راه حل های برق خارج از شبکه برای هواپیماهای بدون سرنشین آبیاری و اسپری کشاورزی

راهنمای مبتنی بر داده برای شارژ در مزرعه، بارهای پشتیبانی آبیاری، اندازه سیستم و عملیات مداوم پهپاد

پهپادهای کشاورزی می‌توانند به مزارعی دسترسی پیدا کنند که با تجهیزات متعارف خدمت‌رسانی به آنها دشوار است، اما برق اغلب به ساختمان مزرعه دورافتاده یا اتصال به شبکه متصل است. در طول سمپاشی، نقشه‌برداری، نظارت بر محصول و کارهای پشتیبانی آبیاری، باتری‌ها ممکن است به طور مداوم چرخه داشته باشند در حالی که پمپ‌ها، سیستم‌های اختلاط، روشنایی و تجهیزات کنترل همزمان انرژی مصرف می‌کنند. بنابراین، کمبود ظرفیت شارژ می‌تواند یک ناوگان پهپاد توانمند را بسیار قبل از پایان روز کاری متوقف کند.

چالش برنامه‌ریزی بزرگتر از صرفاً حمل باتری‌های یدکی بیشتر است. اپراتورها باید بدانند که مأموریت چند کیلووات ساعت مصرف خواهد کرد، سایت به چه مقدار توان همزمان نیاز دارد، باتری‌ها با چه سرعتی به سرویس باز می‌گردند و منبع انرژی مزرعه چگونه دوباره پر می‌شود. در مناطق دورافتاده، یک می‌تواند به جای تنها یک واحد شارژ کنار جاده‌ای، به عنوان یک مرکز انرژی قابل اعزام عمل کند.

این راهنما توضیح می‌دهد که چگونه انرژی درب می‌تواند از پهپادهای کشاورزی سازگار از طریق یک کابل شارژ مطابق با پورت شارژ پهپاد پشتیبانی کند، در حالی که پمپ‌های منتخب و بارهای کمکی مزرعه را نیز تأمین می‌کند. همچنین یک محدودیت مهم را توضیح می‌دهد: رتبه‌بندی پلتفرم، توان تحویلی خودکار به پهپاد نیست. ولتاژ، جریان، الزامات ارتباطی، طراحی کانکتور، مدیریت باتری و محدودیت‌های حرارتی همگی باید قبل از استقرار مطابقت داده شوند.

اول. چرا عملیات پهپاد کشاورزی خارج از شبکه به یک مشکل انرژی تبدیل می‌شود

سمپاشی یک چرخه شارژ تکراری ایجاد می‌کند

پهپادهای سمپاش در چرخه‌های کوتاه و تکراری کار می‌کنند: بارگیری مایع، پرتاب، پرواز مسیر، بازگشت، پر کردن مجدد و شارژ یا تعویض باتری‌ها. افزایش سرعت پرواز این چرخه را حذف نمی‌کند. در واقع، توان عملیاتی بالاتر می‌تواند صف شارژ را آشکارتر کند زیرا باتری‌ها با دفعات بیشتری به زمین باز می‌گردند.

یک مثال ساده این موضوع را روشن می‌کند. اگر یک مجموعه باتری هر 12 دقیقه بازگردد، عملیات پنج رویداد شارژ در ساعت ایجاد می‌کند. هنگامی که شارژر برای بازیابی انرژی مورد نیاز 24 دقیقه طول می‌کشد، دو موقعیت شارژ فقط برای همگام شدن با یک خط پرواز مداوم مورد نیاز است. یک پهپاد دوم می‌تواند آن نیاز را دو برابر کند مگر اینکه برنامه اعزام به صورت متناوب باشد.

به همین دلیل، یک شارژر موبایل خودروی برقی باید به عنوان بخشی از کل گردش کار زمینی ارزیابی شود، نه به عنوان یک قطعه سخت‌افزار شارژ مجزا. نرخ بازگشت باتری، زمان پر کردن مجدد، بازرسی هواپیما، در دسترس بودن کابل و حرکت اپراتور همگی بر نتیجه قابل استفاده تأثیر می‌گذارند.

پهپادهای آبیاری معمولاً از تصمیمات آب پشتیبانی می‌کنند نه جایگزینی پمپ

عبارت «پهپاد آبیاری» می‌تواند سوءتفاهم ایجاد کند. در اکثر پروژه‌های تجاری، یک پهپاد به اندازه کافی آب برای آبیاری کل مزرعه حمل نمی‌کند. نقش با ارزش‌تر آن شناسایی تنش رطوبتی، بازرسی لوله‌ها و قطره‌چکان‌ها، نقشه‌برداری زهکشی، تأیید عملکرد آب‌پاش‌ها و هدایت آبیاری هدفمند است. کاربرد نقطه‌ای با حجم کم نیز ممکن است امکان‌پذیر باشد، اما حرکت اصلی آب همچنان از طریق پمپ یا شبکه تحت فشار انجام می‌شود.

