자율 운영을 확장하기 전에 CTO가 드론 배터리 수명주기에 대해 알아야 할 사항

자율 드론 작동은 겉으로 보기에는 우아해 보입니다. 정기 항공편, 자동 충전, 최소한의 인력 개입, 지속적인 데이터 수집. 프레젠테이션은 설득력이 있으며 기술은 실제로 이를 위한 준비가 되어 있습니다.

종종 준비되지 않은 것은 배터리 전략입니다!

자율 UAV 운영을 확장하는 CTO는 중앙 드론 배터리 수명주기 관리가 시스템 안정성에 미치는 영향을 지속적으로 과소평가합니다. 기술적이지 않아서가 아니라, 그렇습니다. 그러나 배터리 성능 저하가 느리고 비선형적이며 규모에 따라 실제 문제가 발생할 때까지 우선순위를 낮추기 쉽습니다.

확장하기 전에 레이더에 있어야 할 사항은 다음과 같습니다.

수명주기는 단일 숫자가 아닙니다

공급업체 사양 시트에는 주기 횟수가 나열되어 있습니다. 300사이클. 500사이클. 때로는 더. 그 숫자는 실제이지만 상황에 따라 달라지며 상황이 모든 것을 바꿉니다.

통제된 실험실 조건에서 정격 주기 수명을 달성한 드론 배터리는 적당한 방전 속도, 안정적인 온도 및 정확한 충전 종료로 사이클링됩니다. 귀하의 자율적 운영은 아마도 그렇게 보이지 않을 것입니다. 가변 탑재 중량, 아침과 오후 사이에 40도씩 변하는 실외 온도, 수십 개의 팩을 동시에 관리하는 충전 인프라처럼 보입니다.

이러한 조건에서는 실제 사이클 수명이 더 낮습니다. 얼마나 낮은지는 시스템이 얼마나 잘 설계되고 관리되는지에 달려 있습니다.

실질적인 의미: 명목상의 주기 수를 중심으로 용량 계획을 세우지 마십시오. 특정 작동 조건에서 관찰된 성능 저하 곡선을 중심으로 구축하십시오.

용량 저하는 단순한 배터리 문제가 아닌 시스템 문제입니다.

리튬폴리머 셀은 노후화되면서 용량이 감소합니다. 그것은 피할 수 없는 화학입니다. 운영상 중요한 것은 자율 시스템이 이에 어떻게 반응하는지입니다.

측정된 건강 상태가 아닌 가정된 배터리 용량을 기반으로 항공기를 파견하는 드론 함대는 소리 없는 위험을 축적하고 있습니다. 한때 45분짜리 임무를 수행할 수 있었던 팩은 이제 안정적으로 35분 안에 완료할 수 있습니다. 임무 프로필이 조정되지 않은 경우 시스템이 알고 있는 것보다 가장자리에 더 가까이 비행하고 있는 것입니다.

이것이 바로 배터리 관리 시스템(BMS)과 차량 소프트웨어의 통합이 규모에 따라 선택 사항이 아닌 이유입니다. 실시간 건강 상태 데이터는 임무 계획 논리를 제공해야 합니다. 배터리 상태에 동적으로 조정할 수 없는 자율 운영은 파일럿 프로그램 중에는 나타나지 않지만 매일 50대의 항공기가 운행되면 공격적으로 표면화되는 방식으로 불안정합니다.

시간 경과에 따른 열 이력 화합물

열은 리튬 셀 분해의 주요 촉진제입니다. 모든 고온 충전 주기, 여름 더위가 최고조에 달하는 모든 비행, 충전 베이에 몇 시간 동안 따뜻하게 놓아두었던 모든 배낭 등 이 모든 것이 복합적으로 작용합니다. 피해가 항상 눈에 보이는 것은 아닙니다. 이는 용량 감소가 가속화되고 내부 저항이 증가하며 결국 예측할 수 없는 방전 동작으로 나타납니다.

다양한 기후에서 연중 내내 자율 운영을 수행하려면 열 관리가 최우선 엔지니어링 고려 사항이 되어야 하며, 나중에 고려하는 것이 아닙니다. 이는 온도 제어 기능을 갖춘 충전 인프라, 열 흡수를 방지하는 배터리 저장 프로토콜, 팩당 열 기록을 기록하고 보고할 수 있는 BMS 하드웨어를 의미합니다.

배터리를 일반 부품으로, 충전기를 단순한 액세서리로 취급하는 CTO는 최악의 순간에 해당 결정에 따른 비용을 발견하는 경향이 있습니다.

교체 케이던스는 유지 관리 작업이 아닌 재무 모델입니다.

10대의 드론에서,배터리 교체유지 관리 항목입니다. 100대의 드론이 매년 200주기를 실행하므로 정확하게 모델링해야 하는 것은 상당한 자본 비용입니다.

재무 모델에서 수명 주기 가정이 잘못되면 재고를 과도하게 프로비저닝하거나 운영을 방해하는 계획되지 않은 조달 주기에 직면하게 됩니다. SLA 약정으로 자율 시스템을 실행하는 경우에는 둘 다 허용되지 않습니다.

운영 환경의 실제 성능 저하 데이터를 사용하여 교체 케이던스 예측을 구축합니다. 사이클 수와 팩당 용량 유지를 추적합니다. 달력 일정이 아닌 측정된 성능 임계값을 기준으로 사용 중지합니다.

규모에 맞는 올바른 배터리 파트너 선택

일관된 셀 품질, 강력한 BMS 통합, 실제 조건에서 문서화된 성능, 사양 일관성을 손상시키지 않고 대량 조달을 지원할 수 있는 제조업체 등 자율 운영 요구 사항에 맞게 설계된 UAV 배터리 없이는 이 모든 것이 작동하지 않습니다.

ZYEBATTERY는 이러한 요구 사항을 정확히 염두에 두고 고성능 리튬 폴리머 및 고체 리튬 이온 UAV 배터리를 제작합니다. 대규모로 안정적으로 실행되어야 하는 자율 드론 프로그램을 구축하는 CTO의 경우 배터리 공급망은 다른 모든 시스템 구성 요소와 동일한 엔지니어링 엄격함을 누릴 자격이 있습니다.

규모는 처음에 설정한 모든 가정을 증폭시킵니다. 배터리 가정이 올바른지 확인하십시오.