Poradnik dotyczący zasilania w terenie, wymiany baterii i planowania energii mobilnej
Ciężkie drony rolnicze mogą szybko pokryć pola, ale samolot to tylko jedna część równania produktywności. W przypadku oprysków komercyjnych, siewu, nawożenia i usług rolniczych codzienna wydajność jest często ograniczona przez to, co dzieje się po wylądowaniu drona: wymianę akumulatora, chłodzenie akumulatora, ładowanie, uzupełnianie cieczy, kontrolę sprzętu i zmianę położenia podstawy polowej. Jeśli akumulatory zużywają się szybciej, niż można je odnowić, operator może posiadać sprawną flotę dronów i nadal tracić cenne godziny pracy z powodu kolejki do ładowania.
Problem ten staje się poważniejszy na dużych polach i odległych terenach uprawnych. Stały budynek może mieć odpowiednią instalację elektryczną, ale może być oddalony o kilka kilometrów od aktywnej strefy prac. Generator może zapewnić energię w terenie, ale należy zaplanować jego moc wyjściową, konfigurację gniazd, zasilanie paliwem, hałas, konserwację i możliwość jednoczesnej obsługi kilku ładowarek. Sam zakup większej liczby baterii tworzy większy bufor, ale nie rozwiązuje podstawowego pytania: czy operacja ta może przywrócić energię tak szybko, jak zużywają ją drony?
Z tego powodu AMobilna ładowarka EVze zintegrowanym magazynowaniem energii można uznać za mobilną platformę do pozyskiwania energii polowej, a nie za dedykowaną ładowarkę do dronów. W typowej architekturze rolniczej system magazynowania energii dostarcza zweryfikowane zasilanie prądem przemiennym do ładowarki lub stojaka ładującego zatwierdzonego przez producenta drona. Bateria drona nadal podąża za własnym napięciem, BMS, złączem i logiką ładowania. Door Energy rozwiązuje następnie problem po stronie gruntu: magazynuje energię, przesyła ją do pola, dystrybuuje moc do kompatybilnych odbiorników i zmniejsza zależność od jednego stałego punktu ładowania.

Ciężkie drony natryskowe zamieniają wytrzymałość na ładunek. Purdue University Extension zauważa, że pusty dron natryskowy może pozostawać w powietrzu przez około 15 minut, podczas gdy ten sam statek powietrzny przy pełnym obciążeniu może w niektórych warunkach pracy ograniczyć się do około sześciu do ośmiu minut. W odrębnych wytycznych dotyczących bieżących wyzwań podano, że cięższe drony natryskowe zwykle wymagają wielu zapasowych akumulatorów, ponieważ praktyczny czas lotu może spaść do około siedmiu do dwunastu minut, podczas gdy ładowanie akumulatora może trwać od około 10 do 30 minut w zależności od rozmiaru akumulatora, mocy ładowania i temperatury akumulatora.
Źródło:Rozszerzenie Uniwersytetu Purdue – konfiguracja operacyjna w terenie
Stwarza to problem z przepustowością. Jeśli dron zakończy lot, zanim poprzedni akumulator powróci do stanu gotowości, operator będzie potrzebował więcej akumulatorów, większej liczby ładowarek lub większej ilości energii elektrycznej. Kiedy na tej samej przyczepie pracuje kilka dronów, każdy dodatkowy samolot zwiększa szybkość, z jaką wyczerpane akumulatory docierają do obszaru ładowania. Prawidłowe pytanie brzmi zatem nie tylko: „Jak długo może latać dron?” Pytanie brzmi także: „Ile cykli baterii na godzinę może przywrócić stacja naziemna?”
Punkt ładowania również ma problem z lokalizacją. University of Georgia Extension podkreśliło, że w operacjach dronów natryskowych powszechnie wykorzystuje się system na przyczepie do szybkiego ładowania i mieszania produktów oraz że stacja ta może wymagać poruszania się po dużym polu, aby zmniejszyć odległość powrotną bez opryskiwania. Każdy niepotrzebny lot powrotny zużywa energię akumulatora bez obróbki upraw. Innymi słowy zdalny punkt ładowania może obniżyć wartość samolotu o wysokich osiągach.