این تمایز مهم است زیرا انرژی پمپ می‌تواند از انرژی شارژ پهپاد بیشتر باشد. سازمان خواربار و کشاورزی گزارش می‌دهد که کشاورزی تقریباً 72 درصد از برداشت آب شیرین جهانی را به خود اختصاص می‌دهد و آبیاری محرک اصلی آن است. حسگرهای بهتر می‌توانند تصمیمات مربوط به آب را بهبود بخشند، اما یک پروژه خارج از شبکه همچنان باید انرژی قابل اعتماد را برای تجهیزاتی که آب را جابجا می‌کنند، فراهم کند.داده‌های مدیریت آب کشاورزی فائو

نکته برنامه‌ریزی: این محدوده‌ها ورودی‌های نمایشی برای طراحی اولیه هستند، نه رتبه‌بندی تضمین شده برای یک پهپاد، شارژر یا پمپ خاص. انتخاب نهایی باید از پلاک تجهیزات و رابط‌های تأیید شده توسط سازنده استفاده کند.

دوم. طراحی هاب انرژی میدانی انرژی درب

از شارژ کنار جاده‌ای تا انرژی کشاورزی از راه دور

انرژی درب سیستم‌های ذخیره‌سازی و شارژ موبایل را برای نجات خودرو، ناوگان‌های تجاری، تجهیزات بزرگ الکتریکی و عملیات صنعتی در فضای باز توسعه و تولید می‌کند. همین مفهوم انرژی قابل اعزام می‌تواند از کشاورزی پشتیبانی کند زمانی که زیرساخت‌های الکتریکی ثابت خیلی دور، ساخت آن کند یا فقط در طول کار فصلی مورد نیاز است.

برای پروژه‌های کشاورزی، سیستم می‌تواند حول دو مسیر توان مجزا پیکربندی شود. یک پهپاد سازگار ممکن است از طریق یک کابل اختصاصی مطابق با پورت شارژ و الزامات الکتریکی آن متصل شود. به طور جداگانه، خروجی AC می‌تواند از بارهای میدانی تأیید شده مانند پمپ‌ها، روشنایی، تجهیزات اختلاط، ارتباطات و ابزارهای خدماتی پشتیبانی کند. تعریف واضح این مسیرها ایمنی را بهبود می‌بخشد و مدیریت بار را آسان‌تر می‌کند.

با این پیکربندی، شارژر موبایل خودروی برقی به یک هاب انرژی میدانی تبدیل می‌شود که می‌تواند چندین وظیفه هماهنگ را انجام دهد و در عین حال محدودیت‌های روشنی را برای هر مسیر خروجی حفظ کند.

چگونه پلتفرم منتشر شده 420 کیلووات ساعتی با معماری مطابقت دارد

پلتفرم ذخیره‌سازی و شارژ موبایل تمام زمینی 420 کیلووات ساعتی انرژی دربیک پیکربندی مرجع مفید برای کارهای خارج از شبکه پرتقاضا ارائه می‌دهد. مشخصات منتشر شده شامل 420 کیلووات ساعت انرژی ذخیره شده، تا 420 کیلووات خروجی شارژ DC ترکیبی، چهار اتصال شارژ و تا 300 کیلووات تأمین بار است. پلتفرم خزنده برای محیط‌های صنعتی ناهموار که دسترسی به سایت از پروژه‌ای به پروژه دیگر تغییر می‌کند، در نظر گرفته شده است.این ارقام قابلیت پلتفرم را توصیف می‌کنند، نه توان شارژ خودکار پهپاد. پهپاد فقط ولتاژ و جریانی را می‌پذیرد که توسط سیستم باتری، رابط، وضعیت حرارتی و منطق ارتباطی آن مجاز است. در نتیجه، هر اتصال مستقیم نیاز به تأیید سازگاری و کابل پیکربندی شده مناسب دارد. این از باتری هواپیما محافظت می‌کند و در عین حال به پلتفرم ذخیره‌سازی بزرگتر اجازه می‌دهد تا چندین بار کنترل شده را به طور همزمان سرویس دهد.

قابلیت انرژی درب

OCPP، CCS1 و CCS2 زمانی مهم باقی می‌مانند که پلتفرم از وسایل نقلیه الکتریکی یا ماشین‌آلات سازگار نیز پشتیبانی کند. با این حال، نباید به عنوان پروتکل‌های پهپاد ارائه شوند. شارژ پهپاد نیاز به رابط مطابق خود دارد. این جداسازی مقاله را از نظر فنی معتبر می‌سازد و به خریداران کمک می‌کند تا درک کنند که یک پلتفرم انرژی می‌تواند سیستم‌های خروجی مختلف را پشتیبانی کند بدون اینکه ادعا کند هر بار از استاندارد ارتباطی یکسانی استفاده می‌کند.

