คู่มือการวางแผนพลังงานภาคสนาม การฟื้นตัวของแบตเตอรี่ และพลังงานเคลื่อนที่
โดรนเพื่อการเกษตรที่บรรทุกของหนักสามารถครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างรวดเร็ว แต่เครื่องบินเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการการผลิตเท่านั้น ในงานฉีดพ่น การเพาะเมล็ด การให้ปุ๋ย และการบริการทางการเกษตรเชิงพาณิชย์ ผลผลิตในแต่ละวันมักถูกจำกัดโดยสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากที่โดรนลงจอด เช่น การแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่ การระบายความร้อนของแบตเตอรี่ การชาร์จใหม่ การเติมของเหลว การตรวจสอบอุปกรณ์ และการเปลี่ยนตำแหน่งฐานสนาม หากแบตเตอรี่หมดเร็วกว่าที่สามารถกู้คืนได้ ผู้ปฏิบัติงานสามารถเป็นเจ้าของกองโดรนที่มีความสามารถและยังคงเสียเวลาทำงานอันมีค่าไปกับคิวชาร์จ
ปัญหาดังกล่าวจะรุนแรงมากขึ้นในทุ่งนาขนาดใหญ่และพื้นที่เกษตรกรรมห่างไกล อาคารประจำที่อาจมีระบบไฟฟ้าที่เพียงพอ แต่อาจอยู่ห่างจากเขตทำงานที่ใช้งานอยู่หลายกิโลเมตร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถจ่ายไฟภาคสนามได้ แต่จำเป็นต้องวางแผนเอาต์พุต การกำหนดค่าทางออก การจ่ายเชื้อเพลิง เสียง การบำรุงรักษา และความสามารถในการรองรับเครื่องชาร์จหลายเครื่องในเวลาเดียวกัน การซื้อแบตเตอรี่เพิ่มจะสร้างบัฟเฟอร์ที่ใหญ่ขึ้น แต่ไม่สามารถแก้ปัญหาพื้นฐานได้: การดำเนินการสามารถคืนพลังงานได้เร็วเท่ากับที่โดรนใช้หรือไม่
ด้วยเหตุนี้ กที่ชาร์จ EV มือถือด้วยการจัดเก็บพลังงานแบบครบวงจรถือได้ว่าเป็นแพลตฟอร์มพลังงานสนามเคลื่อนที่แทนที่จะเป็นเครื่องชาร์จโดรนโดยเฉพาะ ในสถาปัตยกรรมการเกษตรทั่วไป ระบบกักเก็บพลังงานจะจ่ายไฟ AC ที่ผ่านการตรวจสอบแล้วไปยังเครื่องชาร์จหรือแท่นชาร์จที่ผู้ผลิตโดรนอนุมัติ แบตเตอรี่ของโดรนยังคงเป็นไปตามแรงดันไฟฟ้า BMS ขั้วต่อ และตรรกะการชาร์จของตัวเอง พลังงานประตูจะช่วยแก้ปัญหาด้านพื้นดิน เช่น การกักเก็บพลังงาน การเคลื่อนย้ายไปที่สนาม การกระจายพลังงานไปยังโหลดที่เข้ากันได้ และลดการพึ่งพาจุดชาร์จคงที่จุดเดียว

โดรนพ่นสารเคมีหนักแลกความทนทานกับน้ำหนักบรรทุก Purdue University Extension ตั้งข้อสังเกตว่าโดรนสเปรย์เปล่าอาจลอยอยู่ในอากาศได้ประมาณ 15 นาที ในขณะที่เครื่องบินลำเดียวกันที่บรรทุกสัมภาระเต็มพิกัดอาจถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 6-8 นาทีในบางสภาวะการใช้งาน คำแนะนำแยกต่างหากเกี่ยวกับความท้าทายในปัจจุบันรายงานว่า โดรนสเปรย์ที่มีน้ำหนักมากกว่ามักต้องใช้แบตเตอรี่สำรองหลายก้อน เนื่องจากระยะเวลาการบินในทางปฏิบัติอาจลดลงเหลือประมาณเจ็ดถึงสิบสองนาที ในขณะที่การชาร์จแบตเตอรี่อาจใช้เวลาประมาณ 10 ถึง 30 นาที ขึ้นอยู่กับขนาดของแบตเตอรี่ กำลังการชาร์จ และอุณหภูมิของแบตเตอรี่
แหล่งที่มา:Purdue University Extension - การตั้งค่าการปฏิบัติงานภาคสนาม
