Kugadzira Mabhatiri eDrones neUAV
Kugadzirwa kwemadrone neMotokari Dzisina Murwi (UAVs) kwakawedzera nekukurumidza mumakore achangopfuura. Madrone haasisiri matoyi ekungonakidzwa nawo chete, asi ave maturusi akakosha muzvikamu zvakawanda: kugadzira mapu nekuongorora, kuongorora zvivakwa, kurima kwakanyatsojeka, kutakura zvinhu, kutsvaga nekununura, uye kunyangwe mashandisirwo emauto. Zvisinei, shure kwekufambira mberi mumakamera, masensa, ma autopilots, uye kutaurirana, pane chimwe chinhu chinowanzova "muganhu" mukuru wehunyanzvi hwedrone: bhatiri. Kutsungirira kubhururuka, kuchengetedzeka, huremu, uye kuvimbika kwebasa zvinoenderana zvakanyanya netekinoroji yebhatiri inoshandiswa. Chinyorwa chino chinokurukura hunyanzvi hwakasiyana-siyana hwebhatiri huri kukurudzira mashandiro edrone neUAV, pamwe nematambudziko nemirairo yeramangwana.
Sei mabhatiri ari pakati pekuvandudzwa kwemadrone?
Madrone masisitimu anonyanya kurema. Giramu rega rega rinofanira "kubhadharwa" nekushandiswa kwesimba rakawanda kuti rikwire. Nekuda kweizvozvo, mabhatiri edrone ane simba rakawanda (renguva refu yekubhururuka), anogona kupa mafungu akakwirira (ekusimuka, kumhanya nekukurumidza, kana kutakura mitoro), anoramba akachengeteka, uye akasimba pakuchaja kakawanda. Kune rumwe rutivi, mashandisirwo chaiwo anowanzoda kuchaja nekukurumidza uye kushanda munzvimbo dzakasiyana-siyana dzekupisa, kusanganisira kupisa kwakanyanya uye kutonhora kwakanyanya.
Kwemakore, mabhatiri eLiPo (Lithium Polymer) ave achifarirwa nemadrone e multirotor nekuda kwekukwanisa kwawo kushanda nesimba. Zvisinei, mabhatiri eLiPo anewo hunhu hunoda kungwarira: anogona kukuvara zvakanyanya, anogona "kufefetera", uye anoda nzira dzekuchaja nekuchengetedza dzakarongwa. Kuvandudzwa kwemabhatiri kuri kugadzirisa kudiwa kwemabhatiri ane simba uye akachengeteka muindasitiri.
Kushanduka kwemakemikari ebhatiri: kubva kuLiPo kuenda kumhuri yelithium yakasiyana-siyana
1. Lithium-ion ine simba guru (Li-ion)
Pamabasa anoda nguva refu yekubhururuka, mamwe mapuratifomu eUAV ari kuchinja kubva kuLiPo kuenda kuLi-ion ane masero e cylindrical (semuenzaniso, 18650 kana 21700) kana masero epouch ane simba rakawanda. Li-ion inowanzova nesimba rakawanda kupfuura "high C" LiPo, zvichiita kuti ive yakakodzera ndege dzeVTOL dzine mapapiro akasimba kana dzehybrid dzisingade magetsi akawandisa nguva dzese. Matambudziko acho kugona kwemagetsi epamusoro uye kutonga kwekupisa—kana zvichidikanwa magetsi akawandisa, mashandiro eLi-ion anogona kudzikira uye kupisa kunogona kuitika. Zvitsva munzvimbo iyi zvinosanganisira kusarudza masero ane simba rakawanda, magadzirirwo emapaketi anoderedza kudzivirira kwemukati, uye BMS yakangwara (Battery Management Systems).
2. LiFePO4 (LFP) yekuchengetedza uye kurarama kwenguva refu
Kemikari yeLFP inozivikanwa nekugadzikana zvakanyanya pakupisa uye ine hupenyu hwakareba hwekutenderera. Kune maUAV anoshanda pedyo nevanhu, munzvimbo dzemaindasitiri, kana kune zvinodiwa pakushanda zvinoda nguva yakawanda yekutenderera (semuenzaniso, madrone ekuongorora anobhururuka kakawanda pazuva), LFP isarudzo inokwezva. Dambudziko nderekuti ine simba shoma, zvichikonzera nguva pfupi yekubhururuka nehuremu hwakafanana. Kugadzira zvinhu zvitsva muLFP kunotarisa pakuwedzera simba, kuvandudza dhizaini yemapaketi, uye kugadzirisa sisitimu yekuderedza huremu hwese.
