โดรนบรรทุกของหนักกำลังย้ายจากโครงการสาธิตไปสู่งานอุตสาหกรรมจริงพวกเขาสามารถบรรทุกเครื่องมือ วัสดุ เซ็นเซอร์ อุปกรณ์ฉุกเฉิน และน้ำหนักบรรทุกอื่นๆ ข้ามสถานที่ก่อสร้าง เหมือง ทางเดินสาธารณูปโภค และเส้นทางโลจิสติกส์ระยะไกล อย่างไรก็ตาม เครื่องบินดังกล่าวยังมีระบบปฏิบัติการเพียงครึ่งหนึ่งเท่านั้น อีกครึ่งหนึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานบนพื้นดิน
สำหรับผู้จัดการโครงการ ปัญหาในทางปฏิบัติมักจะปรากฏขึ้นในเวลาที่เลวร้ายที่สุด: เครื่องบินหลายลำกลับมาภายในกรอบเวลาปฏิบัติการเดียวกัน สถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ต่ำกว่าที่วางแผนไว้ โครงข่ายในพื้นที่ไม่สามารถรองรับโหลดการชาร์จแบบรวมได้ และภารกิจถัดไปไม่สามารถรอได้ ในสถานการณ์ดังกล่าว คอขวดจะไม่ใช่ความสามารถของโดรนอีกต่อไป มันคือความพร้อมด้านพลังงาน
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการปรับขนาดฮับชาร์จโดรนสำหรับยกของหนักจึงควรเริ่มต้นด้วยการปฏิบัติงาน ไม่ใช่ด้วยป้ายชื่อเครื่องชาร์จผู้ซื้อจำเป็นต้องทราบว่ากองยานพาหนะใช้ไปกี่กิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) ในแต่ละวัน ต้องการพลังงานกี่กิโลวัตต์ (kW) ในช่วงการชาร์จสูงสุด ต้องการพลังงานสำรองเท่าใด และจะสามารถเติมแหล่งพลังงานได้เร็วเพียงใด
สำหรับโครงการระยะไกลและชั่วคราว กที่ชาร์จ EV มือถือด้วยการกักเก็บพลังงานแบบครบวงจร ยังสามารถกลายเป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมพลังงานเคลื่อนที่ที่กว้างขึ้นได้ Door Energy พัฒนาระบบชาร์จพลังงานแบบเคลื่อนที่สำหรับการกู้ภัยริมถนน ยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ และการประยุกต์ใช้พลังงานทางอุตสาหกรรม ในฮับโดรน แพลตฟอร์มพลังงานเดียวกันถือได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานต้นน้ำ ในขณะที่แบตเตอรี่โดรนยังคงใช้เครื่องชาร์จและอินเทอร์เฟซที่ได้รับการรับรองจาก OEM
บริบททางอุตสาหกรรม: การวิจัยของ NASA เกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานการบินที่ใช้ไฟฟ้าพบว่าการนำเครื่องบินที่ใช้แบตเตอรี่ไฟฟ้ามาใช้อย่างไม่จำกัด สามารถเพิ่มความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดของสนามบินได้ประมาณลำดับความสำคัญและความต้องการไฟฟ้าทั้งหมดประมาณสองถึงสี่เท่าในสถานการณ์จำลอง นี่ไม่ใช่การคาดการณ์โดยตรงสำหรับโดรนที่บรรทุกหนัก แต่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการใช้พลังงานไฟฟ้าในการบินจึงสามารถสร้างความต้องการพลังงานที่กระจุกตัวได้บันทึกทางเทคนิคของ NASA
![]()
ฝูงบินอาจมีความจุแบตเตอรี่เพียงพอบนกระดาษและยังคงประสบกับความล่าช้าในการปฏิบัติงาน เหตุผลก็คือจังหวะเวลา หากเครื่องบินแปดลำกลับมาภายในระยะเวลาสามชั่วโมง ความต้องการการชาร์จสามารถกระจายออกไปได้ หากสี่หรือหกกลับมาภายในกรอบเวลา 30 นาทีเดียวกัน ฮับอาจต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นทันทีหลายเท่า แม้ว่าการใช้พลังงานในแต่ละวันจะไม่เปลี่ยนแปลงก็ตาม
ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเนื่องจากโครงการโดรนอุตสาหกรรมมักจะตัดสินจากความสำเร็จของภารกิจ ไม่ใช่จากการใช้เครื่องชาร์จ ทีมงานก่อสร้างอาจต้องมีภารกิจยกก่อนเทคอนกรีต ผู้รับเหมางานสาธารณูปโภคอาจต้องได้รับการตรวจสอบให้เสร็จสิ้นก่อนที่สภาพอากาศจะเปลี่ยนแปลง ทีมฉุกเฉินอาจต้องการให้เครื่องบินกลับขึ้นไปในอากาศทันที เมื่อการชาร์จกลายเป็นคิว ระบบพลังงานจะเริ่มควบคุมประสิทธิภาพของฝูงบินโดรนทั้งหมด
| จุดปวดในการผ่าตัด | จะเกิดอะไรขึ้นหากถูกละเลย | สิ่งที่การออกแบบพลังงานต้องทำ |
| ความจุกริดไม่เพียงพอ | การชาร์จไฟถูกควบคุมหรือล่าช้าเมื่อเครื่องบินหลายลำกลับมารวมกัน | ให้การสนับสนุนกำลังไฟฟ้าสูงสุดหรือเปลี่ยนส่วนของโหลดไปเป็นพลังงานที่เก็บไว้ |
| สถานที่ทำงานระยะไกลหรือเคลื่อนย้าย | การอัพเกรดระบบไฟฟ้าถาวรอาจไม่เป็นไปตามโครงการ | ใช้โครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่ย้ายตำแหน่งได้หรือชั่วคราว |
| SOC ลงจอดต่ำโดยไม่ได้วางแผนไว้ | ภารกิจต่อไปต้องใช้พลังงานมากกว่าที่คิด | รักษาพลังงานสำรองและติดตาม SOC การมาถึงจริง |
| เป้าหมายการฟื้นตัวระยะสั้น | การจ่ายไฟ kWh ที่เพียงพอทางเทคนิคอาจยังคงชาร์จช้าเกินไป | ขนาดช่องชาร์จและพลังงานต้นน้ำเพื่อการซ่อมบำรุงที่จำเป็น |
| โหลดไซต์แบบผสม | ระบบไฟส่องสว่าง ปั๊ม การสื่อสาร และเครื่องมือต่างๆ แข่งขันกันกับการชาร์จไฟ | ใช้ลำดับความสำคัญของโหลดและรวมความต้องการเสริมในแบบจำลอง |
ด้วยเหตุนี้ คำถามที่ถูกต้องจึงไม่ใช่แค่ “แบตเตอรี่โดรนมีขนาดใหญ่แค่ไหน” คำถามที่ดีกว่าคือ: “จะต้องส่งมอบพลังงานที่ใช้ได้เท่าใดในช่วงเวลานั้น ไปยังเครื่องบินจำนวนเท่าใด ในขณะที่ส่วนที่เหลือของไซต์ปฏิบัติการด้วย”
การเชื่อมต่อโครงข่ายแบบคงที่ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับไซต์แบบถาวรและคาดเดาได้หลายแห่ง อย่างไรก็ตาม โครงการที่มีความต้องการชั่วคราว การเข้าถึงโครงข่ายไฟฟ้าที่อ่อนแอ การเปลี่ยนแปลงโซนปฏิบัติการ หรือข้อกำหนดฉุกเฉิน อาจได้รับประโยชน์จากบัฟเฟอร์พลังงานเคลื่อนที่ Door Energy วางตำแหน่งมันพอร์ตโฟลิโอการชาร์จมือถือสำหรับสถานการณ์ประเภทต่างๆ ที่พลังงานต้องเคลื่อนเข้าใกล้โหลดมากขึ้น แทนที่จะรอให้สร้างโครงสร้างพื้นฐานถาวร
ที่สำคัญไม่ได้หมายความว่าระบบมือถือควรเปลี่ยนที่ชาร์จแบบตายตัวทุกอัน การออกแบบระดับมืออาชีพควรใช้การผสมผสานที่มีต้นทุนน้อยที่สุดระหว่างพลังงานกริด พื้นที่จัดเก็บในตัวเครื่อง พลังงานเคลื่อนที่ และการจัดกำหนดการโหลดที่สามารถตอบสนองระดับการบริการที่ต้องการ
ก่อนที่จะขอใบเสนอราคาสำหรับระบบกักเก็บพลังงานหรือการชาร์จใดๆ ผู้ปฏิบัติงานควรรวบรวมชุดข้อมูลขั้นต่ำจากแผนการบินจริงหรือจากสถานการณ์การปฏิบัติงานแบบอนุรักษ์นิยม ขั้นตอนนี้มักจะประหยัดเงินได้มากกว่าการเลือกที่ชาร์จที่มีขนาดใหญ่กว่า "เผื่อไว้" เนื่องจากจะแยกความต้องการพลังงานที่แท้จริงออกจากความต้องการที่รับรู้
| ป้อนข้อมูล | ตัวอย่างมูลค่าการวางแผน | ทำไมมันถึงสำคัญ |
| ขนาดกองเรือ | โดรนบรรทุกหนัก 8 ลำ | ตั้งค่าจำนวนผู้ใช้สูงสุดพร้อมกัน |