สิ่งนี้สร้างปัญหาปริมาณงาน หากโดรนทำการบินเสร็จสิ้นก่อนที่แบตเตอรี่เดิมจะกลับสู่สถานะพร้อม ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่เพิ่ม ที่ชาร์จเพิ่มเติม หรืออินพุตไฟฟ้ามากขึ้น เมื่อโดรนหลายลำทำงานจากรถพ่วงคันเดียวกัน เครื่องบินเพิ่มเติมทุกลำจะเพิ่มอัตราการที่แบตเตอรี่ที่หมดจะมาถึงพื้นที่ชาร์จ คำถามที่ถูกต้องไม่ใช่เพียง “โดรนบินได้นานแค่ไหน” นอกจากนี้ "สถานีภาคพื้นดินสามารถกู้คืนแบตเตอรี่ได้กี่รอบต่อชั่วโมง"
จุดชาร์จก็มีปัญหาเรื่องตำแหน่งด้วย University of Georgia Extension ได้เน้นย้ำว่าการปฏิบัติงานด้วยโดรนแบบสเปรย์มักใช้ระบบที่ใช้รถพ่วงเพื่อการชาร์จและการผสมผลิตภัณฑ์อย่างรวดเร็ว และสถานีนี้อาจจำเป็นต้องเคลื่อนที่ไปรอบๆ สนามขนาดใหญ่เพื่อลดระยะห่างที่ไม่มีการฉีดพ่น เที่ยวบินขากลับที่ไม่จำเป็นทุกครั้งจะใช้พลังงานแบตเตอรี่โดยไม่ต้องดูแลพืชผล กล่าวอีกนัยหนึ่ง จุดชาร์จระยะไกลสามารถลดมูลค่าของเครื่องบินสมรรถนะสูงได้
แหล่งที่มา:ส่วนขยายของมหาวิทยาลัยจอร์เจีย - โดรนสเปรย์: ข้อบังคับและข้อควรพิจารณาในการปฏิบัติงาน
| จุดปวดสนาม | ผลการดำเนินงาน | สิ่งที่ระบบพลังงานต้องแก้ไข |
| รอบการบินที่โหลดสั้น | การลงจอดและการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่บ่อยครั้ง | คืนค่าแบตเตอรี่ให้เร็วพอที่จะป้องกันการต่อคิว |
| โดรนหลายลำใช้ฐานเดียวกัน | ความต้องการในการชาร์จมาพร้อมกัน | รองรับเครื่องชาร์จหลายตัวโดยไม่ต้องโหลดแหล่งที่มามากเกินไป |
| พื้นที่ทำงานระยะไกลหรือผลัดเปลี่ยนกัน | การเดินทางไปกลับระยะยาวทำให้เสียเวลาและพลังงานในการบิน | ย้ายพลังงานที่เก็บไว้ใกล้กับสนามที่ใช้งานอยู่ |
| แบตเตอรี่ร้อนและสภาวะฤดูร้อน | การยอมรับและดำเนินการเรียกเก็บเงินอาจช้าลง | ปล่อยให้อำนาจและระยะเวลา; ใช้พื้นที่ชาร์จที่มีการจัดการและมีร่มเงา |
| ปั๊ม อุปกรณ์ให้แสงสว่างและเครื่องผสม | การชาร์จด้วยโดรนแข่งขันกับโหลดอื่นๆ | ปรับขนาดภาระภาคสนามทั้งหมด ไม่ใช่เฉพาะเครื่องชาร์จโดรนเพียงอย่างเดียว |
| หน้าต่างฉีดพ่นแคบ | ความล่าช้าหนึ่งชั่วโมงอาจลดพื้นที่การรักษารายวัน | จัดลำดับความสำคัญของเวิร์กโฟลว์ที่ต่อเนื่องมากกว่าพลังเนมเพลทสูงสุด |
สำหรับผู้ใช้เชิงพาณิชย์ วัตถุประสงค์ไม่ใช่เพื่อให้อุปกรณ์ชาร์จยุ่งวุ่นวาย วัตถุประสงค์คือเพื่อให้เครื่องบินบินต่อไปในช่วงเวลาที่จำกัด เมื่อสภาพอากาศ สภาพพืชผล ความพร้อมใช้งานของผู้ปฏิบัติงาน และเงื่อนไขด้านกฎระเบียบอนุญาตให้งานเสร็จสมบูรณ์ได้ ระบบการชาร์จแบบเคลื่อนที่ที่มีประโยชน์จึงช่วยลดการรอภาคพื้นดิน ช่วยให้แบตเตอรี่หมุน และป้องกันไม่ให้ทีมงานภาคสนามผูกติดอยู่กับการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่อยู่ห่างไกล นี่คือปัญหาของลูกค้าที่เครื่องชาร์จ EV แบบเคลื่อนที่ต้องแก้ไขหากต้องการสร้างมูลค่าที่แท้จริงในการเกษตร