3. Lithium-sulfur (Li-S) uye solid-state: vanhu vachazoda kusarudzwa mune ramangwana
Lithium-sulfur inovimbisa huwandu hwesimba hwakanyanya kupfuura lithium yakajairika. Mudzidziso, Li-S inogona kudarika 400 Wh/kg, zvichigona kuwedzera nguva yekubhururuka kwedrone zvakanyanya. Zvisinei, Li-S ichiri kutarisana nematambudziko akadai sekuora nekukurumidza, hupenyu hushoma hwekutenderera, uye nyaya ye "shuttle effect" inoderedza kushanda zvakanaka. Panguva iyi, mabhatiri e-solid-state anopa vimbiso huru maererano nekuchengetedzeka uye huwandu hwesimba, sezvo achishandisa ma electrolyte akasimba anodzivirira kubuda kwemvura uye anogona kuderedza njodzi yekupisa. Kunyange zvazvo tsvakiridzo yakawanda uye kugadzirwa kwemuenzaniso kuri kuitwa, kugadzirira mutengo uye kugadzirwa kwehuwandu kuchiri matambudziko.
Kuvandudzwa kwekugadzirwa kwemapaketi: hazvisi zvemasero chete
Kazhinji, zvinhu zvitsva zvikuru hazvisi mumakemikari emasero chete, asi nenzira yakagadzirwa nayo. Madrone anoda mabhatiri anogona kupa simba zvinobudirira pasina kurasikirwa nekupisa kwakanyanya.
1. Dhizaini isina tafura uye kuramba kwakaderera
Mamwe magadzirirwo emasero emazuva ano anoderedza kuramba kwemukati kuburikidza nemagadzirirwo chaiwo emagetsi. Izvi zvinoguma nekuyerera kwemagetsi kwakasimba, kuderedzwa kwekugadzirwa kwekupisa, uye kudzikira kwemagetsi kana throttle yawedzerwa.
2. Zvinobatanidza netambo zvinoshanda zviri nani
Kurasikirwa kwesimba kunoitikawo mumaconnector, solder, uye tambo. Indasitiri yemadrone iri kugadzira maconnector akachengeteka, anodzivirira kudedera, uye asina kupindira zvakanyanya. Izvi zvinokanganisa zvakananga kushanda zvakanaka uye tembiricha yekushanda.
3. Kutarisirwa kwekupisa kwakabatana
MumaUAV emumaindasitiri nemauto, masisitimu ekutonhodza asingapindi uye anoshanda ari kuwedzera kuwanda. Kutonhodza kusingapindi kunogona kusanganisira ma heatsinks, zvinhu zvinoparadzira kupisa, uye magadzirirwo emhepo anoshandisa kuyerera kwemhepo panguva yekubhururuka. Kutonhodza kunoshanda, ukuwo kuchiwedzera kuoma, kunogona kuchengetedza mashandiro ebhatiri panguva yekushanda kwakasimba.
BMS Yakangwara: mabhatiri ari kuwedzera "kufunga"
Mumadrone anobhururuka anofarira zvemitambo, mabheteri anowanzova "mapenzi," achipa simba chete pasina kutaurirana kwakawanda kwedata. MumaUAV ehunyanzvi, nzira iyi iri kuchinja. MaBMS akangwara ikozvino ndiwo akakosha pakuchengetedza uye kushanda zvakanaka.
– Kuongororwa kwesero rega rega: voltage, tembiricha, uye simba remagetsi zvesero rega rega zvinotariswa panguva chaiyo kudzivirira kubudiswa kwesimba zvakanyanya kana kushaja zvakanyanya.
- Kufungidzira kweSoC neSoH (State of Charge/State of Health): kunobatsira vatyairi vendege kana ma autopilots kufanotaura nguva yekubhururuka yasara zvakanyatsonaka, kwete kungoenderana nemagetsi chete.
– Dziviriro uye kudzivirira kutadza: bhatiri rinogona kudzima magetsi kana paine chimwe chinhu chisina kujairika, kana kutumira yambiro kuhurongwa hwekudzora ndege.
– Kutaurirana nedata: mamwe mapaketi anotsigira maitiro ekutaurirana kuitira kuti mutyairi wendege agone kugadzirisa chimiro chemagetsi, kudzikamisa throttle pakupisa kwakanyanya, kana kuronga Kudzokera Kumba kwakangwara.
Kuvandudzwa kweBMS kuri kuwedzerawo kushandiswa kwemaalgorithms ekufanotaura anotungamirirwa nedata, kunyangwe kudzidza kwemuchina, kuratidza kudzikiswa kwesimba zvichibva pamashandisirwo chaiwo.
Kuchaja nekukurumidza uye zvivakwa zvemagetsi
Kufamba kwenguva refu kwakanakira, asi kana uri munhandare, kumhanya kwekufamba ndicho chinhu chinowanzodiwa. Saka, hunyanzvi hwekugadzira mafuta hwakakosha.