| ความจุของแบตเตอรี่ | 28 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อเครื่องบิน | กำหนดขีดจำกัดพลังงานสูงสุดต่อแบตเตอรี่ |
| SOC การลงจอดทั่วไป | 20% | กำหนดว่าต้องคืนพลังงานเท่าใด |
| กำหนดเป้าหมาย SOC ก่อนภารกิจต่อไป | 90% | หลีกเลี่ยงสมมติว่าทุกรอบเป็น 0-100% |
| การออกเดินทางต่อเครื่องบิน | 6 ต่อวัน | ขับเคลื่อนปริมาณพลังงานในแต่ละวัน |
| ระยะเวลาดำเนินการตามเป้าหมาย | 45 นาที | กำหนดกำลังการชาร์จที่ต้องการ |
| การชาร์จพร้อมกัน | เครื่องบิน 4 ลำ | กำหนดความต้องการสูงสุด |
| โหลดเสริม | 12 kW สูงสุด / 60 kWh ต่อวัน | จับภาพการสื่อสาร HVAC แสงสว่าง และเครื่องมือ |
| สำรองมาร์จิ้น | กรณีการวางแผน 15% | ป้องกันความแปรปรวนและการเปลี่ยนแปลงกำหนดการ |
| การเข้าถึงการเติมเงินภายนอก | แหล่งจ่ายไฟ DC เร็วและ/หรือแหล่งจ่ายไฟ AC | กำหนดว่าแหล่งพลังงานเคลื่อนที่สามารถฟื้นตัวได้เร็วแค่ไหน |
ค่าตัวเลขทั้งหมดในตารางด้านบนเป็นเพียงภาพประกอบทางวิศวกรรม เว้นแต่จะมีการระบุอย่างชัดเจนว่าเป็นข้อกำหนดจำเพาะของผลิตภัณฑ์ Door Energy ผู้ปฏิบัติงานควรแทนที่ด้วยโดรน OEM, ที่ชาร์จ และข้อมูลสถานที่จริง
แบตเตอรี่ขนาด 28 kWh ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงาน 28 kWh หลังจากทุกเที่ยวบิน หากเครื่องบินลงจอดที่ SOC 20% และถูกส่งอีกครั้งที่ 90% แบตเตอรี่จะต้องกู้คืนเพียง 70% ของความจุที่ระบุก่อนที่จะพิจารณาการสูญเสียประสิทธิภาพ
เติมพลังงานต่อรอบ:28 กิโลวัตต์ชั่วโมง × (0.90 - 0.20)= 19.6 กิโลวัตต์ชั่วโมงที่ส่งไปยังแบตเตอรี่
การแก้ไขง่ายๆ นี้สามารถเปลี่ยนขนาดของระบบได้อย่างมาก รอบการชาร์จ 48 รอบต่อวัน การใช้แผ่นป้ายขนาด 28 kWh เต็มจะหมายถึง 1,344 kWh ที่ส่งไปยังแบตเตอรี่ การใช้กรอบการทำงานจริง 20% ถึง 90% จะให้พลังงาน 940.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง ความแตกต่างคือ 403.2 kWh ต่อวันก่อนที่จะรวมการสูญเสียการชาร์จ
| รอบการชาร์จรายวัน | ใช้แผ่นป้ายแบบเต็ม 28 kWh | ใช้การชาร์จจริง 19.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง | ความแตกต่าง |
| 10 | 280 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 196 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 84 กิโลวัตต์ชั่วโมง |
| 20 | 560 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 392 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 168 กิโลวัตต์ชั่วโมง |
| 30 | 840 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 588 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 252 กิโลวัตต์ชั่วโมง |
| 40 | 1,120 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 784 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 336 กิโลวัตต์ชั่วโมง |
| 48 | 1,344 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 940.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 403.2 กิโลวัตต์ชั่วโมง |
