Drone-ийн дэвшилтэт эрчим хүч цуглуулах, хадгалах системийн ард байгаа технологийг судлах

Дроныг гэрэл зураг авахаас эхлээд хүргэлтийн үйлчилгээ гэх мэт олон салбарт ашиглах нь нэмэгдсээр байна. Дронуудын эрэлт өсөхийн хэрээр эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт шийдлүүдийн хэрэгцээ нэмэгдэж байна. Компаниуд нар, салхи, кинетик эрчим хүч цуглуулах зэрэг нисгэгчгүй онгоцоо тэжээх олон төрлийн технологийг судалж байна.

Нарны эрчим хүч нь нисгэгчгүй онгоцуудад эрчим хүч цуглуулах хамгийн өргөн хэрэглэгддэг хэлбэр болжээ. Дроны биед нарны зай хураагуур суурилуулж, нарны энергийг авч, хуримтлуулах боломжтой. Дараа нь энэ энергийг цахилгаан болгон хувиргаж, дрон ажиллаж байх үед ашиглахын тулд зайнд хадгалдаг.

Салхины эрчим хүч бол нисгэгчгүй онгоцонд зориулж эрчим хүч цуглуулах өөр нэг хувилбар юм. Салхины эрчим хүчийг барьж, хадгалахын тулд нисгэгчгүй онгоцны биед байрлуулсан турбинуудыг ашиглах талаар компаниуд судалж байна. Турбинууд нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг бөгөөд үүнийг дараа нь батерейнд хадгалж, дроныг тэжээхэд ашиглах боломжтой.

Мөн нисгэгчгүй онгоцонд ашиглах кинетик энерги цуглуулах судалгааг хийж байна. Энэхүү технологи нь нисгэгчгүй онгоцны сэнсний кинетик энергийг ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Дараа нь цахилгааныг дрон ажиллаж байх үед ашиглахын тулд зайнд хадгалдаг.

Мөн дронуудад хурааж авсан эрчим хүчээ хадгалахад туслах хадгалах шийдлүүдийг боловсруулж байна. Компаниуд шаардлагатай үед нисгэгчгүй онгоцыг эрчим хүчээр хангахын тулд хамгийн сүүлийн үеийн батерейг ашиглах талаар судалж байна. Эдгээр батерейнууд нь хөнгөн, үр ашигтай, удаан эдэлгээтэй байхаар бүтээгдсэн.

Дронуудын эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт системийн цаадах технологи нь байнга хөгжиж байдаг. Компаниуд дронуудаа эрчим хүчээр хангах, илүү үр ашигтай болгох шинэ, шинэлэг шийдлүүдийг судалж байна. Шинээр гарч ирж буй технологийн ачаар дронууд ирэх жилүүдэд илүү хүчирхэг, найдвартай болох төлөвтэй байна.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах систем нь дрон тэсвэрлэх чадварыг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Сүүлийн жилүүдэд нисгэгчгүй онгоцыг ашиглах нь хөдөө аж ахуй, ложистик, тандалт зэрэг олон салбарт хэрэглэгдэх болсон. Гэсэн хэдий ч дронуудын нислэгийн хамгийн дээд хугацаа нь ихэвчлэн ашигладаг зайны хэмжээ, жингээр хязгаарлагддаг. Дронуудын тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд нислэгийн явцад алдагдсан энергийг цуглуулах, хадгалах, дахин ашиглах зорилгоор эрчим хүч цуглуулах, хадгалах системийг боловсруулсан.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах систем нь дронуудад хүрээлэн буй орчноос эрчим хүчийг авч, зай эсвэл бусад хадгалах төхөөрөмжид хадгалах боломжийг олгодог. Дараа нь энэ энергийг нисгэгчгүй онгоцны моторыг тэжээж, нислэгийн хугацааг уртасгахад ашиглаж болно. Дулаан, гэрэл, кинетик энергийг хүрээлэн буй орчноос цуглуулж, батерей эсвэл бусад эрчим хүч хадгалах төхөөрөмжид хадгалах боломжтой. Эдгээр системийг нисгэгчгүй онгоцны одоо байгаа эрчим хүчний системд нэгтгэж, батерей болон эрчим хүч хадгалах төхөөрөмжөөс эрчим хүч авах боломжийг олгодог.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах системийг ашиглах нь дронуудын ашиглалтын зардлыг бууруулж чадна. Байгаль орчноос эрчим хүч цуглуулж, дахин ашигласнаар зайгаа ойр ойрхон солих хэрэгцээ эрс багасдаг. Энэ нь мөнгө хэмнээд зогсохгүй батерейг хаяснаас үүсэх хорт хаягдлын хэмжээг бууруулдаг. Үүнээс гадна, хүрээлэн буй орчноос эрчим хүч цуглуулах нь дрон дахь нүүрстөрөгчийн ул мөрийг багасгаж, байгаль орчинд ээлтэй болгоход тусална.

Ерөнхийдөө эрчим хүч цуглуулах, хадгалах систем нь дронуудын тэсвэр тэвчээрийг нэмэгдүүлэх асар их боломжийг олгодог. Эдгээр систем нь нисгэгчгүй онгоцонд хүрээлэн буй орчноосоо эрчим хүч авах, хадгалах, дахин ашиглах боломжийг олгосноор нислэгийн хугацааг уртасгаж, ашиглалтын зардлыг бууруулахад тусална. Эдгээр системүүд нь дроныг илүү үр ашигтай, найдвартай болгосноор тэдгээрийг төрөл бүрийн хэрэглээнд илүү ашигтай болгоход тусална.

