เหตุใดการออกแบบแบตเตอรี่จึงเป็นข้อจำกัดที่ซ่อนอยู่ในโดรนรวบรวมข้อมูลที่ขับเคลื่อนด้วย AI

การสนทนาเกี่ยวกับโดรนที่ขับเคลื่อนด้วย AI มีแนวโน้มที่จะมุ่งเน้นไปที่สิ่งใหม่และน่าตื่นเต้น เช่น ชิปอนุมานออนบอร์ด โมดูลการประมวลผลแบบเอดจ์ โครงข่ายประสาทเทียมที่ทำงานการตรวจจับวัตถุแบบเรียลไทม์ที่ระดับความสูง มันเป็นฮาร์ดแวร์ที่น่าสนใจ และดึงความสนใจออกจากส่วนประกอบที่จำกัดองค์ประกอบทั้งหมดอย่างเงียบๆ

แบตเตอรี่.

ไม่ใช่เพราะเทคโนโลยีแบตเตอรี่นิ่ง มีการปรับปรุงอย่างมาก แต่เนื่องจากความต้องการพลังงานของระบบ UAV ที่ผสานรวม AI นั้นเติบโตเร็วกว่าการออกแบบแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ที่ทัน และช่องว่างจะปรากฏขึ้นในรูปแบบที่ไม่ชัดเจนเสมอไปจนกว่าคุณจะเข้าสู่การใช้งานอย่างลึกซึ้ง

สิ่งที่ AI Payload ต้องการจากแบตเตอรี่จริงๆ

โดรนทำแผนที่มาตรฐานพร้อมกล้องคงที่สามารถคาดเดาได้และดึงพลังงานได้ค่อนข้างเสถียร โดรนรวบรวมข้อมูลที่ขับเคลื่อนด้วย AI นั้นเป็นเครื่องจักรที่แตกต่างออกไป

โปรเซสเซอร์ AI ในตัว — ประเภทที่ใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์ การตรวจจับความผิดปกติ หรือการจำแนกแบบเรียลไทม์ — ใช้พลังงานที่สำคัญและแปรผัน โหลดจะผันผวนขึ้นอยู่กับความเข้มของการประมวลผล ปริมาณข้อมูล และความแรงที่ระบบดำเนินการอนุมาน วางซ้อนไว้บนมอเตอร์ ตัวควบคุมการบิน เซ็นเซอร์ และระบบสื่อสาร แล้วคุณมีโปรไฟล์พลังงานที่ไม่ปกติ ขึ้นสูงสุดอย่างคาดเดาไม่ได้ และต้องการการส่งแรงดันไฟฟ้าที่สม่ำเสมอตลอด

นี่คือจุดที่การออกแบบแบตเตอรี่กลายเป็นข้อจำกัดอย่างแท้จริง ไม่ใช่แค่ส่วนประกอบที่สนับสนุน

ปัจจัยการออกแบบสามประการที่สำคัญจริงๆ

ความหนาแน่นของพลังงาน

ภารกิจรวบรวมข้อมูล AI มีแนวโน้มที่จะใช้เวลานาน เวลาบินที่ยาวนานขึ้นหมายถึงครอบคลุมพื้นที่มากขึ้น บันทึกข้อมูลได้มากขึ้น และผลตอบแทนจากการลงทุนในภารกิจดีขึ้น ความหนาแน่นของพลังงาน — วัตต์-ชั่วโมงต่อกิโลกรัม — เป็นหน่วยเมตริกที่กำหนดระยะเวลารันไทม์ที่คุณได้รับ โดยไม่เพิ่มน้ำหนักซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการบิน

สำหรับการกำหนดค่า UAV ที่ใช้ AI หนัก แบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดี เนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานที่ดีเมื่อเทียบกับน้ำหนัก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโซลิดสเตตกำลังผลักดันสิ่งนี้ต่อไป โดยนำเสนอความหนาแน่นของพลังงานที่ดีขึ้นพร้อมความเสถียรทางความร้อนที่ดีขึ้น ซึ่งมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเนื่องจากการประมวลผลบนเครื่องบินจะสร้างความร้อนเพิ่มเติมภายในเฟรม