โมเดลการวัดขนาดที่เป็นประโยชน์ไม่ควรถือว่าทุกเที่ยวบินเหมือนกัน น้ำหนักบรรทุก ลม ความยาวเส้นทาง อุณหภูมิ เวลาลอยตัว และการเปลี่ยนแปลงภารกิจ สามารถเปลี่ยนแปลง SOC การลงจอดได้ อายุแบตเตอรี่และขีดจำกัดความร้อนยังสามารถเปลี่ยนแปลงการยอมรับการชาร์จได้ ดังนั้น ทีมงานโครงการควรบันทึก SOC การมาถึงจริงและเวลาตอบสนองระหว่างปฏิบัติการนำร่อง จากนั้นอัปเดตแบบจำลองพลังงานด้วยการกระจายแทนที่จะเป็นค่าในอุดมคติเพียงค่าเดียว
หลักการเดียวกันนี้ใช้กับความปลอดภัย สำนักงานบริหารการบินแห่งชาติสหรัฐฯ ตั้งข้อสังเกตว่าแบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้ในโดรนอาจจัดเป็นสินค้าอันตรายได้ ศูนย์กลางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่จึงจำเป็นต้องมีการจัดการแบตเตอรี่ การจัดเก็บ การตรวจสอบ การจัดการระบายความร้อน และขั้นตอนฉุกเฉิน นอกเหนือจากการกำหนดขนาดทางไฟฟ้า
ข้อมูลอ้างอิงด้านความปลอดภัย:FAA UAS / ปฏิบัติการโดรน ทรัพยากรแบตเตอรี่ลิเธียมของ FAA
สมมติว่าโครงการระยะไกลมีโดรนบรรทุกหนักแปดลำ เครื่องบินแต่ละลำใช้แบตเตอรี่ขนาด 28 kWh ซึ่งโดยทั่วไปจะส่งกลับที่ 20% SOC ชาร์จใหม่ได้ถึง 90% และทำการบินหกครั้งต่อวัน การคำนวณครั้งแรกนั้นตรงไปตรงมา
รอบการชาร์จต่อวัน:เครื่องบิน 8 ลำ × 6 เที่ยว= 48 รอบ/วัน
พลังงานแบตเตอรี่ต่อรอบ:28 กิโลวัตต์ชั่วโมง × 70%= 19.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง/รอบ
พลังงานรายวันที่ส่งไปยังแบตเตอรี่:48 × 19.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง= 940.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง/วัน
ในขั้นตอนนี้ ตัวเลขแสดงถึงพลังงานที่ไปถึงแบตเตอรี่ ยังไม่รวมการสูญเสียการแปลงหรือพลังงานที่ใช้โดยส่วนที่เหลือของฮับชาร์จ
ทุกเส้นทางอำนาจที่แท้จริงย่อมมีการสูญเสีย สิ่งเหล่านี้อาจเกิดขึ้นในอินเวอร์เตอร์, เครื่องชาร์จ AC/DC, ตัวแปลง DC/DC, สายเคเบิล, ระบบการจัดการความร้อน และตัวแบตเตอรี่เอง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม สำหรับขนาดเบื้องต้น สมมติว่าประสิทธิภาพการชาร์จตั้งแต่ต้นทางถึงปลายทางคือ 92% นี่เป็นสมมติฐานการวางแผนที่มีภาพประกอบ ไม่ใช่การรับประกันประสิทธิภาพพลังงานของประตู
แหล่งพลังงานสำหรับการชาร์จโดรน:940.8 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง 0.92= 1,022.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง/วัน
หากประสิทธิภาพจริงของระบบลดลง แหล่งที่มาจะต้องให้พลังงานมากขึ้น ดังนั้น เมื่อเลือกอุปกรณ์เฉพาะแล้ว ควรแทนที่สมมติฐานเบื้องต้นด้วยข้อมูลประสิทธิภาพที่วัดได้หรือระบุโดยผู้ผลิตตลอดช่วงโหลดที่คาดหวัง
ศูนย์กลางโดรนใช้พลังงานแม้ในขณะที่ไม่มีเครื่องบินกำลังชาร์จอยู่ คอมพิวเตอร์สำหรับภารกิจ อุปกรณ์วิทยุ ระบบระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่ ระบบรักษาความปลอดภัย ไฟส่องสว่างในสถานที่ สำนักงานชั่วคราว เครื่องมือบำรุงรักษา และระบบ HVAC อาจทำงานได้เป็นเวลาหลายชั่วโมง ในโครงการอุตสาหกรรมระยะไกล ปั๊มน้ำหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ สามารถเพิ่มภาระได้