โดรนขนาดเล็กเพียงตัวเดียวที่ทำงานใกล้กับอาคารฟาร์มซึ่งมีระบบไฟฟ้าเพียงพออาจใช้งานได้ดีกว่าด้วยเครื่องชาร์จธรรมดาและแบตเตอรี่สำรองเล็กน้อย แพลตฟอร์มการจัดเก็บข้อมูลแบบเคลื่อนที่มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเมื่อการดำเนินงานเติบโตขึ้นทั้งในด้านขนาด ระยะทาง ความหลากหลายของโหลด หรือแรงกดดันด้านกำหนดเวลา ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเนื่องจากการออกแบบระบบอย่างมืออาชีพควรเริ่มต้นด้วยรอบหน้าที่ของลูกค้า แทนที่จะเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใหญ่ที่สุดที่มีอยู่
| สภาพการทำงาน | มีแนวโน้มว่าจะต้องมีการจัดเก็บพลังงานแบบเคลื่อนที่ | เหตุผล |
| โดรน 1 ตัว การใช้งานรายวันต่ำ มีกริดอยู่ใกล้ๆ | ต่ำ | โครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าที่มีอยู่อาจจะเพียงพอแล้ว |
| โดรน 2-3 ลำ รอบรายวันปานกลาง ฐานสนามจะเคลื่อนไหวเป็นครั้งคราว | ปานกลาง | พลังงานแบบพกพาสามารถลดระยะทางส่งคืนและความแออัดในการชาร์จ |
| โดรน 4+ ตัว การใช้งานตามฤดูกาลสูง | สูง | การใช้แบตเตอรี่แบบขนานอาจเกินความจุไฟฟ้าสนามธรรมดาได้ |
| ฟาร์มระยะไกลหรือการเชื่อมต่อกริดที่อ่อนแอ | สูง | พลังงานที่สะสมไว้สามารถขนส่งไปยังโซนการทำงานได้ |
| การชาร์จโดรนพร้อมปั๊ม ไฟส่องสว่าง หรือเครื่องมือ | สูง | แพลตฟอร์มพลังงานที่ใช้ร่วมกันสามารถรองรับโหลด AC ที่ตรวจสอบแล้วได้หลายตัว |
| ผู้รับเหมาเกษตรขนย้ายระหว่างลูกค้า | สูง | ความคล่องตัวอาจมีค่ามากกว่าการติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานแบบคงที่ในทุกไซต์งาน |
แบตเตอรี่เพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่ราบรื่นเนื่องจากแบตเตอรี่หนึ่งก้อนสามารถบินได้ในขณะที่แบตเตอรี่ที่เหลือเย็นหรือชาร์จ อย่างไรก็ตาม สินค้าคงคลังของแบตเตอรี่เป็นเพียงบัฟเฟอร์ ไม่ใช่แหล่งพลังงาน หากกลุ่มยานพาหนะใช้วงจรแบตเตอรี่เร็วกว่าที่ระบบชาร์จจะกู้คืน คิวจะกลับมาในที่สุด ดังนั้น ลูกค้าจึงควรเปรียบเทียบสองอัตรา: รอบของแบตเตอรี่ที่ใช้ต่อชั่วโมง และรอบของแบตเตอรี่ที่กู้คืนต่อชั่วโมง เมื่อการบูรณะลดลงอย่างต่อเนื่อง แบตเตอรี่สำรองที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลให้ปัญหาคอขวดช้าลงเท่านั้น
นี่คือจุดที่เครื่องชาร์จ EV แบบพกพาที่มีขนาดเหมาะสมสามารถเปลี่ยนสถาปัตยกรรมได้ แทนที่จะขอให้ทีมงานภาคสนามค้นหาการเชื่อมต่อกริดที่แข็งแกร่งในทุกโซนการทำงาน ผู้ปฏิบัติงานจะชาร์จแพลตฟอร์มจัดเก็บพลังงานที่ฐานที่เหมาะสมหรือจุดจ่ายไฟที่ได้รับอนุมัติ จากนั้นเคลื่อนย้ายไปยังภาคสนาม และใช้พลังงานที่เก็บไว้นั้นเพื่อใช้งานเครื่องชาร์จโดรนที่ใช้งานร่วมกันได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือบัฟเฟอร์พลังงานที่สามารถขนย้ายได้ซึ่งมีความจุมากกว่าแบตเตอรี่สำรองสำหรับการบินพิเศษสองสามก้อน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังคงเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้งานได้จริงในการดำเนินงานทางการเกษตรจำนวนมาก และระบบแบตเตอรี่เคลื่อนที่ไม่ควรนำเสนอว่าเหนือกว่าในระดับสากล