برای مأموریت‌های کوچکتر مبتنی بر حمل و نقل، انرژی درب همچنین پیکربندی‌های شارژ موبایل نصب شده بر روی خودرو را ارائه می‌دهد.

انتخاب باید با چرخه وظیفه روزانه، شرایط دسترسی، انرژی قابل استفاده، بار همزمان و رابط‌های شارژ مورد نیاز شروع شود، نه با یک رقم توان اصلی.سوم. اندازه‌گیری انرژی، توان و توان شارژبا کیلووات ساعت شروع کنید، سپس کیلووات را تأیید کنید

ظرفیت انرژی و توان خروجی به سؤالات متفاوتی پاسخ می‌دهند. کیلووات ساعت تعیین می‌کند که سیستم چه مدت می‌تواند کار کند. کیلووات تعیین می‌کند که کدام بارها می‌توانند همزمان اجرا شوند. یک پروژه حتی با انرژی ذخیره شده کافی می‌تواند شکست بخورد اگر اینورتر، کابل، کانکتور یا سیستم توزیع نتواند بار همزمان را پشتیبانی کند.

بنابراین، یک شارژر موبایل خودروی برقی باید هر دو آزمون را پشت سر بگذارد: انرژی قابل استفاده کافی برای روز برنامه‌ریزی شده و ظرفیت خروجی کافی برای بالاترین همپوشانی قابل قبول شارژ، پمپاژ و بارهای کمکی.

محاسبه

فرمول

انرژی پهپاد = 2.5 کیلووات ساعت × 6 رویداد در ساعت × 8 ساعت / 0.85 = 141.2 کیلووات ساعت.

سپس یک پمپ پشتیبانی آبیاری 7.5 کیلوواتی که شش ساعت کار می‌کند، تجهیزات اختلاط و انتقال 1.8 کیلوواتی که دو ساعت کار می‌کند، روشنایی 0.8 کیلوواتی که چهار ساعت کار می‌کند، ارتباطات 0.4 کیلوواتی که هشت ساعت کار می‌کند، و 6 کیلووات ساعت مجاز برای محاسبات میدانی و ابزارها را اضافه کنید.

بار

مبنای برنامه‌ریزی

همین مثال همچنین به موقعیت‌های شارژ کافی نیاز دارد. اگر باتری هر 10 دقیقه بازگردد، ناوگان شش رویداد شارژ در ساعت تولید می‌کند. یک چرخه شارژ 20 دقیقه‌ای دو موقعیت-ساعت برای هر شش بازگشت اشغال می‌کند، بنابراین در تئوری حداقل دو مسیر شارژ در دسترس مداوم مورد نیاز است. در عمل، یک مسیر سوم یا بافر باتری یدکی ممکن است توجیه شود زیرا باتری‌ها همیشه در فواصل زمانی کاملاً یکنواخت نمی‌رسند.

فاصله بازگشت باتری

رویداد در ساعت

چهارم. استقرار میدانی، اولویت بار و انطباق

یک حسابرسی انرژی قبل از استقرار اجرا کنید

یک برنامه میدانی قابل اعتماد قبل از خروج تجهیزات از انبار آغاز می‌شود. اپراتور باید هر مدل پهپاد، انرژی باتری، کانکتور شارژ، حداکثر جریان پذیرفته شده، زمان شارژ، نرخ رویداد مورد انتظار و تعداد هواپیماهای همزمان را ثبت کند. پمپ‌ها و بارهای کمکی به همین نظم نیاز دارند. ورودی نامی آنها، روش شروع، ساعات کار و اهمیت آنها باید مستند شود.

این سوابق همچنین تعیین می‌کنند که شارژر موبایل خودروی برقی باید در کجا قرار گیرد، کدام کابل‌ها مورد نیاز هستند و چه زمانی پلتفرم باید برای پر کردن مجدد بازگردد.

مورد حسابرسی

داده‌های جمع‌آوری شده

جهت باد نیز مهم است. سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده، رانش سم را به عنوان قطرات آفت‌کش یا گرد و غبار تعریف می‌کند که در حین یا بلافاصله پس از سمپاشی از منطقه کاربرد مورد نظر دور می‌شوند. تجهیزات شارژ و اپراتورها باید خارج از منطقه رانش برنامه‌ریزی شده باقی بمانند و محدودیت‌های برچسب محلی باید طرح نهایی را کنترل کنند.

