند.
مرجع ایمنی:FAA UAS / عملیات هواپیماهای بدون سرنشین منابع باتری لیتیومی FAA
فرض کنید یک پروژه از راه دور هشت هواپیمای بدون سرنشین سنگین را راه اندازی می کند. هر هواپیما از یک باتری 28 کیلووات ساعتی استفاده می کند، معمولاً با 20٪ SOC برمی گردد، تا 90٪ شارژ می شود و 6 سورتی پرواز در روز انجام می دهد. اولین محاسبه ساده است.
چرخه شارژ در روز:8 هواپیما × 6 سورتی پرواز= 48 سیکل در روز
انرژی باتری در هر چرخه:28 کیلووات ساعت × 70٪= 19.6 کیلووات ساعت در چرخه
انرژی روزانه تحویل شده به باتری ها:48 × 19.6 کیلووات ساعت= 940.8 کیلووات ساعت در روز
در این مرحله عدد نشان دهنده انرژی است که به باتری ها می رسد. هنوز شامل تلفات تبدیل یا انرژی مصرف شده توسط بقیه هاب شارژ نمی شود.
هر مسیر قدرت واقعی ضررهایی دارد. بسته به معماری، اینها ممکن است در یک اینورتر، شارژر AC/DC، مبدل DC/DC، کابل، سیستم مدیریت حرارتی و خود باتری رخ دهند. برای اندازه اولیه، فرض کنید بازده شارژ سرتاسر 92 درصد است. این یک فرض برنامه ریزی گویا است، نه تضمین بهره وری انرژی درب.
منبع انرژی برای شارژ پهپاد:940.8 کیلووات ساعت ÷ 0.92= 1022.6 کیلووات ساعت در روز
اگر راندمان واقعی سیستم کمتر باشد، منبع باید انرژی بیشتری را تامین کند. بنابراین، پس از انتخاب تجهیزات خاص، فرض اولیه باید با دادههای بازده اندازهگیری شده یا مشخص شده توسط سازنده در محدوده بار مورد انتظار جایگزین شود.
هاب پهپاد حتی زمانی که هیچ هواپیمایی شارژ نمی شود، انرژی مصرف می کند. رایانههای مأموریت، تجهیزات رادیویی، خنککننده باتری، سیستمهای امنیتی، روشنایی سایت، دفاتر موقت، ابزار تعمیر و نگهداری و تهویه مطبوع ممکن است برای ساعات زیادی کار کنند. در یک پروژه صنعتی از راه دور، پمپ های آب یا سایر تجهیزات الکتریکی می توانند بار بیشتری را اضافه کنند.
| بار کمکی | انرژی روزانه مصور | در نظر گرفتن طراحی |
| ارتباطات و شبکه | 8 کیلووات ساعت | اغلب مأموریت حیاتی است و باید همچنان فعال بماند |
| کامپیوترهای برنامه ریزی ماموریت | 6 کیلووات ساعت | ممکن است به طور مداوم در طول شیفت کار کند |
| خنک کننده / تهویه باتری | 18 کیلووات ساعت | می تواند در هوای گرم یا شدت شارژ بالا افزایش یابد |
| نورپردازی | 10 کیلووات ساعت | برای عملیات شبانه بالاتر |
| ابزار تعمیر و نگهداری | 8 کیلووات ساعت | اغلب می توان آن را از اوج شارژ دور کرد |
| سایر سیستم های کنترل / ایمنی | 10 کیلووات ساعت | شامل بارهای نظارت و کنترل باشد |
| مجموع | 60 کیلووات ساعت در روز | فقط مثال |
انرژی هاب قبل از رزرو:1022.6 کیلووات ساعت + 60 کیلووات ساعت= 1082.6 کیلووات ساعت در روز
Door Energy قبلاً سیستمهای ذخیرهسازی انرژی متحرک را برای بارهای صنعتی مخلوط طراحی کرده است.مواد کاربردی آن پشتیبانی برق AC برای تجهیزاتی مانند بیل مکانیکی، پمپ های آب و روشنایی را توصیف می کند. این امر باعث میشود که برنامهریزی بار مختلط به ویژه زمانی که یک مرکز هواپیمای بدون سرنشین در داخل یک ساختمان بزرگتر یا سایت صنعتی در فضای باز قرار دارد، مهم باشد. Door Energy's را ببینیدبرنامه برق موبایل سایت ساخت و سازبرای موارد استفاده مرتبط
طراحی بر اساس نیاز متوسط دقیق، جایی برای آب و هوای بد، مسیرهای طولانی تر، ماموریت های غیرمنتظره، قطع موقت شبکه یا فرود SOC کمتر از برنامه ریزی شده باقی نمی گذارد. بنابراین، یک حاشیه ذخیره باید بر اساس بحران عملیاتی انتخاب شود نه اینکه از یک قانون عمومی کپی شود.