การเปรียบเทียบที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับการขนส่งเชื้อเพลิง ขีดจำกัดทางเสียง ความสามารถในการบำรุงรักษา ลักษณะโหลด อัตราการใช้ สถานที่ชาร์จ และมูลค่าของความสามารถในการจัดส่ง สำหรับการดำเนินงานที่จัดการเชื้อเพลิงได้ง่ายอยู่แล้วและทำงานจากจุดกำหนดจุดคงที่จุดเดียว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจเป็นที่ยอมรับได้ สำหรับกลุ่มยานพาหนะที่เคลื่อนที่ไปมาระหว่างทุ่งนา ต้องการพลังงานไฟฟ้าที่เงียบ ควบคุมโหลดอิเล็กทรอนิกส์หลายก้อน หรือต้องการชาร์จจากฐานและใช้พลังงานในภายหลัง พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบเคลื่อนที่จะน่าดึงดูดยิ่งขึ้น
| ปัจจัยการตัดสินใจ | ตารางคงที่ | เครื่องกำเนิดไฟฟ้า | แบตเตอรี่โดรนเสริม | แพลตฟอร์มมือถือพลังงานประตู |
| ทำงานได้ไกลจากบริการไฟฟ้าถาวร | จำกัด | ใช่ | ชั่วคราว | ใช่ |
| สามารถเคลื่อนย้ายได้ตามการเปลี่ยนโซนการทำงาน | เลขที่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ |
| เก็บพลังงานสำรองไว้จำนวนมากก่อนการใช้งาน | เลขที่ | เลขที่ | จำกัด | ใช่ |
| รองรับโหลด AC ที่ตรวจสอบแล้วหลายตัว | หากการบริการมีเพียงพอ | ถ้าขนาดถูกต้อง | โดยปกติแล้วไม่มี | ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า |
| ต้องมีการจัดการเชื้อเพลิงนอกสถานที่ | เลขที่ | ใช่ | เลขที่ | เลขที่ |
| ยังสามารถรองรับการชาร์จ EV ที่ใช้ร่วมกันได้ | พร้อมติดตั้งแท่นชาร์จ | พร้อมที่ชาร์จเพิ่มเติม | เลขที่ | ใช่ ในการกำหนดค่าที่เกี่ยวข้อง |
| กรณีการใช้งานที่ดีที่สุด | ฐานฟาร์มที่มั่นคง | งานภาคสนามที่เป็นมิตรกับเชื้อเพลิง | บัฟเฟอร์แบตเตอรี่ระยะสั้น | การดำเนินการพลังงานหลายโหลดแบบเคลื่อนที่ |
วิธีการกำหนดขนาดที่สะอาดที่สุดเริ่มต้นที่โหลด Purdue Extension ตั้งข้อสังเกตว่าการชาร์จแบตเตอรี่โดรนแบบสเปรย์ในปัจจุบันที่เร็วขึ้นอาจต้องใช้การเชื่อมต่อ 240 V, 50 A การบริการทางไฟฟ้านั้นสอดคล้องกับความจุอินพุตที่ชัดเจนประมาณ 12 กิโลวัตต์ ก่อนที่จะพิจารณาค่าตัวประกอบกำลังของเครื่องชาร์จ ประสิทธิภาพการแปลง และข้อจำกัดของผู้ผลิต นี่ควรถือเป็นตัวอย่างของขนาดของวงจรชาร์จเร็ว ไม่ใช่ค่าสากลสำหรับโดรนเพื่อการเกษตรทุกตัว
แหล่งที่มา:การขยายมหาวิทยาลัย Purdue - ความท้าทายในปัจจุบันของการใช้สเปรย์โดรน
สูตรการวางแผนเชิงปฏิบัตินั้นเรียบง่าย: อินพุตเครื่องชาร์จพร้อมกันทั้งหมดเท่ากับผลรวมของพิกัดอินพุตที่ได้รับอนุมัติของเครื่องชาร์จทั้งหมดที่คาดว่าจะทำงานในเวลาเดียวกัน จากนั้นจึงเพิ่มปั๊ม พัดลมระบายความร้อน ไฟส่องสว่าง อุปกรณ์สื่อสาร และโหลดภาคสนามอื่นๆ สุดท้าย ให้เพิ่มทุนสำรองทางวิศวกรรมแทนที่จะวางแผนให้ระบบทำงานอย่างต่อเนื่องที่ระดับสูงสุดทางทฤษฎี
| เครื่องชาร์จพร้อมกัน | อินพุตเครื่องชาร์จตัวอย่าง | โหลดเครื่องชาร์จที่คำนวณได้ | โหลดด้วยมาร์จิ้นการวางแผน 20%* |