Źródło:Rozszerzenie Uniwersytetu Georgia – Drony natryskowe: przepisy i względy operacyjne
| Pole bólu | Efekt operacyjny | Co musi rozwiązać system energetyczny |
| Krótkie cykle lotu obciążone | Częste lądowanie i wymiana baterii | Regeneruj akumulatory wystarczająco szybko, aby uniknąć kolejek |
| Kilka dronów w jednej bazie | Zapotrzebowanie na ładowanie pojawia się równolegle | Obsługa wielu ładowarek bez przeciążania źródła |
| Odległe lub zmieniające się strefy pracy | Długie podróże powrotne marnują czas i energię lotu | Przesuń zmagazynowaną energię bliżej pola aktywnego |
| Gorące akumulatory i letnie warunki | Akceptacja opłat i ich realizacja mogą ulec spowolnieniu | Zostaw margines mocy i czasu; korzystaj z zacienionych, zarządzanych obszarów ładowania |
| Pompy, urządzenia oświetleniowe i mieszające | Ładowanie dronów konkuruje z innymi ładunkami | Dostosuj całkowite obciążenie pola, a nie samą ładowarkę drona |
| Wąskie okno natryskowe | Jednogodzinne opóźnienie może zmniejszyć dzienną powierzchnię poddawaną zabiegowi | Nadaj priorytet ciągłemu przepływowi pracy, a nie szczytowej mocy z tabliczki znamionowej |
Celem komercyjnego aplikatora nie jest zajmowanie ładowarki. Celem jest utrzymanie lotu statku powietrznego przez ograniczony okres, w którym pogoda, warunki upraw, dostępność operatora i warunki regulacyjne pozwalają na dokończenie prac. Przydatny mobilny system ładowania ogranicza zatem oczekiwanie na ziemię, utrzymuje akumulatory w ruchu i zapobiega przywiązywaniu załogi terenowej do odległego przyłącza elektrycznego. To jest problem klienta, który musi rozwiązać mobilna ładowarka do pojazdów elektrycznych, jeśli ma ona stworzyć rzeczywistą wartość w rolnictwie.
Pojedynczy mały dron działający w pobliżu budynku gospodarczego z odpowiednią obsługą elektryczną może być lepiej obsługiwany przez zwykłą ładowarkę i skromny zapas baterii. Mobilna platforma magazynowania staje się coraz bardziej przydatna, gdy skala operacji rośnie, odległość, różnorodność obciążenia lub presja harmonogramu. To rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ profesjonalne projektowanie systemów powinno rozpoczynać się od cyklu pracy klienta, a nie od największego dostępnego produktu.
| Warunki pracy | Prawdopodobne zapotrzebowanie na mobilne magazyny energii | Powód |
| 1 dron, niskie dzienne wykorzystanie, sieć w pobliżu | Niski | Istniejąca infrastruktura elektryczna może już być wystarczająca |
| 2-3 drony, umiarkowane cykle dzienne, baza terenowa przemieszcza się sporadycznie | Średni | Przenośna moc może zmniejszyć odległość powrotną i zatory podczas ładowania |
| Ponad 4 drony, wysokie wykorzystanie sezonowe | Wysoki | Równoległe zużycie baterii może przekroczyć pojemność zwykłej mocy pola |
| Odległe farmy lub słabe połączenie z siecią | Wysoki | Zgromadzoną energię można transportować do strefy pracy |
| Ładowanie drona plus pompy, oświetlenie lub narzędzia | Wysoki | Wspólna platforma energetyczna może obsługiwać kilka zweryfikowanych obciążeń prądu przemiennego |
| Wykonawca rolnictwa przemieszczający się pomiędzy klientami | Wysoki | Mobilność może być cenniejsza niż instalowanie stałej infrastruktury w każdym miejscu |
Dodatkowe akumulatory są niezbędne do płynnego działania, ponieważ pozwalają jednemu akumulatorowi latać, podczas gdy inne chłodzą się lub ładują. Jednakże zapas baterii jest buforem, a nie źródłem energii. Jeśli flota zużywa cykle akumulatorów szybciej, niż system ładowania je przywraca, kolejka w końcu powraca. Klient powinien zatem porównać dwie stawki: cykle baterii wykorzystane na godzinę i cykle baterii przywrócone na godzinę. Gdy poziom przywracania jest stale niższy, większa liczba zapasowych akumulatorów tylko opóźnia powstawanie wąskiego gardła.
W tym miejscu odpowiednio dobrana mobilna ładowarka EV może zmienić architekturę. Zamiast prosić ekipę terenową o znalezienie dobrego połączenia z siecią w każdej strefie pracy, operator ładuje platformę magazynowania energii w odpowiedniej bazie lub zatwierdzonym punkcie zasilania, przenosi ją w pole i wykorzystuje zmagazynowaną energię do obsługi kompatybilnych ładowarek do dronów. Rezultatem jest przenośny bufor energii o znacznie większej pojemności niż kilka dodatkowych akumulatorów lotniczych.