ความสม่ำเสมอของการคายประจุภายใต้โหลดที่แปรผัน

นี่คือหนึ่งในผู้ประกอบการส่วนใหญ่ดูถูกดูแคลน เมื่อโปรเซสเซอร์ AI เข้าสู่รอบการอนุมานที่หนักหน่วง การดึงกระแสไฟจะพุ่งสูงขึ้น แบตเตอรี่ที่มีความสม่ำเสมอในการปล่อยประจุไม่ดีจะตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้าตก ซึ่งเป็นการลดลงชั่วคราวซึ่งอาจทำให้ระบบไม่เสถียร รีเซ็ตอุปกรณ์ต่อพ่วง หรือกระตุ้นให้เกิดการแจ้งเตือนแรงดันไฟฟ้าต่ำที่ขัดขวางภารกิจ

แบตเตอรี่ UAV ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีจะรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ตลอดช่วงการคายประจุที่กว้าง และรับมือกับโหลดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วโดยไม่เกิดการลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจำเป็นต้องมีการเลือกเซลล์ที่มีคุณภาพ ข้อกำหนดความต้านทานภายในที่เข้มงวด และตรรกะ BMS ที่ปรับเทียบให้เหมาะกับการใช้งาน ไม่ใช่ค่าเริ่มต้นทั่วไป

การจัดการความร้อน

โปรเซสเซอร์ AI ทำงานอย่างอบอุ่น เมื่อรวมเข้ากับเซลล์ LiPo ที่มีการคายประจุสูงภายในโครงสร้างเครื่องบินขนาดกะทัดรัด และการจัดการระบายความร้อนก็กลายเป็นปัญหาทางวิศวกรรมที่แท้จริง ความร้อนเร่งการสลายตัวของลิเธียมโพลีเมอร์ ส่งผลต่อประสิทธิภาพการปล่อยประจุกลางการบิน และในกรณีที่เลวร้ายที่สุดจะทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย

การออกแบบแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานโดรน AI จำเป็นต้องคำนึงถึงสภาพแวดล้อมทางความร้อนที่ใช้งาน ไม่ใช่แค่อุณหภูมิแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความร้อนที่เกิดจากฮาร์ดแวร์ข้างเคียงภายในเครื่องบินด้วย

เหตุใดสิ่งนี้จึงถูกมองข้าม

การพัฒนาโดรน AIมีแนวโน้มที่จะเป็นซอฟต์แวร์และเพย์โหลดฟอร์เวิร์ด ทีมลงทุนอย่างมากในชั้นข้อมูลอัจฉริยะ เช่น โมเดลการฝึกอบรม การเพิ่มประสิทธิภาพไปป์ไลน์การอนุมาน ตรวจสอบความถูกต้องของเซ็นเซอร์ และถือว่าระบบไฟฟ้าเป็นเพียงการตัดสินใจในการจัดหาสินค้า

มันได้ผลจนกระทั่งมันไม่ได้ผล จากนั้น คุณกำลังแก้ไขปัญหาการปิดเครื่องกลางภารกิจ เวลาบินที่ไม่สอดคล้องกัน และการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ก่อนเวลาอันควรโดยไม่มีการวินิจฉัยที่ชัดเจน สาเหตุที่แท้จริงมักเกิดจากแบตเตอรี่ที่ไม่เคยได้รับการออกแบบมาสำหรับโปรไฟล์โหลดที่ใช้งานจริง

จับคู่แบตเตอรี่กับภารกิจ

สำหรับผู้ปฏิบัติงานและวิศวกรที่สร้างหรือใช้งานโดรนรวบรวมข้อมูลที่ขับเคลื่อนด้วย AI การสนทนาเรื่องการเลือกแบตเตอรี่จะต้องเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ ในขั้นตอนการออกแบบระบบ ไม่ใช่ในการตรวจสอบข้อมูลจำเพาะในนาทีสุดท้าย

ไซแบตเตอรี่พัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ประสิทธิภาพสูงและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน UAV แบบโซลิดสเตตที่สร้างขึ้นสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูง โดยไม่จำเป็นต้องมีความสม่ำเสมอของพลังงานและความน่าเชื่อถือ จุดเน้นอยู่ที่แบตเตอรี่ที่ตรงกับสภาพการทำงานจริงของแพลตฟอร์มโดรนขั้นสูง — โหลดแบบแปรผัน ภารกิจเพิ่มเติม และสภาพแวดล้อมที่ความล้มเหลวไม่สามารถกู้คืนได้

หากโดรนของคุณฉลาดขึ้นแบตเตอรี่ของมันจำเป็นต้องรักษาให้ทัน.