| 1 | 12 กิโลวัตต์ | 12 กิโลวัตต์ | 14.4 กิโลวัตต์ |
| 2 | ตัวละ 12 กิโลวัตต์ | 24 กิโลวัตต์ | 28.8 กิโลวัตต์ |
| 4 | ตัวละ 12 กิโลวัตต์ | 48 กิโลวัตต์ | 57.6 กิโลวัตต์ |
| 6 | ตัวละ 12 กิโลวัตต์ | 72 กิโลวัตต์ | 86.4 กิโลวัตต์ |
| 8 | ตัวละ 12 กิโลวัตต์ | 96 กิโลวัตต์ | 115.2 กิโลวัตต์ |
*ภาพประกอบการคำนวณทางวิศวกรรมเท่านั้น การออกแบบจริงต้องใช้พิกัดอินพุตจริงของเครื่องชาร์จที่ได้รับอนุมัติ การกำหนดค่าเฟส ตัวประกอบกำลัง ลักษณะการเริ่มต้นระบบ และข้อกำหนดทางไฟฟ้าในท้องถิ่น
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการซื้อคือการมุ่งเน้นไปที่พลังงานโดยไม่สนใจพลังงานที่สะสมไว้ กำลังเป็นกิโลวัตต์จะกำหนดจำนวนโหลดที่สามารถรองรับได้ในคราวเดียว พลังงานในหน่วย kWh เป็นตัวกำหนดระยะเวลาที่โหลดเหล่านั้นสามารถดำเนินต่อไปได้ก่อนที่จะต้องเติมระบบเคลื่อนที่เอง โหลดขนาด 60 kW ที่ทำงานเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงจะสิ้นเปลืองพลังงานประมาณ 60 kWh ก่อนที่ระบบจะสูญเสีย โหลดเดียวกันที่ทำงานเป็นเวลาห้าชั่วโมงจะต้องใช้ประมาณ 300 kWh ก่อนที่จะสูญเสียและสำรอง ลูกค้าจึงต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุดในระดับปานกลาง แต่ยังต้องการพลังงานสำรองจำนวนมากหากวันทำงานยาวนาน
สำหรับการปฏิบัติการด้วยโดรน ควรคำนวณความต้องการพลังงานรายวันจากบันทึกการชาร์จจริง หากไม่มีบันทึกเหล่านั้น ผู้ปฏิบัติงานสามารถประมาณพลังงานต่อรอบของแบตเตอรี่จากพลังงานที่กำหนดของแบตเตอรี่และความลึกการปล่อยประจุโดยทั่วไป จากนั้นคูณด้วยรอบที่คาดหวังต่อวันและจำนวนเครื่องบิน ควรรวมการสูญเสียการแปลง เวลาระบายความร้อนของแบตเตอรี่ สภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง และการสำรองเที่ยวบินเพิ่มเติมที่ไม่คาดคิดไว้ด้วย
| ตัวแปรการวางแผน | ข้อมูลลูกค้าที่จำเป็น | ทำไมมันถึงสำคัญ |
| จำนวนโดรน | จำนวนเครื่องบินที่ปฏิบัติการพร้อมกัน | กำหนดว่าแบตเตอรี่ที่หมดจะมาถึงเร็วแค่ไหน |
| พลังงานแบตเตอรี่ | จัดอันดับ kWh หรือ Wh ต่อแบตเตอรี่ | สร้างพื้นฐานในการคำนวณพลังงานในแต่ละวัน |
| ความลึกโดยทั่วไปของการปล่อย | เปอร์เซ็นต์เฉลี่ยที่ใช้ต่อภารกิจ | หลีกเลี่ยงสมมติว่าทุกรอบเริ่มต้นที่ 0% |
| รอบภารกิจต่อชั่วโมง/วัน | รอบที่สังเกตหรือวางแผนไว้ | แสดงอัตราการสิ้นเปลืองแบตเตอรี่ |
| อินพุตเครื่องชาร์จที่ได้รับอนุมัติ | kW, แรงดัน, กระแส, เฟส | กำหนดความต้องการ AC ทันที |
| ข้อกำหนดการระบายความร้อนของแบตเตอรี่ | ความล่าช้าขั้นต่ำหรือขีดจำกัดอุณหภูมิ | อาจจำกัดการฟื้นตัวแม้ว่าจะมีไฟฟ้าใช้ก็ตาม |
| โหลดภาคสนามอื่นๆ | ปั๊ม ไฟ พัดลม เครื่องมือ ยานพาหนะ | ป้องกันขนาดแหล่งพลังงานที่ใช้ร่วมกันน้อยเกินไป |
| สำรองที่จำเป็น | เหตุฉุกเฉินหรือระยะขอบกำหนดการ | ปกป้องการทำงานจากการใช้พลังงานที่เก็บไว้ทั้งหมด |