برای این مثال، یک ذخیره برنامه ریزی 15٪ به دست می دهد:
انرژی مورد نیاز طراحی:1082.6 کیلووات ساعت × 1.15= تقریباً 1245 کیلووات ساعت در روز
برای واکنش به بلایا یا سایر ماموریت های حیاتی، ذخیره بزرگتر ممکن است توجیه شود. برای یک سایت دائمی با اتصال خوب با پشتیبانی شبکه قابل اعتماد، ذخیره کمتر در محل ممکن است مقرون به صرفه باشد. عدد مناسب به هزینه ماموریت از دست رفته در مقابل هزینه ذخیره سازی اضافی بستگی دارد.
ظرفیت انرژی پاسخ می دهد "چه مقدار برق مورد نیاز است؟" پاور پاسخ می دهد: «چه سرعتی باید تحویل داده شود؟» اگر یک هواپیما به 19.6 کیلووات ساعت بازیابی نیاز داشته باشد و پنجره شارژ هدف 45 دقیقه باشد، میانگین توان نظری باتری حدود 26.1 کیلووات است. پس از اعمال همان راندمان 92 درصدی، نیاز سمت منبع حدود 28.4 کیلو وات در هر کانال شارژ فعال است.
قدرت شارژ سمت منبع برای هر هواپیما:19.6 کیلووات ساعت ÷ 0.75 ساعت ÷ 0.92= تقریباً 28.4 کیلو وات
| پنجره شارژ هدف | تقریبا منبع انرژی در هر هواپیما* | شارژ چهار هواپیما با هم* |
| 60 دقیقه | 21.3 کیلو وات | 85.2 کیلو وات |
| 45 دقیقه | 28.4 کیلو وات | 113.6 کیلو وات |
| 30 دقیقه | 42.6 کیلو وات | 170.4 کیلو وات |
| 20 دقیقه | 63.9 کیلو وات | 255.6 کیلو وات |
* محاسبات گویا بر اساس 19.6 کیلووات ساعت بازیابی شده در هر چرخه و 92% راندمان سرتاسر. نرخ شارژ واقعی هرگز نباید از محدودیت باتری پهپاد، BMS یا شارژر مورد تایید OEM تجاوز کند.
اکنون یک بار کمکی آنی 12 کیلو وات اضافه کنید. با شارژ چهار هواپیما در یک هدف 45 دقیقه ای، کل تقاضای سایت حدود 125.6 کیلو وات می شود. با شش کانال مشابه فعال، مجموع آن حدود 182.4 کیلو وات خواهد بود. کیلووات ساعت روزانه تغییر نکرده است. فقط تمرکز تقاضا تغییر کرده است.
| پنجره عملیاتی | پرواز هواپیما | شارژ هواپیما | بار شارژ تخمینی | بار کمکی | بار تخمینی سایت |
| 06:00-08:00 | 8 | 0 | 0 کیلو وات | 10 کیلو وات | 10 کیلو وات |
| 08:00-10:00 | 8 | 2 | 57 کیلو وات | 12 کیلو وات | 69 کیلو وات |
| 10:00-12:00 | 6 | 4 | 114 کیلو وات | 12 کیلو وات | 126 کیلو وات |
| 12:00 الی 14:00 | 4 | 6 | 170 کیلو وات | 15 کیلو وات | 185 کیلو وات |
| 14:00 الی 16:00 | 8 | 2 | 57 کیلو وات | 12 کیلو وات | 69 کیلو وات |
| 16:00-18:00 | 4 | 4 | 114 کیلو وات | 15 کیلو وات | 129 کیلو وات |
این جدول اغلب موارد تجاری واقعی را برای ذخیره سازی نشان می دهد. یک پروژه ممکن است به 185 کیلو وات در تمام روز نیاز نداشته باشد. ممکن است فقط در یک پیک دو ساعته به برق اضافی نیاز داشته باشد. در چنین مواردی، یک بافر انرژی متحرک یا ثابت میتواند هدفمندتر از ارتقاء زیرساختهای دائمی صرفاً برای پنجره اوج کوتاه باشد.