| โหลดเสริม | ตัวอย่างพลังงานรายวัน | การพิจารณาการออกแบบ |
| การสื่อสารและเครือข่าย | 8 กิโลวัตต์ชั่วโมง | มักมีความสำคัญต่อภารกิจและควรยังคงขับเคลื่อนอยู่ |
| คอมพิวเตอร์วางแผนภารกิจ | 6 กิโลวัตต์ชั่วโมง | อาจวิ่งได้ต่อเนื่องระหว่างกะ |
| การระบายความร้อน / การระบายอากาศของแบตเตอรี่ | 18 กิโลวัตต์ชั่วโมง | อาจเพิ่มขึ้นในสภาพอากาศร้อนหรือมีความเข้มข้นในการชาร์จสูง |
| แสงสว่าง | 10 กิโลวัตต์ชั่วโมง | สูงกว่าสำหรับการปฏิบัติการตอนกลางคืน |
| เครื่องมือบำรุงรักษา | 8 กิโลวัตต์ชั่วโมง | มักจะสามารถเลื่อนออกจากจุดชาร์จสูงสุดได้ |
| การควบคุมอื่นๆ/ระบบความปลอดภัย | 10 กิโลวัตต์ชั่วโมง | รวมถึงการตรวจสอบและการควบคุมโหลด |
| ทั้งหมด | 60 กิโลวัตต์ชั่วโมง/วัน | ตัวอย่างเท่านั้น |
ฮับพลังงานก่อนสำรอง:1,022.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง + 60 กิโลวัตต์ชั่วโมง= 1,082.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง/วัน
Door Energy ได้ออกแบบระบบจัดเก็บพลังงานแบบเคลื่อนที่สำหรับโหลดทางอุตสาหกรรมแบบผสมแล้ววัสดุการใช้งานอธิบายการรองรับไฟ AC สำหรับอุปกรณ์ เช่น รถขุดไฟฟ้า ปั๊มน้ำ และระบบไฟส่องสว่าง นั่นทำให้การวางแผนการโหลดแบบผสมมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฮับโดรนตั้งอยู่ภายในพื้นที่ก่อสร้างที่กว้างขึ้นหรือพื้นที่อุตสาหกรรมกลางแจ้ง ดูประตูพลังงานการประยุกต์ใช้พลังงานเคลื่อนที่ในสถานที่ก่อสร้างสำหรับกรณีการใช้งานที่เกี่ยวข้อง
การออกแบบตามข้อกำหนดโดยเฉลี่ยที่แน่นอนทำให้ไม่มีที่ว่างสำหรับสภาพอากาศเลวร้าย เส้นทางที่ยาวกว่า ภารกิจที่ไม่คาดคิด ไฟฟ้าขัดข้องชั่วคราว หรือ SOC ในการลงจอดที่ต่ำกว่าที่วางแผนไว้ ดังนั้นควรเลือกอัตรากำไรขั้นต้นสำรองตามวิกฤตในการดำเนินงาน แทนที่จะคัดลอกจากกฎทั่วไป
สำหรับตัวอย่างนี้ ทุนสำรองการวางแผน 15% ให้:
ความต้องการพลังงานการออกแบบ:1,082.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง × 1.15= ประมาณ 1,245 กิโลวัตต์ชั่วโมง/วัน
สำหรับการตอบสนองต่อภัยพิบัติหรือภารกิจสำคัญอื่นๆ อาจมีการพิจารณาจัดสรรกำลังสำรองที่ใหญ่กว่านี้ สำหรับไซต์งานถาวรที่มีการเชื่อมต่ออย่างดีพร้อมการรองรับโครงข่ายที่เชื่อถือได้ การสำรองไซต์งานที่ต่ำกว่าอาจประหยัดได้ จำนวนที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับต้นทุนของภารกิจที่พลาดไปเทียบกับต้นทุนพื้นที่จัดเก็บเพิ่มเติม
ความจุพลังงานตอบว่า “ต้องใช้ไฟฟ้าเท่าไหร่?” อำนาจตอบว่า “จะต้องส่งเร็วแค่ไหน?” หากเครื่องบินลำหนึ่งต้องการพลังงานไฟฟ้ากลับคืนมา 19.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง และกรอบเวลาการชาร์จเป้าหมายคือ 45 นาที พลังงานเฉลี่ยด้านแบตเตอรี่ตามทฤษฎีจะอยู่ที่ประมาณ 26.1 กิโลวัตต์ หลังจากใช้ประสิทธิภาพ 92% ตามตัวอย่างเดียวกัน ข้อกำหนดด้านแหล่งที่มาจะอยู่ที่ประมาณ 28.4 กิโลวัตต์ต่อช่องการชาร์จที่ใช้งานอยู่