– Kuchaja nekukurumidza kwakachengeteka: kuchaja nekukurumidza kunofanirwa kutarisisa tembiricha uye miganhu yemagetsi kuitira kuti kusakurumidzisa kuora.
– Multi-pack smart charger: kunyanya kumabhizinesi, system yekuchaja inokwanisa kuyera masero, kuverenga data reBMS, uye kuronga kuchaja inodiwa zvikuru.
– Sisitimu yekuchinjana mabhatiri: Dzimwe nzira dzekugadzirisa zvinhu nenzvimbo dzekuisa madhirone dzinoshandisa nzira yekuchinjana mabhatiri otomatiki. Izvi zvinoderedza nguva yekushanda uye zvinovhura mikana yekushanda kwenguva pfupi.
– Kubatanidzwa kwesimba rinogona kudzokororwa: munzvimbo dziri kure, masisitimu ekuchaja akavakirwa pamagetsi ezuva kana ejenareta yehybrid ari kutanga kushandiswa, kunyangwe simba nekumhanya zvichiri matambudziko.
Kuchengetedzeka: chinhu chisingagone kukanganiswa
Kupisa mabheteri eLithium kune njodzi huru. Nekuti madrone anowanzo shandiswa pedyo nezvinhu zvakakosha kana nzvimbo dzeveruzhinji, hunyanzvi hwekuchengetedza hwakakosha pakupa mvumo yekushanda uye kugamuchirwa neveruzhinji.
Dzimwe nzira dziri kuramba dzichizivikanwa:
- Chivharo chakasimba uye zvinhu zvisingatsvi kuti zvideredze kukuvadzwa kana zvikakuvara.
- Chinoongorora tembiricha yenzvimbo dzakawanda kuti ione kupisa nekukurumidza.
- Kugadzirwa kwepakeji yemodular kuitira kuti kukundikana kwechikamu chimwe chete kusakonzere kukundikana zvachose.
- Nzira dzekuchengetedza zvinhu dzakakura uye dzekutakura, kusanganisira kushandiswa kwemabhegi asingatsvi uye mitemo yakakosha yekutumira zvinhu.
MumaUAV emumaindasitiri, zvitupa zvekuchengetedza mabhatiri uye mitemo yemagwaro iri kuchinjawo, zvichikurudzira vagadziri kuti vave pachena maererano nekuyedzwa kwekuvimbika, madenderedzwa, uye miganhu yekushanda.
Kukanganisa kwekuvandudzwa kwemabhatiri pakushandiswa kwemadrone
Kugadzirwa kwemabhatiri kuri kuita kuti madrone ashandiswe sei:
- Kugadzira mamepu nekuongorora: nguva yakareba yekubhururuka zvinoreva nzvimbo yakakura yekuvhara rwendo murwendo rumwe chete.
– Kuongororwa kwenetiweki yemagetsi nemapombi: kuvimbika kwemapaketi uye kufanotaura simba rinosara kunoderedza njodzi yekumhara munzvimbo dzine njodzi.
– Kutakura zvinhu: kunoda musanganiswa wesimba rakawanda, kuchengetedzeka, uye kugona kuyerera kwemvura pakusimuka nemutoro.
- Kurima nemazvo: madrone ekupfapfaidza anoda simba guru uye masisitimu emabhatiri anodzivirira kutenderera, saka kusarudza kemesitiri uye dhizaini yemapakiti kwakakosha.
Nzira yeramangwana
Kuenderera mberi, kuvandudzwa kwemabhatiri emadrone kungangofamba munzira nhatu huru. Chekutanga, kuwedzera huwandu hwesimba kuburikidza nemakemikari matsva akadai seLi-S kana mabhatiri e-solid-state. Chechipiri, kuvandudza kuchengetedzeka uye hupenyu kuburikidza neBMS dzakangwara dziri kuwedzera uye magadzirirwo emapakiti anodzivirira kupisa uye akasimba. Chechitatu, kusimbisa ecosystem yekushanda—kubva pamatanho emabhatiri, masisitimu ekuisa madokeji, kuchinjana otomatiki, kusvika kuzvivakwa zvekuchaja zvinobudirira.
Pakupedzisira, mabhatiri haasi magetsi chete, asi ndiwo "muchina wekugadzira madrone: kuti anogona kubhururuka kusvika papi, kuti anoshanda zvakachengeteka sei, uye kuti anotsigira sei mabasa ake zvinobudirira. Nekuenderera mberi kwekuvandudzwa, miganho yekare yemadrone—nguva yekubhururuka uye njodzi yebhatiri—zvichachinja zvishoma nezvishoma, zvichivhura mukana wekuti maUAV akawanda uye akavimbika mune ramangwana.