برای مشتریان صنعتی، هزینه اصلی طراحی ضعیف انرژی اغلب برق نیست. زمان خرابی است. اگر هواپیما باید منتظر یک شارژر در دسترس یا برای بازیابی نیروی سایت باشد، ناوگان ماموریت های کمتری را در هر شیفت انجام می دهد. این می تواند کاری را که به آن ماموریت ها بستگی دارد به تاخیر بیاندازد.
یک تصویر عملیاتی ساده شده را در نظر بگیرید. فرض کنید یک چرخه معمولی شامل 45 دقیقه پرواز و جابجایی به اضافه 45 دقیقه شارژ است. اگر توان ناکافی، دوره انتظار و شارژ را به 90 دقیقه افزایش دهد، کل چرخه از 90 به 135 دقیقه افزایش می یابد. در طول یک پنجره عملیاتی هشت ساعته، تعداد تئوری چرخه های کامل می تواند به طور مادی کاهش یابد.
| سناریو | ماموریت تصویری + چرخه انرژی | سیکل های کامل نظری در 8 ساعت | معنی عملیاتی |
| قدرت کافی | 90 دقیقه | حدود 5 | زیرساخت های انرژی گلوگاه اصلی نیست |
| قدرت محدود شده است | 135 دقیقه | حدود 3 | هواپیما زمان بیشتری را در انتظار انرژی صرف می کند |
| صف شارژ شدید | 180 دقیقه | حدود 2 | سرمایه گذاری ناوگان کم استفاده است |
این یک تصویر عملیاتی است، نه یک ادعای عملکرد برای هر مدل پهپاد خاصی. مدت زمان پرواز واقعی، زمان جابجایی و مشخصات شارژ مجاز باید توسط اپراتور هواپیما ارائه شود.
| اشتباه در اندازه | چرا معقول به نظر می رسد | چرا در عمل شکست می خورد |
| استفاده از ظرفیت کامل باتری برای هر چرخه | آسان برای محاسبه | فرود واقعی و SOC را نادیده می گیرد |
| اندازه گیری فقط به کیلووات ساعت روزانه | کل انرژی را جذب می کند | اوج تقاضای شارژ همزمان را از دست می دهد |
| نادیده گرفتن ضررهای تبدیل | مدل را ساده می کند | منبع زودتر از حد انتظار تمام می شود |
| نادیده گرفتن بارهای کمکی | تمرکز بر روی هواپیما باقی می ماند | سیستم های سایت برای انرژی یکسان با هم رقابت می کنند |
| بدون حاشیه ذخیره | اندازه اولیه سیستم را کاهش می دهد | ماموریت های غیرمنتظره یا SOC پایین باعث کمبود می شود |
| نادیده گرفتن زمان شارژ منبع | فرض می کند که واحد ذخیره سازی همیشه پر است | تغییر بعدی می تواند با محدودیت انرژی آغاز شود |
| بدون کمک هزینه توسعه | CAPEX فعلی را به حداقل می رساند | یک ناوگان بزرگتر ممکن است نیاز به طراحی مجدد زودهنگام داشته باشد |
عملیات بلند کردن سنگین به ویژه به شرایط ماموریت حساس است. بار اضافی می تواند مصرف انرژی را افزایش دهد. بادهای شدید ممکن است مصرف خروجی و برگشتی را تغییر دهد. شرایط گرم یا سرد باتری می تواند استراتژی شارژ را تغییر دهد. یک انحراف در اطراف یک منطقه محدود می تواند فرود SOC را کاهش دهد. در همین حال، یک کار اضطراری ممکن است خارج از برنامه عادی ظاهر شود. این عوامل توضیح میدهند که چرا طرحی که صرفاً بر اساس یک روز متوسط باشد میتواند شکننده باشد.