กำลังชาร์จด้านแหล่งที่มาต่อเครื่องบิน:19.6 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง 0.75 ชม. 0.92= ประมาณ 28.4 กิโลวัตต์
| หน้าต่างการชาร์จเป้าหมาย | ประมาณ แหล่งพลังงานต่อเครื่องบิน* | เครื่องบินสี่ลำกำลังชาร์จด้วยกัน* |
| 60 นาที | 21.3 กิโลวัตต์ | 85.2 กิโลวัตต์ |
| 45 นาที | 28.4 กิโลวัตต์ | 113.6 กิโลวัตต์ |
| 30 นาที | 42.6 กิโลวัตต์ | 170.4 กิโลวัตต์ |
| 20 นาที | 63.9 กิโลวัตต์ | 255.6 กิโลวัตต์ |
*ตัวเลขเชิงเปรียบเทียบอ้างอิงจากการคืนค่า 19.6 kWh ต่อรอบ และประสิทธิภาพตั้งแต่ต้นทางถึงปลายทาง 92% อัตราการชาร์จจริงจะต้องไม่เกินขีดจำกัดแบตเตอรี่โดรน, BMS หรือเครื่องชาร์จที่ได้รับการรับรองจาก OEM
ตอนนี้เพิ่มโหลดเสริมทันที 12 kW ด้วยเครื่องบินสี่ลำที่ชาร์จตามเป้าหมาย 45 นาที ความต้องการพื้นที่ทั้งหมดจะอยู่ที่ประมาณ 125.6 กิโลวัตต์ เมื่อมีช่องทางที่คล้ายกันหกช่องที่ใช้งานอยู่ ยอดรวมจะอยู่ที่ประมาณ 182.4 กิโลวัตต์ kWh รายวันไม่เปลี่ยนแปลง มีเพียงการกระจุกตัวของความต้องการเท่านั้นที่เปลี่ยนไป
| หน้าต่างปฏิบัติการ | เครื่องบินบิน | การชาร์จเครื่องบิน | โหลดการชาร์จโดยประมาณ | โหลดเสริม | โหลดไซต์โดยประมาณ |
| 06:00-08:00 น | 8 | 0 | 0 กิโลวัตต์ | 10 กิโลวัตต์ | 10 กิโลวัตต์ |
| 08:00-10:00 น | 8 | 2 | 57 กิโลวัตต์ | 12 กิโลวัตต์ | 69 กิโลวัตต์ |
| 10.00-12.00 น | 6 | 4 | 114 กิโลวัตต์ | 12 กิโลวัตต์ | 126 กิโลวัตต์ |
| 12.00-14.00 น | 4 | 6 | 170 กิโลวัตต์ | 15 กิโลวัตต์ | 185 กิโลวัตต์ |
| 14.00-16.00 น | 8 | 2 | 57 กิโลวัตต์ | 12 กิโลวัตต์ | 69 กิโลวัตต์ |
| 16:00-18:00 น | 4 | 4 | 114 กิโลวัตต์ | 15 กิโลวัตต์ | 129 กิโลวัตต์ |
ตารางนี้มักจะเผยให้เห็นกรณีธุรกิจที่แท้จริงสำหรับการจัดเก็บ โครงการอาจไม่ต้องการพลังงานไฟฟ้า 185 กิโลวัตต์ตลอดทั้งวัน อาจต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุดสองชั่วโมงเท่านั้น ในกรณีเช่นนี้ บัฟเฟอร์พลังงานแบบเคลื่อนที่หรือแบบอยู่กับที่สามารถกำหนดเป้าหมายได้มากกว่าการอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานถาวรเพียงเพื่อช่วงพีคระยะสั้นเท่านั้น
สำหรับลูกค้าอุตสาหกรรม ต้นทุนหลักของการออกแบบพลังงานที่ไม่ดีมักจะไม่ใช่ค่าไฟฟ้า เป็นเวลาหยุดทำงาน หากเครื่องบินต้องรอที่ชาร์จที่มีอยู่หรือเพื่อให้ไฟฟ้าในพื้นที่ฟื้นตัว ฝูงบินจะเสร็จสิ้นภารกิจต่อกะน้อยลง ที่สามารถชะลอการทำงานที่ขึ้นอยู่กับภารกิจเหล่านั้นได้
พิจารณาภาพประกอบการดำเนินงานที่เรียบง่าย สมมติว่าวงจรปกติประกอบด้วยการบินและการจัดการ 45 นาที บวกกับการชาร์จ 45 นาที หากพลังงานไม่เพียงพอทำให้ระยะเวลารอและการชาร์จนานขึ้นเป็น 90 นาที รอบทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นจาก 90 เป็น 135 นาที ในช่วงระยะเวลาการทำงานแปดชั่วโมง จำนวนรอบการทำงานที่สมบูรณ์ตามทฤษฎีอาจลดลงอย่างมาก
| สถานการณ์ | ภารกิจภาพประกอบ + วงจรพลังงาน | รอบเต็มทางทฤษฎีใน 8 ชั่วโมง | ความหมายการดำเนินงาน |
| กำลังที่เพียงพอ | 90 นาที | ประมาณ 5 | โครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานไม่ใช่ปัญหาคอขวดหลัก |