พิจารณาการใช้งานด้วยโดรนสี่ตัวโดยที่เครื่องชาร์จสี่ตัวที่ได้รับอนุมัติอาจทำงานพร้อมกันที่อินพุตขนาด 12 kW แต่ละอัน ความต้องการเครื่องชาร์จอยู่ที่ประมาณ 48 กิโลวัตต์ หากปั๊มผสม อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่ ไฟส่องสว่าง และส่วนควบคุมเพิ่มอีก 10 กิโลวัตต์ ปริมาณการทำงานจะอยู่ที่ประมาณ 58 กิโลวัตต์ การใช้ระยะขอบการวางแผน 20% จะทำให้ได้เป้าหมายการออกแบบที่ใกล้กับ 70 kW ในด้านไฟฟ้ากระแสสลับ ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นทันทีว่าเหตุใดจึงไม่ควรใช้พิกัดการชาร์จยานพาหนะ DC 420 kW เพื่อปรับขนาดระบบโดรน รูปภาพที่เกี่ยวข้องคือโหลด AC ที่ตรวจสอบแล้วซึ่งกำหนดโดยเวิร์กโฟลว์ภาคสนาม
ลูกค้ารายเดียวกันจึงต้องคำนวณพลังงาน หากโหลดไฟฟ้ากระแสสลับรวมเฉลี่ยอยู่ที่ 55 กิโลวัตต์ และทำงานที่ระดับนั้นเป็นเวลาสี่ชั่วโมงเต็มเทียบเท่าในระหว่างวันแปดชั่วโมง ความต้องการพลังงานรวมจะอยู่ที่ประมาณ 220 กิโลวัตต์ชั่วโมง ก่อนการสูญเสียการสำรองและการแปลง รอบการทำงานด้านการเกษตรที่แท้จริงนั้นมีความแปรผันมากกว่า ซึ่งเป็นสาเหตุที่ Door Energy ควรกำหนดขนาดโครงการจากบันทึกเครื่องชาร์จ ข้อมูลจำเพาะของแบตเตอรี่ และชั่วโมงการทำงานที่คาดหวัง แทนที่จะสัญญาว่าจะรองรับโดรนจำนวนหนึ่งในระดับสากล
สำหรับโครงการโดรนเพื่อการเกษตรที่บรรทุกหนักส่วนใหญ่ สถาปัตยกรรมที่ปลอดภัยที่สุดและสามารถถ่ายโอนได้มากที่สุดคือ: แพลตฟอร์มกักเก็บพลังงาน → การกระจาย AC ที่ได้รับการยืนยัน → ที่ชาร์จโดรนของแท้หรือที่ได้รับการรับรองจากผู้ผลิต → แบตเตอรี่โดรน ซึ่งจะทำให้ตรรกะการชาร์จตามปกติของโดรนไม่เปลี่ยนแปลง การควบคุมแรงดันไฟฟ้า การสื่อสาร BMS ขีดจำกัดอุณหภูมิ การปรับสมดุลของเซลล์ และการสิ้นสุดการชาร์จจะยังคงอยู่ภายใต้ระบบการชาร์จที่ออกแบบมาสำหรับแบตเตอรี่นั้น
เครื่องชาร์จ EV แบบเคลื่อนที่ของ Door Energy จึงสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานเคลื่อนที่ต้นทางได้ ไม่ควรอธิบายเหมือนกับว่าตัวเชื่อมต่อยานพาหนะ CCS1 หรือ CCS2 สามารถเสียบเข้ากับโดรนได้โดยอัตโนมัติ CCS1, CCS2 และ OCPP มีคุณค่าสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าที่ใช้งานร่วมกันได้และสภาพแวดล้อมการจัดการการชาร์จ ไม่ใช่อินเทอร์เฟซแบตเตอรี่โดรนเพื่อการเกษตรทั่วไป
เส้นทาง DC โดยตรงอาจเป็นไปได้ในโครงการพิเศษ แต่หลังจากที่ข้อกำหนดของผู้จำหน่ายโดรนหรือแบตเตอรี่ได้รับการตรวจสอบครบถ้วนแล้วเท่านั้น ขั้วต่อที่พอดีกับตัวเครื่องไม่ได้สร้างความเข้ากันได้ทางไฟฟ้า ระบบโดยตรงอาจต้องมีการยืนยันช่วงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ กระแสไฟชาร์จสูงสุด ฉนวน ตรรกะการชาร์จล่วงหน้า ลำดับคอนแทคเตอร์ โปรโตคอลการสื่อสาร ขีดจำกัดความร้อน ลักษณะการปิดเครื่องฉุกเฉิน และการจับมือ BMS เว้นแต่ข้อกำหนดเหล่านั้นจะได้รับการยืนยัน โครงการควรใช้ที่ชาร์จที่ได้รับอนุมัติเป็นอินเทอร์เฟซที่ได้รับการควบคุม