یک رویکرد بهتر، مدل سازی حداقل سه مورد است: یک روز عادی، یک روز پر تقاضا و یک روز احتیاطی. اگر سیستم فقط در حالت عادی زنده بماند، خریدار باید دقیقا بداند که در دو مورد دیگر چه محدودیت عملیاتی اعمال خواهد شد.
یکی از ساده ترین متغیرهایی که می توان نادیده گرفت این است که خود منبع ذخیره انرژی چقدر سریع می تواند بازیابی شود. یک سیستم تلفن همراه که می تواند در طول یک استراحت ناهار، تغییر شیفت یا پنجره یک شبه دوباره پر شود، می تواند از توان روزانه بسیار بیشتری نسبت به همان ظرفیت ذخیره سازی با پر کردن آهسته پشتیبانی کند.
Door Energy بیان میکند که بسته به پیکربندی و شرایط سایت، سیستمهای شارژ سیار آن را میتوان در حدود یک ساعت از طریق یک منبع شارژ DC مناسب یا تقریباً دو ساعت از طریق منبع برق AC دوباره پر کرد.این یک مدل عملیاتی را بر اساس چرخه های انرژی مکرر ایجاد می کند نه یک باتری بزرگ که فقط یک بار استفاده می شود:استقرار → عملیات پشتیبانی → شارژ مجدد → استقرار مجدد.
| زمان | اقدام عملیاتی گویا | هدف برنامه ریزی انرژی |
| 07:00 | واحد انرژی سیار در منطقه کار پهپاد مستقر شد | از کابل کشی طولانی یا انتظار برای زیرساخت دائمی خودداری کنید |
| 07:00 الی 12:00 | از شارژ پهپاد و بارهای سایت اولویت دار پشتیبانی می کند | اولین بلوک ماموریت را پوشش می دهد |
| 12:00 الی 13:00 | پنجره تکمیل DC در صورت وجود | انرژی را قبل از اوج بعدازظهر بازیابی می کند |
| 13:00 الی 18:00 | بلوک ماموریت دوم | از یک دوره پرکاربرد دیگر پشتیبانی می کند |
| عصر / یک شب | پر کردن AC یا DC | برای روز عملیات بعدی آماده شوید |
این تمایز ضروری است. تجهیزات Door Energy اساساً برای شارژ سریع EV و برق صنعتی موبایل طراحی شده اند. پهپادهای سنگین معمولاً از بستههای باتری مخصوص هواپیما، منطق BMS، کانکتورها و پروفایلهای شارژ استفاده میکنند. بنابراین، سیستم Door Energy نباید به عنوان ارسال مستقیم 420 کیلووات به باتری هواپیمای بدون سرنشین توصیف شود، مگر اینکه سازنده هواپیما به صراحت از آن معماری پشتیبانی کند.
در هاب هواپیماهای بدون سرنشین، معماری از نظر فنی صحیح تر این است:ذخیره انرژی موبایل Door Energy → توزیع سایت / تبدیل نیرو → شارژر پهپاد مورد تایید OEM → باتری پهپاد. این امر رابط شارژ هواپیما را تحت الزامات سازنده هواپیماهای بدون سرنشین نگه میدارد و در عین حال به منبع انرژی بالادست اجازه میدهد متحرک و پرقدرت باشد.
Door Energy سیستم های شارژ EV سیار و شارژ ذخیره انرژی را برای کاربردهای تجاری و صنعتی توسعه و تولید می کند. مال شرکتوب سایتومشخصات شرکتیک تجارت تحقیق و توسعه و تولید را توصیف کنید که به پروژههای شارژ جهانی و انرژی موبایل خدمت میکند. برای اپراتور هواپیماهای بدون سرنشین، این مهم است زیرا پروژه صرفاً خرید باتری نیست. ذخیره انرژی، تبدیل توان، خروجی ها، ارتباطات، مدیریت حرارتی و نیازهای خدمات میدانی را با یک چرخه وظیفه تطبیق می دهد.