Generatory pozostają praktycznym źródłem zasilania w wielu pracach rolniczych, a mobilnego systemu akumulatorowego nie należy przedstawiać jako uniwersalnego, lepszego. Prawidłowe porównanie zależy od logistyki paliw, limitów hałasu, możliwości konserwacji, profilu obciążenia, stopnia wykorzystania, lokalizacji ładowania i wartości dyspozycyjności. W przypadku operacji, które już z łatwością zarządzają paliwem i działają z jednego stałego punktu postoju, akceptowalny może być generator. W przypadku flot przemieszczających się między polami, potrzebujących cichego zasilania elektrycznego, obsługujących kilka odbiorników elektronicznych lub chcących doładować z bazy i wykorzystać energię później, mobilne magazynowanie staje się bardziej atrakcyjne.
| Czynnik decyzyjny | Naprawiono siatkę | Generator | Dodatkowe baterie do drona | Platforma mobilna Door Energy |
| Działa z dala od stałej obsługi elektrycznej | Ograniczony | Tak | Tymczasowo | Tak |
| Można się poruszać wraz ze zmianą strefy pracy | NIE | Tak | Tak | Tak |
| Przechowuje dużą rezerwę energii przed rozmieszczeniem | NIE | NIE | Ograniczony | Tak |
| Obsługuje kilka zweryfikowanych obciążeń AC | Jeśli usługa będzie wystarczająca | Jeśli rozmiar jest prawidłowy | Zwykle nie | W zależności od konfiguracji |
| Wymaga obsługi paliwa na miejscu | NIE | Tak | NIE | NIE |
| Może również obsługiwać kompatybilne ładowanie pojazdów elektrycznych | Z zainstalowaną ładowarką | Z dodatkową ładowarką | NIE | Tak, w odpowiednich konfiguracjach |
| Najlepszy przypadek użycia | Stabilna baza gospodarstw | Praca w terenie oszczędzająca paliwo | Krótkoterminowy bufor akumulatorowy | Mobilna praca energetyczna z wieloma obciążeniami |
Najczystsza metoda wymiarowania zaczyna się od obciążenia. Purdue Extension zauważa, że szybsze ładowanie obecnych akumulatorów dronów natryskowych może wymagać połączenia 240 V, 50 A. Ta usługa elektryczna odpowiada około 12 kW pozornej mocy wejściowej przed uwzględnieniem dokładnego współczynnika mocy ładowarki, wydajności konwersji i ograniczeń producenta. Należy to traktować jako przykład skali obwodu szybkiego ładowania, a nie jako uniwersalną wartość dla każdego drona rolniczego.
Źródło:Rozszerzenie Uniwersytetu Purdue - Aktualne wyzwania związane z używaniem dronów natryskowych
Praktyczny wzór na planowanie jest prosty: całkowite jednoczesne wejście ładowarki jest równe sumie zatwierdzonych wartości wejściowych wszystkich ładowarek, które mają działać w tym samym czasie. Następnie dodaj pompy, wentylatory chłodzące, oświetlenie, sprzęt komunikacyjny i inne obciążenia terenowe. Na koniec dodaj rezerwę techniczną, zamiast planować ciągłą pracę systemu z teoretycznym maksimum.
| Jednoczesne ładowarki | Przykładowe wejście ładowarki | Obliczone obciążenie ładowarki | Załaduj z 20% marginesem planowania* |
| 1 | 12 kW | 12 kW | 14,4 kW |
| 2 | 12 kW każdy | 24 kW | 28,8 kW |
| 4 | 12 kW każdy | 48 kW | 57,6 kW |
| 6 | 12 kW każdy | 72 kW | 86,4 kW |
| 8 | 12 kW każdy | 96 kW | 115,2 kW |
*Tylko przykładowe obliczenia inżynierskie. Rzeczywisty projekt musi uwzględniać rzeczywistą moc wejściową zatwierdzonej ładowarki, konfigurację faz, współczynnik mocy, zachowanie podczas uruchamiania i lokalne wymagania elektryczne.
Częstym błędem zakupowym jest skupianie się na mocy, ignorując zmagazynowaną energię. Moc w kW określa, ile obciążeń można obsłużyć jednocześnie. Energia w kWh określa, jak długo te obciążenia mogą działać, zanim sam system mobilny będzie musiał zostać uzupełniony. Obciążenie o mocy 60 kW działające przez jedną godzinę zużywa około 60 kWh przed utratą systemu; przy tym samym obciążeniu działającym przez pięć godzin wymagane byłoby około 300 kWh przed stratami i rezerwą. Klient może zatem potrzebować umiarkowanej mocy szczytowej, ale nadal potrzebować dużej rezerwy energii, jeśli dzień pracy jest długi.
W przypadku operacji dronami dzienne zapotrzebowanie na energię najlepiej obliczać na podstawie rzeczywistych zapisów dotyczących ładowania. Jeżeli te zapisy nie są jeszcze dostępne, operator może oszacować energię na cykl akumulatora na podstawie energii znamionowej akumulatora i typowej głębokości rozładowania, a następnie pomnożyć przez oczekiwaną liczbę cykli dziennie i liczbę samolotów. Należy uwzględnić straty konwersji, czas chłodzenia akumulatora, zmienną pogodę i rezerwę na nieoczekiwane dodatkowe loty.
