จะจัดการและบำรุงรักษาแบตเตอรี่โซลิดสเตตบนโดรนได้อย่างไร

ตลาดกำลังเคลื่อนตัวออกจากระบบแบตเตอรี่ LiPo และ Li-ion แบบดั้งเดิมอย่างรวดเร็ว เนื่องจาก UAV ระดับองค์กร อุตสาหกรรม และเชิงพาณิชย์ ต้องการความทนทานที่เพิ่มขึ้น ความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น ความทนทานต่ออุณหภูมิที่กว้างขึ้น และความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น

แบตเตอรี่โซลิดสเตตบนโดรนได้รับความสนใจในฐานะระบบส่งกำลังทางอากาศประสิทธิภาพสูงรุ่นต่อไปอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงนี้

เมื่อเปรียบเทียบกับเคมีทั่วไป แบตเตอรี่โซลิดสเตตมีความหนาแน่นของพลังงานมากกว่า มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า และมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า

แต่หากไม่มีการจัดการ การตรวจสอบ และการบำรุงรักษาที่เหมาะสม แม้แต่แบตเตอรี่โซลิดสเตตที่มีความซับซ้อนที่สุดก็ไม่สามารถทำงานได้อย่างดีที่สุด

อายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ของแบตเตอรี่หรือความล้มเหลวก่อนกำหนดนั้นถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ รวมถึงอุณหภูมิ วิธีการชาร์จ รูปแบบการคายประจุ สภาพการเก็บรักษา และที่สำคัญที่สุดคือ ระบบจัดการแบตเตอรี่ขั้นสูง (BMS)

แบตเตอรี่โดรนโซลิดสเตตคืออะไร?

แบตเตอรี่โดรนโซลิดสเตตเป็นแบตเตอรี่ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมที่ซับซ้อนซึ่งใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง เช่น ซัลไฟด์ ออกไซด์ หรือวัสดุโพลีเมอร์ แทนอิเล็กโทรไลต์ของเหลวหรือเจลทั่วไป

การอัดเซลล์ให้แน่นยิ่งขึ้นสามารถทำได้ด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการหนีความร้อนและหยุดการรั่วไหลภายใน

ลักษณะสำคัญ ได้แก่ :

ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น - มักจะมีศักยภาพมากกว่าระบบอิเล็กโทรไลต์เหลวในปัจจุบันถึง 30–50%

เสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม – ความปลอดภัยและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นในความร้อนหรือความเย็นจัด

อายุการใช้งานของวงจรยาวนานขึ้น – การออกแบบจำนวนมากสามารถเกิน 1,000+ รอบโดยการสลายตัวของกำลังการผลิตน้อยลง

ลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ - ไม่มีอิเล็กโทรไลต์ของเหลวไวไฟช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการปฏิบัติงานของ UAV ได้อย่างมาก

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้แบตเตอรี่โซลิดสเตตบนโดรนเหมาะสำหรับแพลตฟอร์มทางอากาศที่มีความต้องการสูง เช่น โดรนส่งสินค้า ระบบตอบสนองฉุกเฉิน และโดรนตรวจสอบที่มีความทนทานยาวนาน

ปัจจุบันมีแบตเตอรี่โดรนประเภทใดบ้าง

การเปรียบเทียบแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ ถือเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจถึงความสำคัญของเทคโนโลยีโซลิดสเตต

1. แบตเตอรี่ LiPo (ลิเธียมโพลีเมอร์)

อัตราการไหลสูง

น้ำหนักเบา

ใช้กันอย่างแพร่หลายในโดรนระดับงานอดิเรกและโดรนผู้บริโภค

ข้อเสีย: การบวม ความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้ วงจรชีวิตสั้นลง

2. แบตเตอรี่ Li-ion (ทรงกระบอก / กระเป๋า)

ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า LiPo

อายุยืนยาวยิ่งขึ้น

ข้อเสีย: อัตราการไหลออกต่ำ ความเสี่ยงจากความร้อนเคลื่อนตัว

3. แบตเตอรี่โซลิดสเตต

ความหนาแน่นของพลังงานที่มีศักยภาพสูงสุด

วงจรชีวิตยาว

เสถียรภาพและความปลอดภัยที่เหนือกว่า

ปัจจุบันต้นทุนสูงขึ้นแต่ลดลงอย่างรวดเร็ว

แบตเตอรี่โซลิดสเตตของโดรนนำเสนอการผสมผสานที่ดีที่สุดของความทนทาน ความปลอดภัย และความคุ้มทุนในระยะยาวในบรรดาตัวเลือกเหล่านี้ โดยเฉพาะสำหรับการดำเนินธุรกิจการบิน

ทำไมเราถึงต้องใช้แบตเตอรี่โดรนโซลิดสเตต?

อุตสาหกรรมโดรนได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยี LiPo และ Li-ion มานานกว่าสิบปี แต่เมื่อหน้าที่ของ UAV มีความซับซ้อนมากขึ้น ข้อจำกัดของมันก็ชัดเจนมากขึ้น

1. เวลาบินจำกัด

แบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวไม่สามารถรองรับการบินเป็นเวลานานได้โดยไม่เพิ่มน้ำหนักและปริมาตร

2. ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย

สำหรับ LiPo Pack การบวม การเจาะ ไฟไหม้ และการหลบหนีจากความร้อนยังคงเป็นความเสี่ยงร้ายแรง

3. อายุการใช้งานสั้น

แบตเตอรี่ LiPo ลดลงอย่างเห็นได้ชัดหลังจากผ่านไป 150–300 รอบ ส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานเพิ่มขึ้น

4. ความไวต่ออุณหภูมิ

ความเย็นจัดทำให้ความจุลดลง ความร้อนจัดเร่งการย่อยสลาย

5. อัตราการชาร์จที่ช้าสำหรับโดรนที่มีความทนทาน

เซลล์ LiPo/Li-ion จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วในระหว่างการชาร์จอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นปัญหาสำหรับโดรนอุตสาหกรรม

ข้อจำกัดทั้งห้าข้อได้รับการแก้ไขโดยเทคโนโลยีโซลิดสเตต ช่วยให้นักบิน UAV สามารถทดสอบขีดจำกัดประสิทธิภาพได้อย่างปลอดภัย