การออกแบบทางไฟฟ้าที่ดียังคงล้มเหลวได้หากพื้นที่จัดเตรียมไม่ดี การปล่อยโดรน การจัดการสารเคมี และการชาร์จแบตเตอรี่ไม่ควรอยู่ในระยะไม่กี่เมตรเท่ากัน คำแนะนำของ Purdue แนะนำให้วางเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบตเตอรี่ไว้ในที่ที่สามารถเข้าถึงได้เพื่อการชาร์จบ่อยครั้ง แต่ได้รับการปกป้องจากความร้อนสูงเกินไป ประสิทธิภาพการชาร์จยังได้รับประโยชน์จากที่ร่มอีกด้วย แผนผังสนามที่ใช้งานได้จริงจะแยกระหว่างการบินขึ้นและลง การเติมสารเคมี การชาร์จแบตเตอรี่ และแหล่งพลังงานหลัก
| โซน | กิจกรรมหลัก | วัตถุประสงค์การวางแผน |
| โซนเอ | การบินขึ้นและลงจอด | ป้องกันไม่ให้ผู้คน สายไฟ และอุปกรณ์ด้านพลังงานอยู่นอกโรเตอร์ที่มีความเสี่ยงต่อการถูกล้างและการลงจอด |
| โซนบี | เติมสารเคมี/ปุ๋ย | ควบคุมการหกและแยกการจัดการของเหลวออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้า |
| โซน ซี | การทำความเย็นแบตเตอรี่ การตรวจสอบ และการชาร์จ | ที่บังแดด การไหลเวียนของอากาศ การหมุนแบตเตอรี่ที่เป็นระเบียบ และขั้วต่อที่ได้รับการป้องกัน |
| โซนดี | ระบบพลังงานประตูและการกระจาย AC | ตำแหน่งที่มั่นคง การเดินสายเคเบิลที่ปลอดภัย การเข้าถึงที่ชัดเจน และการจัดการโหลด |
การวางแผนพลังงานไม่สามารถแยกออกจากขีดจำกัดการปฏิบัติงานตามกฎหมายได้ ในสหรัฐอเมริกา FAA ระบุว่าส่วนที่ 137 ควบคุมการปฏิบัติงานของเครื่องบินเพื่อการเกษตรที่จ่ายสารควบคุม สำหรับ UAS ที่มีน้ำหนัก 55 ปอนด์ขึ้นไป รวมถึงน้ำหนักที่จ่ายออกไป เส้นทางการควบคุมจะแตกต่างจากการปฏิบัติงานที่ต่ำกว่าเกณฑ์นั้น และอาจเกี่ยวข้องกับส่วนที่ 91, ส่วนที่ 137 และการยกเว้น ในยุโรป EASA อธิบายว่าการดำเนินงานที่อยู่นอกข้อจำกัดประเภท 'เปิด' รวมถึงการดำเนินงานบางอย่างที่มี MTOM สูงกว่า 25 กก. อาจจัดอยู่ในประเภท 'เฉพาะ' EASA ยังเผยแพร่การประเมินความเสี่ยงที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งครอบคลุมงานเกษตรในสถานการณ์ที่กำหนด
แหล่งที่มา:FAA - การจ่ายสารเคมีและผลิตภัณฑ์การเกษตร (ตอนที่ 137) กับ UAS
แหล่งที่มา:EASA - โดรนพลเรือนหมวดหมู่เฉพาะ
เครื่องชาร์จ EV แบบเคลื่อนที่ช่วยแก้ปัญหาความพร้อมด้านพลังงานภาคพื้นดิน แต่ไม่ได้แทนที่การอนุมัติการบิน กฎสารกำจัดศัตรูพืช รหัสไฟฟ้า หรือข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในท้องถิ่น สำหรับผู้ซื้อในต่างประเทศ นี่คือความแตกต่างในการจัดซื้อจัดจ้างที่สำคัญ: แท่นชาร์จจะต้องได้รับการจับคู่ทางเทคนิคกับน้ำหนักบรรทุก ในขณะที่ผู้ควบคุมโดรนยังคงรับผิดชอบต่อการอนุมัติที่จำเป็นในการดำเนินการบิน
Door Energy พัฒนาและผลิตอุปกรณ์จัดเก็บและชาร์จพลังงานเคลื่อนที่สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม กลุ่มผลิตภัณฑ์ในปัจจุบันของบริษัทครอบคลุมพลังงานและระดับพลังงานหลายระดับ ช่วยให้โครงการสามารถจับคู่กับรอบการทำงานที่ต้องการ แทนที่จะบังคับให้ลูกค้าทุกรายใช้การกำหนดค่าที่ใหญ่ที่สุด สำหรับการปฏิบัติการด้วยโดรนเพื่อการเกษตร พารามิเตอร์หลักคือพลังงานที่เก็บไว้ ความสามารถในการโหลด AC ที่ได้รับการยืนยัน ความคล่องตัว กลยุทธ์การชาร์จ และความสามารถในการรองรับการโหลดไซต์เพิ่มเติมเมื่อจำเป็น
สำรวจกลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องชาร์จ EV เคลื่อนที่ของประตู Energyหรือเยี่ยมชมได้ที่หน้าแรกของประตูพลังงานสำหรับข้อมูลโครงการและบริษัท
| แพลตฟอร์มอ้างอิงพลังงานประตู | การจัดเก็บที่เผยแพร่ / ข้อมูลการชาร์จ | บทบาททางการเกษตรที่มีศักยภาพ |
| เอ็มซีพี-เอช | พื้นที่จัดเก็บ 70 กิโลวัตต์ชั่วโมง; การชาร์จรถยนต์กระแสตรง 60 กิโลวัตต์; อินพุต AC แสดงไว้ที่ 60 kW | การอ้างอิงพลังงานเคลื่อนที่ขนาดกะทัดรัดสำหรับงานสนับสนุนภาคสนามที่เบากว่า โดยที่ภาระทั้งหมดอยู่ในระดับปานกลาง |
| เอ็มซีพี-บี | พื้นที่จัดเก็บ 105 กิโลวัตต์ชั่วโมง; การชาร์จรถยนต์กระแสตรง 100 กิโลวัตต์; ซ็อกเก็ตเอาต์พุต AC อุตสาหกรรมที่ระบุไว้ | การสนับสนุนภาคสนามที่ติดตั้งบนยานพาหนะสำหรับผู้รับเหมาเคลื่อนที่ รถตู้บริการ และน้ำหนักบรรทุกแบบผสม |
| เอ็มซีพี-เอ | พื้นที่จัดเก็บ 210 กิโลวัตต์ชั่วโมง; การชาร์จรถยนต์ DC สูงสุด 180 kW; แสดงรายการเอาต์พุต AC 100 kW | ข้อมูลอ้างอิงที่เป็นประโยชน์สำหรับสถานีพลังงานสนามเคลื่อนที่สำหรับงานหนักที่มีความสามารถด้านไฟฟ้ากระแสสลับสูง |
| เอ็มซีพี-อี | พื้นที่จัดเก็บ 420 กิโลวัตต์ชั่วโมง; ยานพาหนะกระแสตรงรวมสูงสุด 420 กิโลวัตต์ชาร์จปืนสี่กระบอก ระบุเอาต์พุต AC 200 kW | ข้อมูลอ้างอิงความจุสูงสำหรับการใช้งานหลายโหลด บัฟเฟอร์พลังงานขนาดใหญ่ และหน้าที่ของยานพาหนะแบบผสม/ภาคสนาม |
ลิงค์ผลิตภัณฑ์ประตูพลังงาน:เอ็มซีพี-เอช|เอ็มซีพี-บี|เอ็มซีพี-เอ|เอ็มซีพี-อี
ระบบที่ใหญ่กว่าของ Door Energy สามารถให้การชาร์จ DC กำลังสูงสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าที่ใช้งานร่วมกันได้ แต่โครงการโดรนเพื่อการเกษตรควรมีขนาดตามข้อกำหนดอินพุต AC ของอุปกรณ์ชาร์จโดรนที่ได้รับอนุมัติ เว้นแต่ว่าโซลูชัน DC โดยตรงจะได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาโดยเฉพาะ นี่คือเหตุผลว่าทำไมเอาต์พุต AC ขนาด 100 kW ที่เผยแพร่ของ MCP-A หรือเอาต์พุต AC ขนาด 200 kW ที่เผยแพร่ของ MCP-E จึงมีความเกี่ยวข้องกับฮับโดรนที่ชาร์จได้หลายตัวมากกว่าจำนวนการชาร์จยานพาหนะสูงสุด
ในขณะเดียวกัน ด้านยานพาหนะกำลังสูงสามารถสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับฟาร์ม ผู้รับเหมา หรือกลุ่มบริการได้ แพลตฟอร์ม Door Energy เดียวกันสามารถรองรับยานพาหนะบริการไฟฟ้า รถบรรทุกขนาดเล็ก หรือยานพาหนะหนักผ่าน CCS1 หรือ CCS2 ในขณะที่ฝั่ง AC ได้รับการวางแผนสำหรับการโหลดภาคสนามที่ได้รับอนุมัติ การสนับสนุน OCPP สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องยังช่วยผสานรวมเซสชันการชาร์จ EV ที่เข้ากันได้เข้ากับสภาพแวดล้อมการจัดการการชาร์จ สิ่งนี้ทำให้ระบบเป็นสินทรัพย์พลังงานเคลื่อนที่ที่กว้าง