| Zmienna planowania | Potrzebne dane klienta | Dlaczego to ma znaczenie |
| Liczba dronów | Liczba statków powietrznych użytkowanych jednocześnie | Określa, jak szybko docierają wyczerpane baterie |
| Energia baterii | Znamionowe kWh lub Wh na akumulator | Tworzy podstawę do codziennego obliczania energii |
| Typowa głębokość rozładowania | Średni procent wykorzystania na misję | Pozwala uniknąć założenia, że każdy cykl zaczyna się od 0% |
| Cykle misji na godzinę/dzień | Obserwowane lub planowane cykle | Pokazuje stopień zużycia baterii |
| Zatwierdzone wejście ładowarki | kW, napięcie, prąd, faza | Określa chwilowe zapotrzebowanie prądu przemiennego |
| Wymóg chłodzenia akumulatora | Minimalne opóźnienie lub limit temperatury | Może ograniczać czas realizacji, nawet jeśli zasilanie jest dostępne |
| Inne obciążenia terenowe | Pompy, oświetlenie, wentylatory, narzędzia, pojazdy | Zapobiega niedowymiarowaniu współdzielonego źródła zasilania |
| Wymagana rezerwa | Margines awaryjny lub harmonogramowy | Chroni operację przed wykorzystaniem całej zmagazynowanej energii |
Rozważmy operację z udziałem czterech dronów, podczas której cztery zatwierdzone ładowarki mogą działać jednocześnie przy przykładowej mocy wejściowej 12 kW każda. Zapotrzebowanie ładowarki wynosi około 48 kW. Jeśli pompa mieszająca, sprzęt do chłodzenia akumulatora, oświetlenie i sterowanie dodadzą kolejne 10 kW, obciążenie robocze wyniesie około 58 kW. Zastosowanie 20% marginesu planowania pozwala uzyskać docelową moc projektową po stronie prądu przemiennego wynoszącą blisko 70 kW. Ten przykład od razu pokazuje, dlaczego do doboru systemu drona nie należy stosować mocy znamionowej ładowania pojazdu prądem stałym wynoszącej 420 kW. Odpowiednia liczba to zweryfikowane obciążenie AC wymagane w procesie pracy w terenie.
Ten sam klient musi następnie obliczyć energię. Jeżeli średnie łączne obciążenie prądem przemiennym wynosiłoby 55 kW i działałoby na tym poziomie przez cztery równoważne godziny pełnego obciążenia w ciągu ośmiogodzinnego dnia, zapotrzebowanie na energię brutto wyniosłoby około 220 kWh przed stratami rezerw i konwersji. Rzeczywiste cykle pracy w rolnictwie są bardziej zmienne, dlatego firma Door Energy powinna dobrać projekt na podstawie dzienników ładowarek, specyfikacji akumulatorów i oczekiwanych godzin pracy, zamiast obiecywać, że jedna pojemność obsłuży uniwersalną liczbę dronów.
W przypadku większości projektów dronów rolniczych o dużym udźwigu najbezpieczniejszą i najbardziej przenośną architekturą jest: platforma magazynowania energii → zweryfikowana dystrybucja prądu przemiennego → oryginalna lub zatwierdzona przez producenta ładowarka do drona → akumulator drona. Dzięki temu normalna logika ładowania drona pozostaje nienaruszona. Regulacja napięcia, komunikacja z BMS, limity temperatur, równoważenie ogniw i zakończenie ładowania pozostają w ramach systemu ładowania zaprojektowanego dla tego akumulatora.
Dzięki temu mobilna ładowarka EV Door Energy może pełnić funkcję mobilnego źródła zasilania. Nie należy opisywać, że złącze pojazdu CCS1 lub CCS2 można automatycznie podłączyć do drona. CCS1, CCS2 i OCPP są cenne dla kompatybilnych pojazdów elektrycznych i środowisk zarządzania ładowaniem; nie są to typowe interfejsy baterii do dronów rolniczych.
Bezpośrednia ścieżka prądu stałego może być możliwa w specjalistycznym projekcie, ale dopiero po pełnej weryfikacji wymagań dostawcy drona lub baterii. Złącze, które fizycznie pasuje, nie zapewnia kompatybilności elektrycznej. System bezpośredni może wymagać potwierdzenia zakresu napięcia akumulatora, maksymalnego prądu ładowania, izolacji, logiki wstępnego ładowania, sekwencji styczników, protokołu komunikacji, limitów termicznych, zachowania podczas wyłączania awaryjnego i uzgadniania BMS. O ile wymagania te nie zostaną potwierdzone, w projekcie należy zastosować zatwierdzoną ładowarkę jako kontrolowany interfejs.