ارزش پیشنهادی زمانی واضح تر می شود که مستقیماً با مشکل عملیاتی مشتری ترسیم شود.
| مشکل مشتری هواپیماهای بدون سرنشین سنگین | قابلیت انرژی درب | ارزش مشتری بالقوه |
| شبکه ضعیف یا در دسترس در محل کار | ذخیره سازی انرژی یکپارچه موبایل | انرژی ذخیره شده را به منطقه عملیاتی نزدیک کنید |
| دوره های کوتاه تقاضای شارژ بالا | پلت فرم DC پرقدرت با خروجی EV 420 کیلووات در سیستم های منتخب | فضای سر برای معماریهای انرژی چندباره و توسعه آینده ایجاد کنید |
| تغییر مکان پروژه | مفهوم استقرار موبایل | به جای بازسازی زیرساخت های ثابت در هر سایت، دارایی انرژی را جابجا کنید |
| منبع انرژی باید به سرعت بازیابی شود | گزینه های شارژ مجدد DC و AC | برای بازیابی انرژی ذخیره شده از استراحت، تغییرات شیفت یا دوره های شبانه استفاده کنید |
| مرکز پهپاد سایت را با بارهای صنعتی به اشتراک می گذارد | قابلیت برق متناوب در تنظیمات مربوطه | بارهای کمکی یا صنعتی انتخاب شده را از همان پلت فرم انرژی سیار پشتیبانی کنید |
| نگهداری از راه دور گران است | طراحی سیستم مدولار | جداسازی خطا و جایگزینی قطعات را ساده کنید |
| ناوگان ممکن است گسترش یابد | پلت فرم انرژی با توان بالا مقیاس پذیر | این خطر را کاهش دهید که حداقل طراحی امروز به گلوگاه فردا تبدیل شود |
انرژی یک دربپیکربندی محصول شارژر EV موبایل 420 کیلووات ساعتذخیره انرژی 420 کیلووات ساعت، خروجی شارژ EV ترکیبی تا 420 کیلووات در چهار تفنگ، پشتیبانی CCS1/CCS2 و OCPP 1.6J را فهرست میکند. این صفحه همچنین خروجی AC را برای بارهای صنعتی فهرست می کند. این مشخصات مقیاس پلت فرم انرژی را نشان می دهد. آنها محدودیت های شارژ باتری پهپاد را نادیده نمی گیرند.
این شفاف سازی در واقع پرونده تجاری را تقویت می کند. یک پلت فرم تلفن همراه با قدرت بالا می تواند به عنوان یک منبع مشترک بالادستی عمل کند. به جای اختصاص خروجی کامل به یک هواپیما، اپراتور می تواند انرژی را به چندین کانال شارژ سازگار، تجهیزات کمکی یا بارهای آتی در محدوده پیکربندی انتخابی و سیستم توزیع سایت اختصاص دهد.
Door Energy از CCS1 و CCS2 در برنامه های شارژ EV پشتیبانی می کند و از ارتباطات OCPP در محصولات سازگار استفاده می کند. یک هواپیمای بدون سرنشین سنگین ممکن است از آن کانکتورهای برقی استفاده نکند. با این وجود، استانداردها نشان میدهند که پلتفرم تلفن همراه برای کار در محیطهای شارژ و مدیریت انرژی گستردهتر طراحی شده است تا به عنوان یک جعبه باتری ایزوله.
برای یک ناوگان مختلط یا سایت صنعتی، که می تواند مفید باشد. همان دارایی انرژی سیار ممکن است از نجات برق الکتریکی، وسایل نقلیه تجاری یا سایر تجهیزات الکتریکی سازگار پشتیبانی کند و در عین حال به عنوان منبع بالادستی برای هاب شارژ پهپاد از طریق توزیع برق مناسب و تجهیزات تبدیل تایید شده عمل کند.