| พลังงานที่ถูกจำกัด | 135 นาที | ประมาณ 3 | เครื่องบินใช้เวลารอพลังงานมากขึ้น |
| คิวชาร์จรุนแรง | 180 นาที | ประมาณ 2 | การลงทุนด้านยานพาหนะมีการใช้งานน้อยเกินไป |
นี่เป็นภาพประกอบด้านการปฏิบัติงาน ไม่ใช่การกล่าวอ้างด้านประสิทธิภาพสำหรับโดรนรุ่นใดรุ่นหนึ่งโดยเฉพาะ ระยะเวลาการออกเดินทางจริง วันทำการก่อนจัดส่ง และรูปแบบการชาร์จที่อนุญาตจะต้องจัดเตรียมโดยผู้ควบคุมเครื่องบิน
| ข้อผิดพลาดในการปรับขนาด | ทำไมมันดูสมเหตุสมผล | เหตุใดจึงล้มเหลวในทางปฏิบัติ |
| ใช้แบตเตอรี่เต็มความจุทุกรอบ | ง่ายต่อการคำนวณ | ละเว้นการลงจอดจริงและ SOC เป้าหมาย |
| การปรับขนาดเป็นกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อวันเท่านั้น | รวบรวมพลังงานทั้งหมด | พลาดความต้องการการชาร์จพร้อมกันสูงสุด |
| ละเว้นการสูญเสียการแปลง | ลดความซับซ้อนของโมเดล | แหล่งที่มาหมดเร็วกว่าที่คาดไว้ |
| ละเว้นโหลดเสริม | โฟกัสอยู่ที่เครื่องบิน | ระบบไซต์แข่งขันกันเพื่อพลังงานเดียวกัน |
| ไม่มีหลักประกันสำรอง | ลดขนาดระบบเริ่มต้น | ภารกิจที่ไม่คาดคิดหรือ SOC ต่ำทำให้เกิดการขาดแคลน |
| ไม่สนใจเวลาชาร์จแหล่งที่มา | ถือว่าหน่วยเก็บข้อมูลเต็มอยู่เสมอ | กะถัดไปสามารถเริ่มต้นได้โดยใช้พลังงานอย่างจำกัด |
| ไม่มีค่าเผื่อการขยาย | ลด CAPEX ในปัจจุบันให้เหลือน้อยที่สุด | กองเรือขนาดใหญ่อาจต้องมีการออกแบบใหม่ก่อนกำหนด |
การปฏิบัติการยกของหนักมีความอ่อนไหวต่อสภาพภารกิจเป็นพิเศษ น้ำหนักบรรทุกเพิ่มเติมสามารถเพิ่มการใช้พลังงานได้ ลมแรงอาจเปลี่ยนแปลงขาออกและกลับมาบริโภคได้ สภาพแบตเตอรี่ที่ร้อนหรือเย็นสามารถเปลี่ยนวิธีการชาร์จได้ การอ้อมไปรอบๆ พื้นที่จำกัดสามารถลด SOC ลงจอดได้ ในขณะเดียวกัน งานฉุกเฉินอาจปรากฏนอกกำหนดการปกติ ปัจจัยเหล่านี้อธิบายว่าทำไมการออกแบบที่อิงตามวันโดยเฉลี่ยเพียงอย่างเดียวจึงเปราะบางได้
แนวทางที่ดีกว่าคือการสร้างแบบจำลองอย่างน้อยสามกรณี ได้แก่ วันปกติ วันที่มีความต้องการสูง และวันฉุกเฉิน หากระบบยังคงอยู่ได้เฉพาะกรณีปกติ ผู้ซื้อควรทราบอย่างแน่ชัดว่าจะมีการบังคับใช้ข้อจำกัดในการปฏิบัติงานใดบ้างในอีกสองกรณี
ตัวแปรหนึ่งที่มองข้ามได้ง่ายที่สุดคือความรวดเร็วของแหล่งกักเก็บพลังงานที่สามารถฟื้นตัวได้ ระบบเคลื่อนที่ที่สามารถเติมเต็มในช่วงพักกลางวัน เปลี่ยนกะ หรือช่วงข้ามคืนสามารถรองรับปริมาณงานรายวันได้มากกว่าความจุพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเท่าเดิมที่มีการเติมเต็มช้า
Door Energy ระบุว่าสามารถเติมระบบชาร์จมือถือได้ภายในเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมงผ่านแหล่งชาร์จ DC ที่เหมาะสม หรือประมาณสองชั่วโมงผ่านแหล่งจ่ายไฟ AC ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าและสภาพของสถานที่สิ่งนี้จะสร้างรูปแบบการทำงานโดยอิงตามวงจรพลังงานซ้ำๆ แทนที่จะใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่เพียงก้อนเดียวที่ใช้เพียงครั้งเดียว:ปรับใช้ → ปฏิบัติการสนับสนุน → เติมเงิน → ปรับใช้ใหม่.