Dobry projekt elektryczny może nadal zawieść, jeśli miejsce postoju jest źle rozmieszczone. Start dronów, obsługa chemikaliów i ładowanie akumulatorów nie powinny być stłoczone w tych samych kilku metrach. Wytyczne Purdue zalecają umieszczanie generatorów i akumulatorów w miejscu dostępnym do częstego ładowania, ale chronionym przed przegrzaniem; Efektywność ładowania jest również korzystna dzięki zacienieniu. Praktyczny układ pola oddziela start i lądowanie, uzupełnianie środków chemicznych, ładowanie akumulatora i główne źródło energii.
| Strefa | Działalność podstawowa | Cel planowania |
| Strefa A | Start i lądowanie | Trzymaj ludzi, kable i sprzęt energetyczny poza ryzykiem mycia wirnika i lądowania |
| Strefa B | Uzupełnienie środków chemicznych/nawozów | Kontroluj wycieki i oddziel obsługę cieczy od sprzętu elektrycznego |
| Strefa C | Chłodzenie, kontrola i ładowanie akumulatora | Zacienienie, przepływ powietrza, zorganizowany obrót baterii i chronione złącza |
| Strefa D | System zasilania drzwi i dystrybucja prądu przemiennego | Stabilne pozycjonowanie, bezpieczne prowadzenie kabli, łatwy dostęp i zarządzanie obciążeniem |
Planowania energetycznego nie można oddzielić od ustawowych limitów eksploatacyjnych. W Stanach Zjednoczonych FAA stwierdza, że część 137 reguluje operacje samolotów rolniczych, które dozują substancje regulowane. W przypadku bezzałogowych statków powietrznych ważących 55 funtów lub więcej, łącznie z wydanym ładunkiem, ścieżka regulacyjna różni się od operacji poniżej tego progu i może obejmować część 91, część 137 i wyjątki. W Europie EASA wyjaśnia, że operacje wykraczające poza ograniczenia kategorii „otwartej”, w tym niektóre operacje o maksymalnej masie startowej powyżej 25 kg, mogą należeć do kategorii „szczególnej”; EASA publikuje również predefiniowane oceny ryzyka obejmujące prace rolnicze w określonych scenariuszach.
Źródło:FAA – Wydawanie chemikaliów i produktów rolnych (część 137) za pomocą UAS
Źródło:EASA – drony cywilne określonej kategorii
Mobilna ładowarka EV rozwiązuje kwestię dostępności energii z ziemi; nie zastępuje zezwoleń lotniczych, przepisów dotyczących pestycydów, przepisów elektrycznych ani lokalnych wymagań bezpieczeństwa. Dla zagranicznych nabywców jest to ważne rozróżnienie w zakresie zamówień: platforma ładująca musi być technicznie dopasowana do ładunku, a operator drona pozostaje odpowiedzialny za zatwierdzenia wymagane do przeprowadzenia operacji lotniczej.
Door Energy opracowuje i produkuje mobilne urządzenia do magazynowania i ładowania energii do zastosowań komercyjnych i przemysłowych. Obecny asortyment produktów firmy obejmuje wiele poziomów energii i mocy, co pozwala na dopasowanie projektu do wymaganego cyklu pracy, zamiast zmuszać każdego klienta do stosowania największej konfiguracji. W przypadku dronów rolniczych kluczowymi parametrami są zmagazynowana energia, zweryfikowana obciążalność prądem zmiennym, mobilność, strategia ładowania oraz zdolność do obsługi dodatkowych obciążeń w miejscu, w razie potrzeby.
PoznajAsortyment produktów Door Energy Mobile EV Chargerlub odwiedźStrona główna Door Energyw celu uzyskania informacji o projekcie i firmie.
| Platforma referencyjna dotycząca energii drzwi | Opublikowane dane dotyczące przechowywania/ładowania | Potencjalna rola rolnictwa |
| MCP-H | magazynowanie 70 kWh; Ładowanie pojazdów prądem stałym o mocy 60 kW; Wejście AC wymienione na 60 kW | Kompaktowe źródło energii mobilnej do lżejszych zadań terenowych, gdzie całkowite obciążenie jest umiarkowane |
| MCP-B | Magazynowanie 105 kWh; Ładowanie pojazdów prądem stałym o mocy 100 kW; wymienione przemysłowe gniazda wyjściowe AC | Montowane na pojazdach wsparcie terenowe dla mobilnych wykonawców, samochodów dostawczych i ładunków mieszanych |
| MCP-A | Magazynowanie 210 kWh; ładowanie pojazdów prądem stałym do 180 kW; Podana moc wyjściowa AC 100 kW | Przydatne odniesienie w przypadku mobilnej stacji polowej o większym obciążeniu i znacznej wydajności prądu przemiennego |
| MCP-E | Magazynowanie 420 kWh; do 420 kW połączonego ładowania pojazdów prądem stałym z czterech dział; Podana moc wyjściowa prądu przemiennego 200 kW | Model referencyjny o dużej wydajności do zastosowań z wieloma obciążeniami, dużymi buforami energii i mieszanymi zadaniami związanymi z zasilaniem pojazdu i pola |
Linki do produktów Door Energy:MCP-H|MCP-B|MCP-A|MCP-E
Większe systemy firmy Door Energy mogą zapewnić ładowanie prądem stałym o dużej mocy dla kompatybilnych pojazdów elektrycznych, ale projekt drona rolniczego powinien być dostosowany do wymagań wejściowych prądu przemiennego zatwierdzonego sprzętu do ładowania dronów, chyba że specjalnie opracowano rozwiązanie bezpośredniego prądu stałego. Właśnie dlatego opublikowana moc wyjściowa prądu przemiennego 100 kW w MCP-A lub opublikowana moc wyjściowa prądu przemiennego 200 kW w MCP-E mogą być bardziej istotne w przypadku koncentratora dronów z wieloma ładowarkami niż maksymalna wartość ładowania pojazdu.