| محیط عملیاتی | زیرساخت های ثابت | نقش انرژی موبایل |
| مرکز لجستیک دائمی با شبکه قوی | معمولا راه حل اولیه | پشتیبان گیری، حداکثر پشتیبانی یا ظرفیت موقت |
| پروژه ساخت و ساز موقت | ممکن است برای مدت کوتاهی هزینه بر باشد | مناسب برای پشتیبانی انرژی قابل جابجایی |
| معدن یا سایت صنعتی از راه دور | بستگی به زیرساخت های الکتریکی موجود دارد | مفید در جایی که تقاضای شارژ با عملیات حرکت می کند |
| واکنش اضطراری | زیرساخت های دائمی ممکن است آسیب دیده یا در دسترس نباشد | مناسب برای استقرار سریع |
| بازرسی راهرو از راه دور | شبکه ممکن است از نقاط پرتاب/فرود دور باشد | می تواند انرژی را به منطقه ماموریت نزدیک کند |
| عملیات هواپیمای بدون سرنشین فصلی یا مبتنی بر کمپین | ارتقای دائمی ممکن است استفاده ضعیفی داشته باشد | دارایی موبایل را می توان به پروژه دیگری بازگرداند |
برای کاربردهای مرتبط، Door Energy موارد دیگری را منتشر می کندراهنمای اندازهگیری انرژی موبایلومقالات کاربردی قدرت موبایلکه توضیح میدهد که چگونه ظرفیت ذخیرهسازی، توان خروجی و استراتژی تکمیل مجدد باید با چرخه وظیفه تطبیق داده شود تا اینکه از یک مشخصات سرفصل منفرد انتخاب شود.
یک مرکز شارژ پهپاد سنگین با طراحی خوب باید در چهار لایه اندازه شود. ابتدا، توان عملیاتی انرژی را بر حسب کیلووات ساعت از پنجره های SOC باتری واقعی و پروازهای روزانه محاسبه کنید. دوم، اوج توان را بر حسب کیلووات از روی هدف چرخشی و تعداد کانال های شارژ همزمان محاسبه کنید. سوم، افزایش انعطاف پذیری از طریق انرژی ذخیره، استراتژی شارژ مجدد و سناریوهای احتمالی. در نهایت، ترکیب زیرساخت را انتخاب کنید: شبکه ثابت، ذخیره سازی ثابت، انرژی سیار یا ترکیبی از این سه.
| لایه | سوال کلیدی | خروجی اولیه |
| 1. انرژی | ناوگان باید چه میزان برق در روز دریافت کند؟ | کیلووات ساعت در روز |
| 2. قدرت | چند هواپیما باید همزمان با چه سرعتی شارژ شوند؟ | پیک کیلووات |
| 3. انعطاف پذیری | در هنگام SOC پایین، آب و هوای بد یا قطع شبکه چه اتفاقی میافتد؟ | ذخیره کیلووات ساعت + قوانین عملیاتی |
| 4. زیرساخت | انرژی از کجا باید تامین شود و چقدر سریع می توان آن را بازیابی کرد؟ | شبکه / ذخیره سازی / ترکیب شارژر EV موبایل |
با استفاده از مثال کار شده در این مقاله، هشت هواپیما با باتری های 28 کیلووات ساعتی، 6 سورتی پرواز در روز، پنجره شارژ 20٪ تا 90٪، راندمان تصویری 92٪، 60 کیلووات ساعت در روز انرژی کمکی و 15٪ ذخیره برنامه ریزی منجر به نیاز طراحی حدود 1.25 MWh در روز می شود. اوج شارژ معمولی چهار هواپیما در یک هدف 45 دقیقه ای تقریباً 125.6 کیلو وات پس از اضافه شدن بار کمکی نمونه است.
این اعداد یک مشخصات جهانی نیستند. آنها یک روش هستند. همین فرآیند را می توان با جایگزینی مفروضات با داده های عملیاتی واقعی برای یک ناوگان بازرسی کوچکتر یا یک عملیات لجستیکی سنگین تر بسیار بزرگتر اعمال کرد.
برای پروژه هایی که ظرفیت دائمی شبکه کافی نیست یا مکان عملیاتی تغییر می کند، الفشارژر برقی موبایل انرژی دربرا می توان به عنوان بخشی از معماری بالادستی انرژی موبایل ارزیابی کرد. هدف خرید بالاترین عدد کیلووات نیست. ساخت یک سیستم انرژی است که ناوگان هواپیماهای بدون سرنشین را به کار نگه می دارد، به منبع انرژی اجازه می دهد بین بلوک های ماموریت بازیابی شود و از توقف گران قیمت ناشی از صف های شارژ جلوگیری کند.