| เวลา | การดำเนินการที่เป็นภาพประกอบ | วัตถุประสงค์การวางแผนพลังงาน |
| 07:00 น | หน่วยพลังงานเคลื่อนที่ถูกนำไปใช้กับพื้นที่ทำงานของโดรน | หลีกเลี่ยงการใช้สายเคเบิลยาวๆ หรือการรอโครงสร้างพื้นฐานแบบถาวร |
| 07:00-12:00 น | รองรับการชาร์จด้วยโดรนและการโหลดไซต์ที่มีลำดับความสำคัญ | ครอบคลุมบล็อกภารกิจแรก |
| 12.00-13.00 น | หน้าต่างการเติมเต็ม DC หากมี | ฟื้นคืนพลังก่อนช่วงบ่ายถึงจุดสูงสุด |
| 13:00-18:00 น | บล็อกภารกิจที่สอง | รองรับช่วงการใช้งานสูงอีกช่วงหนึ่ง |
| ค่ำ/ค้างคืน | การเติมเต็ม AC หรือ DC | เตรียมความพร้อมสำหรับวันทำการถัดไป |
ความแตกต่างนี้เป็นสิ่งจำเป็น อุปกรณ์ของ Door Energy ได้รับการออกแบบมาเพื่อการชาร์จ EV อย่างรวดเร็วและพลังงานเคลื่อนที่ระดับอุตสาหกรรมเป็นหลัก โดยทั่วไปแล้วโดรนสำหรับยกของหนักจะใช้ชุดแบตเตอรี่เฉพาะสำหรับเครื่องบิน ลอจิก BMS ตัวเชื่อมต่อ และโปรไฟล์การชาร์จ ดังนั้น ไม่ควรอธิบายว่าระบบพลังงานประตูเป็นการส่งพลังงาน 420 กิโลวัตต์ไปยังแบตเตอรี่โดรนโดยตรง เว้นแต่ผู้ผลิตเครื่องบินจะสนับสนุนสถาปัตยกรรมนั้นอย่างชัดเจน
ในศูนย์กลางของโดรน สถาปัตยกรรมที่ถูกต้องทางเทคนิคมากกว่าคือ:การจัดเก็บพลังงานเคลื่อนที่ของ Door Energy → การกระจายพื้นที่ / การแปลงพลังงาน → เครื่องชาร์จโดรนที่ได้รับการรับรองจาก OEM → แบตเตอรี่โดรน ซึ่งจะทำให้อินเทอร์เฟซการชาร์จเครื่องบินอยู่ภายใต้ข้อกำหนดของผู้ผลิตโดรน ในขณะเดียวกันก็ให้แหล่งพลังงานต้นน้ำสามารถเคลื่อนที่ได้และมีกำลังสูง
Door Energy พัฒนาและผลิตระบบชาร์จ EV เคลื่อนที่และระบบชาร์จเก็บพลังงานสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม ของบริษัทเว็บไซต์และประวัติบริษัทอธิบายถึงธุรกิจ R&D และการผลิตที่ให้บริการโครงการชาร์จและพลังงานเคลื่อนที่ทั่วโลก สำหรับผู้ควบคุมโดรน สิ่งที่สำคัญคือโครงการนี้ไม่ใช่แค่การซื้อแบตเตอรี่เท่านั้น โดยเป็นการจับคู่ข้อกำหนดด้านการจัดเก็บพลังงาน การแปลงพลังงาน เอาต์พุต การสื่อสาร การจัดการความร้อน และการบริการภาคสนาม ให้เข้ากับรอบการทำงาน
การนำเสนอคุณค่าจะชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อเชื่อมโยงโดยตรงกับปัญหาการปฏิบัติงานของลูกค้า
| ปัญหาลูกค้าโดรนยกของหนัก | ความสามารถด้านพลังงานของประตู | มูลค่าลูกค้า
|