Jednocześnie pojazdy o dużej mocy mogą stworzyć dodatkową wartość dla gospodarstwa rolnego, usługodawcy lub floty usługowej. Ta sama platforma Door Energy może obsługiwać kompatybilne elektryczne pojazdy służbowe, lekkie ciężarówki lub pojazdy ciężkie poprzez CCS1 lub CCS2, podczas gdy strona AC jest zaplanowana dla zatwierdzonych obciążeń terenowych. Wsparcie OCPP dla odpowiednich produktów może również pomóc w zintegrowaniu kompatybilnych sesji ładowania pojazdów elektrycznych ze środowiskiem zarządzania ładowaniem. To sprawia, że system jest szerszym zasobem energii mobilnej, a nie elementem wyposażenia, który ma tylko jedno zastosowanie sezonowe.
Ekipy rolnicze rzadko obsługują drony w izolacji. Mogą również obsługiwać pompy transferowe, systemy mieszające, oświetlenie robocze, sprzęt komunikacyjny, wentylatory chłodzące, narzędzia konserwacyjne lub elektryczny sprzęt serwisowy. Materiały dotyczące produktów i zastosowań Door Energy opisują obsługę prądu przemiennego dla obciążeń przemysłowych, takich jak koparki elektryczne, pompy i oświetlenie, z zastrzeżeniem wybranej konfiguracji i zweryfikowanych wymagań elektrycznych. W rolnictwie ta sama koncepcja pozwala klientowi zaprojektować jeden plan zasilania w terenie dla wszystkich jednoczesnych obciążeń, zamiast kupować oddzielne źródło zasilania dla każdego urządzenia.
Powiązany odczyt energii drzwi:Od pomp wodnych po młoty hydrauliczne: mobilne zasilanie na placach budowy
Należy także uzupełnić mobilny system energetyczny. Wytyczne dotyczące stosowania Door Energy wykorzystują scenariusze referencyjne trwające około jednej godziny w przypadku ładowania z odpowiedniej stacji ładowania prądem stałym i około dwóch godzin z odpowiedniego zasilacza prądu przemiennego. Są to raczej odniesienia do planowania niż uniwersalne gwarancje; rzeczywisty czas zależy od wybranego modelu, mocy wejściowej, początkowego stanu naładowania, temperatury i konfiguracji projektu.
Dla przedsiębiorcy rolnego oznacza to kilka schematów działania: ładowanie przez noc w bazie serwisowej; doładuj się podczas długiej przerwy południowej; obracać dwie jednostki magazynujące energię pomiędzy polem a bazą; lub skorzystaj z odpowiedniego miejsca ładowania pomiędzy siedzibami klientów. Właściwa strategia zależy od tego, czy zasobem ograniczającym jest zmagazynowana energia, moc ładowania czy czas podróży.
Zobacz Door Energywskazówki dotyczące doboru energii mobilnej i ładowaniadodatkowe przykłady planowania wydajności i zasilania.
Praca rolnicza jest wrażliwa na czas. System ładowania, który ulegnie awarii w wąskim oknie pogodowym, może mieć wpływ na wydajność całego dnia. Door Energy kładzie nacisk na konstrukcję modułową jako sposób na uproszczenie konserwacji, izolowania usterek i wymiany w porównaniu ze ściśle zintegrowanym systemem, który wymaga długich przestojów w przypadku każdego zdarzenia serwisowego. W przypadku nabywców zagranicznych planowanie posprzedażowe stanowi część specyfikacji technicznej. W ramach zamówienia należy zadać pytanie, jakie moduły można wymienić na miejscu, jakie części zamienne należy przechowywać w magazynie, jakie są dostępne zdalne informacje diagnostyczne i jak szybko system może powrócić do pracy po wystąpieniu usterki.
Z oficjalnych informacji firmy Door Energy wynika, że zajmuje się ona opracowywaniem mobilnych ładowarek pojazdów elektrycznych, systemów ładowania magazynujących energię, szybkich ładowarek prądu stałego i ładowarek prądu przemiennego, przy wsparciu bazy produkcyjnej posiadającej certyfikat ISO9001 i ponad 200 wewnętrznych inżynierów. Firma oferuje również konfigurację OEM i ODM w zakresie mocy ładowania, pojemności akumulatora, złączy i wymagań systemowych. Ten model inżynieryjny jest ważny w przypadku projektów dronów rolniczych, ponieważ napięcie obciążenia, częstotliwość lokalna, typ gniazda, liczba ładowarek, interfejsy pojazdów i dzienny cykl pracy mogą znacznie różnić się w zależności od kraju i klienta.