مقدمه EPA در مورد رانش سم

فقط از یک رابط شارژ تأیید شده، کابل، محدوده ولتاژ و روش ارتباطی استفاده کنید.باتری آسیب دیده، متورم، بیش از حد گرم، آلوده یا تأیید نشده را شارژ نکنید.

مناطق اختلاط مواد شیمیایی، جابجایی باتری و نگهداری را از نظر فیزیکی جدا نگه دارید.

حالت شارژ ذخیره حداقل و آستانه‌های توقف مأموریت را قبل از شروع کار تنظیم کنید.

150 دلار در ساعت

همان مبنای هزینههزینه انتظار روزانه300 دلار75 دلار

• 225 دلار در روز اجتناب شده
• دوره سمپاشی 30 روزه
• 9000 دلار
• 2250 دلار
• کاهش مدل‌سازی شده 6750 دلاری
• فقط مدل تجاری نمایشی. نرخ نیروی کار محلی، هزینه‌های وسیله نقلیه، آب و هوا، ارزش محصول، قیمت باتری و شیوه‌های عملیاتی باید قبل از تصمیم خرید جایگزین این مفروضات شوند.

رویکردهای اصلی توان میدانی را مقایسه کنید

باتری‌های اضافی، ژنراتورهای سوختی، امتداد شبکه ثابت و ذخیره‌سازی موبایل همگی می‌توانند در زمینه مناسب معتبر باشند. تصمیم به مدت زمان مأموریت، صدا، انتشار محلی، حرکت سایت، قابلیت نگهداری، کیفیت شارژ و اینکه چند بار همان مزرعه سرویس داده می‌شود بستگی دارد.

عامل تصمیم‌گیری

باتری‌های اضافی

ژنراتور سوختی

امتداد شبکه ثابت

کم

قابلیت چند بار

محدود

پاسخ 10. کشور، مدل پهپاد، مشخصات باتری، جزئیات پورت شارژ، تعداد پهپادها، ساعات کار روزانه، رویدادهای شارژ تخمینی، بارهای پمپ، شرایط سایت و منبع پر کردن مجدد موجود را ارائه دهید. این جزئیات به انرژی درب اجازه می‌دهد تا یک پیکربندی واقع‌بینانه به جای یک رتبه‌بندی توان عمومی توصیه کند.

هفتم. نتیجه‌گیری

پهپادهای کشاورزی می‌توانند دقت سمپاشی، دسترسی به مزرعه، نظارت بر محصول و تصمیمات آبیاری را بهبود بخشند، اما عملکرد هواپیما به تنهایی یک عملیات مداوم ایجاد نمی‌کند. سیستم زمینی باید باتری‌ها را با نرخ مورد نیاز به سرویس بازگرداند، پمپ‌ها و ارتباطات حیاتی را تغذیه کند، انرژی ذخیره را حفظ کند و در سایت‌های در حال تغییر قابل استقرار باقی بماند.

یک

شارژر موبایل خودروی برقی

با طراحی خوب با آوردن انرژی ذخیره شده به محل کار به جای بازگرداندن مکرر هر باتری به شبکه، این مشکل را حل می‌کند. برای پهپادهای سازگار، انرژی درب می‌تواند یک اتصال کابل مطابق با پورت شارژ پیکربندی کند. همین پلتفرم همچنین می‌تواند از بارهای میدانی AC تأیید شده پشتیبانی کند و یک گره انرژی مدیریت شده برای سمپاشی، پشتیبانی آبیاری، روشنایی، ارتباطات و نگهداری ایجاد کند.

تصمیم خرید همچنان باید با شواهد آغاز شود: کیلووات ساعت روزانه، کیلووات همزمان، فرکانس رویداد شارژ، تقاضای پمپ، سیاست ذخیره، شرایط سایت و زمان پر کردن مجدد. هنگامی که آن ورودی‌ها مشخص شدند، انرژی درب می‌تواند ذخیره‌سازی، خروجی، قابلیت جابجایی و الزامات رابط را با مأموریت واقعی مطابقت دهد به جای اتکا به یک مشخصه اصلی.برای ارزیابی پروژه، از وب‌سایت انرژی درب بازدید کنید و داده‌های ناوگان پهپاد، باتری، پمپ، چرخه وظیفه و سایت مورد نیاز برای بررسی پیکربندی را به اشتراک بگذارید. یک برنامه انرژی از نظر فنی مطابق می‌تواند صف‌های شارژ را کاهش دهد، تداوم عملیاتی را حفظ کند و به ارائه‌دهندگان خدمات کشاورزی مسیری واضح‌تر از کار پهپاد در مقیاس خلبان به استقرار فصلی تکرارپذیر بدهد.