کلمه کلیدی اصلی "شارژر EV موبایل" به طور طبیعی در متن عنوان، متن اولیه، بخش راه حل، نتیجه گیری و پرسش های متداول به جای تکرار در هر پاراگراف استفاده می شود. عبارات مرتبطی مانند مرکز شارژ پهپادهای سنگین، شارژ پهپادهای خارج از شبکه، راه حل برق موبایل، حداکثر توان شارژ، نیاز انرژی ناوگان هواپیماهای بدون سرنشین و شارژ ذخیره انرژی از طریق مقاله برای پشتیبانی از ارتباط معنایی بدون پر کردن کلمات کلیدی توزیع شده است.
برای EEAT، تمام شمارههای مرکز هواپیماهای بدون سرنشین بهطور واضح به عنوان نمونه برچسبگذاری شدهاند، بیانیههای خاص محصول به صفحات منتشر شده Door Energy گره خورده است، و ادعاهای ایمنی باتری هوانوردی به راهنمایی FAA مرتبط هستند. این تمایز بین داده های تأیید شده محصول و مفروضات مهندسی باید هنگام انتشار مقاله حفظ شود.
A1: هیچ شماره واحدی وجود ندارد. با ظرفیت باتری، SOC فرود واقعی، SOC هدف و چرخه های شارژ روزانه شروع کنید. سپس شامل تلفات شارژ، انرژی کمکی و حاشیه ذخیره می شود. در مثال کار شده، نیاز برنامه ریزی تقریباً 1.25 مگاوات ساعت در روز است، اما یک پروژه واقعی باید از داده های هواپیما و سایت واقعی استفاده کند.
A2: کیلووات ساعت مقدار انرژی مصرف شده یا ذخیره شده را اندازه گیری می کند، در حالی که کیلووات سرعت تحویل انرژی را اندازه گیری می کند. یک سایت میتواند روزانه به اندازه کافی کیلووات ساعت داشته باشد، اما اگر کیلووات موجود در هنگام بازگشت همزمان چندین هواپیما بسیار کم باشد، همچنان صف شارژ را تجربه میکند.
A3: به طور پیش فرض نیست. سیستمهای موبایل Door Energy اساساً برای شارژ EV و کاربردهای برق صنعتی طراحی شدهاند. یک پهپاد باید از شارژر باتری مورد تایید OEM، ارتباط BMS و کانکتور خود استفاده کند. سیستم Door Energy را میتوان بهعنوان منبع انرژی سیار بالادستی ارزیابی کرد که توزیع سایت و تجهیزات شارژ پهپاد سازگار را تغذیه میکند.
A4: پروژه های از راه دور و موقت ممکن است ظرفیت شبکه محلی کافی در جایی که هواپیما واقعاً کار می کند نداشته باشد. یک پلت فرم ذخیرهسازی انرژی سیار میتواند انرژی ذخیرهشده را به منطقه مأموریت نزدیکتر کند، از پیکهای موقت پشتیبانی کند و وابستگی به زیرساختهای دائمی را کاهش دهد که ممکن است ساخت آن کند یا غیراقتصادی باشد.
A5: ذخیره صحیح به بحرانی بودن ماموریت بستگی دارد. یک مدل اولیه ممکن است سناریوهای ذخیره 10٪، 15٪، 20٪ یا 25٪ را مقایسه کند، اما مقدار نهایی باید هزینه یک ماموریت از دست رفته، تغییرپذیری آب و هوا، قابلیت اطمینان نیروی خارجی و توانایی دوباره سازی منبع انرژی در طول روز را نشان دهد.
A6: همان مقدار انرژی تحویل داده شده در زمان کمتر نیاز به قدرت بیشتری دارد. در مثال شارژ مجدد 19.6 کیلووات ساعت مقاله، یک هدف 60 دقیقه ای به حدود 21.3 کیلووات قدرت سمت منبع در بازده فرضی نیاز دارد، در حالی که هدف 30 دقیقه ای به حدود 42.6 کیلووات نیاز دارد. محدودیت های OEM هواپیما همچنان محدودیت نهایی است.
A7: سیستمهای منتخب Door Energy شارژ پرقدرت DC EV تا 420 کیلو وات، ذخیرهسازی انرژی یکپارچه، سازگاری CCS1/CCS2، ارتباط OCPP،