Informacje o firmie i możliwości projektu:Door Energy Limited
Skuteczna stacja ładowania dronów o dużym udźwigu nie jest definiowana przez największą baterię ani najwyższą reklamowaną kW. Określa się to tym, czy załoga terenowa może skompletować wymagany areał, tak aby kolejka do ładowania nie stała się czynnikiem ograniczającym. Klient powinien najpierw zmapować cały przebieg pracy: czas lotu, czas uzupełniania, wymianę baterii, chłodzenie baterii, wejście ładowarki, liczbę jednoczesnych ładowarek, inne obciążenia w terenie, godziny pracy i odległość do następnego niezawodnego źródła zasilania.
Dopiero gdy znane będą te liczby, operator powinien wybrać platformę energetyczną. Mała flota w pobliżu dużej mocy sieciowej może nie potrzebować dużego systemu magazynowania. Jednak wykonawca obsługujący kilka dronów w odległych lokalizacjach może odnieść korzyści z mobilnej ładowarki EV Door Energy, ponieważ energię można magazynować w odpowiednim miejscu, transportować na pole i wysyłać do kilku zweryfikowanych ładunków. Ta sama platforma może również zachować wartość poza operacjami dronów, obsługując kompatybilne ładowanie pojazdów elektrycznych i wybrane przemysłowe obciążenia prądu przemiennego.
| Informacje do przekazania | Przykład / Format | Zamiar |
| Kraj i lokalizacja projektu | USA, Francja, Australia itd. | Potwierdza napięcie, częstotliwość, złącze i wymagania regionalne |
| Liczba dronów | 2/4/6 samolotów | Szacuje szybkość dotarcia baterii i współbieżność ładowania |
| Model akumulatora i energia znamionowa | Wh lub kWh na opakowanie | Oblicza energię na cykl |
| Zatwierdzone wejście ładowarki | Napięcie, faza, prąd, kW | Rozmiary Wyjście i dystrybucja prądu przemiennego |
| Liczba ładowarek działających jednocześnie | 2/4/6/8 | Ustawia szczytowe obciążenie ładowania |
| Dzienne godziny pracy | 6 godz. / 8 godz. / 12 godz | Określa zapotrzebowanie energetyczne |
| Inne obciążenia terenowe | Pompa 8 kW, oświetlenie 2 kW, narzędzia 5 kW | Zapobiega niedowymiarowaniu platformy |
| Miejsce doładowania | Szybka ładowarka DC / zasilacz sieciowy / sieć farmy | Buduje dobowy cykl energetyczny |
| Wymóg ładowania pojazdu | Pojazdy CCS1 lub CCS2, jeśli występują | Określa, czy ładowanie pojazdów elektrycznych powinno odbywać się na tej samej platformie |
| Preferencje dotyczące mobilności | Przyczepa, furgonetka, lekka ciężarówka, większa platforma | Obsługuje planowanie wdrażania i integracji pojazdów |
W przypadku nabywców, którzy wciąż szacują projekt, Door Energy może wykorzystać te dane wejściowe do porównania kilku konfiguracji magazynowania i zasilania, zamiast narzucać jedną standardową odpowiedź. Na tym polega praktyczna wartość mobilnej ładowarki EV w rolnictwie: zmienia ładowanie z ograniczenia w stałej lokalizacji w możliwy do dyspozycyjności przepływ pracy wykorzystujący energię polową.
Dowiedz się więcej:Rozwiązania Door Energy do mobilnych ładowarek pojazdów elektrycznych|Jak mobilne systemy ładowarek pojazdów elektrycznych wspierają operacje dronów rolniczych na odległych polach uprawnych|Jak obliczyć zapotrzebowanie na energię dla węzła ładowania dronów o dużym udźwigu
A1. Zwykle preferowanym projektem jest wykorzystanie mobilnego systemu magazynowania energii jako głównego źródła zasilania i podłączenie go do oryginalnej lub zatwierdzonej przez producenta ładowarki do drona. Baterie dronów mogą wykorzystywać określone zakresy napięcia, złącza, komunikację BMS i logikę ładowania. Złączy pojazdu CCS1 lub CCS2 nie należy traktować jako uniwersalnych złączy dronów. Projekt bezpośredniego prądu stałego wymaga osobnej weryfikacji inżynieryjnej.
A2. Sama liczba flot nie wystarczy. Door Energy będzie potrzebować energii z akumulatora, zatwierdzonego wejścia ładowarki, średniego cyklu misji, liczby jednoczesnych ładowarek, godzin pracy i innych obciążeń obiektu. Dwie floty z taką samą liczbą dronów mogą wymagać bardzo różnych kW i kWh, jeśli jedna lata w sposób ciągły, a druga tylko kilka misji dziennie.
A3. Nie automatycznie. W wybranych konfiguracjach Door Energy możliwa jest moc ładowania pojazdów prądem stałym do 420 kW. Ładowanie drona powinno zwykle być dobierane na podstawie wejścia zatwierdzonej ładowarki drona. Klient może nadal wybrać większą platformę ze względu na zapotrzebowanie na zmagazynowaną energię, wiele odbiorników prądu przemiennego, przyszły rozwój floty lub wymóg ładowania kompatybilnych pojazdów w tym samym miejscu.
A4. W wielu projektach jest to preferowane podejście. System Door Energy zapewnia zweryfikowane zasilanie prądem przemiennym, podczas gdy zatwierdzona ładowarka w dalszym ciągu zarządza akumulatorem drona. Kompatybilność nadal wymaga potwierdzenia napięcia, częstotliwości, fazy, prądu, typu wtyczki i całkowitego obciążenia.
A5. Przy małej operacji może to być tańsze, dlatego dobór systemu powinien opierać się na cyklu pracy. Dodatkowe akumulatory zwiększają bufor krótkoterminowy, ale nie zwiększają przepustowości ładowania. Gdy zużycie baterii przekroczy tempo ich przywracania, operacja nadal tworzy kolejkę. Mobilna pamięć masowa staje się coraz bardziej istotna w miarę wzrostu wykorzystania, odległości od zasilania sieciowego i jednoczesnego zapotrzebowania na ładowanie.
A6. Odpowiednie konfiguracje Door Energy obsługują przemysłowe obciążenia prądu przemiennego, takie jak pompy i oświetlenie. To, czy mogą działać jednocześnie z ładowarkami do dronów, zależy od mocy wyjściowej prądu przemiennego wybranego systemu i łącznego obciążenia. Przed wdrożeniem należy sprawdzić prąd rozruchowy, fazę, współczynnik mocy, typ złącza i wymagania dotyczące ochrony.
A7. Tak, wybrane produkty Door Energy zapewniają również szybkie ładowanie prądem stałym dla kompatybilnych pojazdów korzystających z CCS1 lub CCS2, z obsługą OCPP w odpowiednich konfiguracjach. Rzeczywista moc ładowania pojazdu zależy od maksymalnego współczynnika akceptacji pojazdu, stanu naładowania akumulatora, temperatury, zachowania BMS i alokacji mocy systemu.
A8. Wytyczne dotyczące stosowania Door Energy zawierają scenariusze referencyjne obejmujące około jedną godzinę z odpowiedniej stacji ładowania prądem stałym i około dwie godziny z odpowiedniego zasilacza prądu przemiennego. Te czasy nie są uniwersalnymi gwarancjami. Rzeczywisty wynik zależy od konfiguracji modelu, dostępnej mocy wejściowej, początkowego SOC, temperatury i warunków w miejscu instalacji.
A9. Najczęstszym błędem koncepcyjnym jest wybór systemu wyłącznie na podstawie maksymalnej mocy kW. Projekt musi obliczyć zarówno moc chwilową, jak i energię zmagazynowaną. Wysoka kW przy zbyt małej ilości kWh może zasilać kilka ładowarek, ale tylko przez krótki czas; wysoka kWh przy niewystarczającej mocy prądu przemiennego może zmagazynować mnóstwo energii, ale nadal tworzy kolejkę do ładowania.
A10. Przygotuj kraj, ilość drona, model akumulatora, energię akumulatora, specyfikację wejścia ładowarki, liczbę jednoczesnych ładowarek, dzienne godziny pracy, inne obciążenia AC, pożądaną rezerwę, miejsce ładowania i wszelkie wymagania dotyczące ładowania pojazdów CCS1/CCS2. Dane te pozwalają firmie Door Energy zalecić konfigurację projektu w oparciu o rzeczywiste prace w terenie, a nie ogólną ocenę produktu.
Fraza kluczowa: Mobilna ładowarka EV. W artykule celowo użyto tego wyrażenia kluczowego w naturalnym kontekście technicznym, zamiast powtarzać je w każdej sekcji. Referencje dotyczące marki Door Energy są rozpowszechniane w obszarach rozwiązywania problemów, wymiarowania systemu, wdrażania w terenie, konserwacji i planowania ofert, aby zapewnić zarówno czytelność, jak i znaczenie komercyjne.
Rozszerzenie Uniwersytetu Purdue – konfiguracja operacyjna w terenie
Rozszerzenie Uniwersytetu Purdue - Aktualne wyzwania związane z używaniem dronów natryskowych
Rozszerzenie Uniwersytetu Georgia – Drony natryskowe: przepisy i względy operacyjne
FAA – Wydawanie chemikaliów i produktów rolnych (część 137) za pomocą UAS