Drone-ийн дэвшилтэт эрчим хүч цуглуулах, хадгалах системийг ашиглахын ашиг тус

Сүүлийн жилүүдэд нисгэгчгүй онгоцууд зугаа цэнгэлийн зориулалтаар ашиглахаас эхлээд арилжааны хэрэглээ хүртэл олон төрлийн функцээр улам бүр түгээмэл болж байна. Технологи хөгжихийн хэрээр нисгэгчгүй онгоцны чадавхи ч мөн адил хөгжиж байна. Дрон технологийн хамгийн сонирхолтой дэвшлийн нэг бол эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт системийг ашиглах явдал юм. Энэхүү технологи нь дроныг ашиглахад хувьсгал хийх боломжтой бөгөөд энэ салбарт бүхэлдээ томоохон нөлөө үзүүлэх боломжтой юм.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт систем бүхий дрон ашиглахын гол давуу тал нь үр ашгийг нэмэгдүүлэх явдал юм. Хүрээлэн буй орчноос эрчим хүч цуглуулснаар дронууд дахин цэнэглэх, цэнэглэх шаардлагагүйгээр агаарт удаан хугацаагаар байх боломжтой. Энэ нь зардал ихтэй, цаг хугацаа шаардсан түлш цэнэглэх үйл ажиллагааны хэрэгцээг бууруулдаг бөгөөд энэ нь ялангуяа арилжааны үйл ажиллагаанд ашигтай байж болох юм. Нэмж дурдахад энэхүү технологи нь нисгэгчгүй онгоцыг удаан хугацааны турш бие даан ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээрийг хайгуул, эрэн хайх, аврах ажиллагаа зэрэг илүү төвөгтэй ажлуудад ашиглах боломжийг олгодог.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт системийг ашиглах нь дронуудын байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахад тусалдаг. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашигласнаар дроныг илүү тогтвортой ажиллуулах боломжтой. Энэ нь нисгэгчгүй онгоцноос ялгарах хүлэмжийн хийн хэмжээг бууруулж, байгаль орчинд эерэг нөлөө үзүүлэх боломжтой.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт систем бүхий дронууд үр ашиг, байгаль орчны үр ашгийг нэмэгдүүлэхээс гадна аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Түлш цэнэглэх хэрэгцээг арилгаснаар нисгэгчгүй онгоцууд түлш цэнэглэх явцад гарч болзошгүй осол болон бусад асуудлуудыг эрсдэлгүйгээр агаарт удаан байлгах боломжтой.

Ерөнхийдөө нисгэгчгүй онгоцонд эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт системийг ашиглах нь салбарт хувьсгал хийх олон давуу талыг санал болгодог. Энэхүү технологи нь үр ашгийг дээшлүүлж, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулж, аюулгүй байдлыг сайжруулснаар дронуудын ертөнцөд тоглоомыг өөрчлөх боломжтой.

Дроны эрчим хүч цуглуулах, хадгалах системийн зардлын үр ашигт дүн шинжилгээ хийх

Цэргийн хяналтаас эхлээд илгээмж хүргэх хүртэл өргөн хүрээний хэрэглээтэй дронууд сүүлийн жилүүдэд улам бүр түгээмэл болж байна. Гэсэн хэдий ч батерейнд хамааралтай байдаг тул эрчим хүчний хэмнэлт нь ихэвчлэн гол асуудал болдог. Иймээс судлаачид батерейны хүчийг бууруулж, үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд дронуудад эрчим хүч цуглуулах, хадгалах системийг ашиглах талаар судалж эхэлжээ.

"Applied Energy" сэтгүүлд саяхан нийтлэгдсэн судалгаанд дрон эрчим хүч цуглуулах, хадгалах системийн үр ашгийг шинжилжээ. Энэхүү судалгаа нь нарны фотоволтайк (PV) эс ба түлшний эс гэсэн хоёр төрлийн системд анхаарлаа хандуулсан. Судалгааны үр дүнд нарны PV эсүүд нь одоогийн байдлаар хамгийн хэмнэлттэй сонголт бөгөөд түлшний эсүүд нь хамгийн өндөр эрчим хүчний нягтралтай байдаг гэж дүгнэжээ.

Судалгаанаас үзэхэд нарны PV эсүүд нь дроноор эрчим хүч цуглуулах хамгийн хэмнэлттэй сонголт бөгөөд эрчим хүчний үнэ нь 0.08 доллар/кВт. цаг байна. Энэ нь ойролцоогоор 0.12 доллар/кВт цаг байхаар тооцоолсон түлшний эсийн LCOE-ээс хамаагүй бага юм. Нарны PV эсүүд нь одоо байгаа эрчим хүчний хамгийн үр ашигтай систем бөгөөд эрчим хүчний 30 хүртэлх хувийг нарнаас авдаг.

Мөн судалгаагаар түлшний эсүүд нь 200 Вт/кг хүртэл нисгэгчгүй онгоцны эрчим хүчийг хадгалахад хамгийн их эрчим хүчний нягтыг санал болгодог болохыг тогтоожээ. Энэ нь 90 Вт/кг хүртэлх нарны PV эсийн эрчим хүчний нягтралаас хамаагүй өндөр юм. Энэ нь түлшний эсийг хамгийн үр ашигтай эрчим хүч цуглуулах системд хамгийн өндөр эрчим хүчний нягтралыг санал болгодог тул алсын зайн нисгэгчгүй нислэгт тохиромжтой сонголт болгодог.

Ерөнхийдөө нарны PV эсүүд нь дронуудын эрчим хүч цуглуулах, хадгалах системд хамгийн хэмнэлттэй хувилбар болохыг судалгаагаар тогтоожээ. Тэдний үр ашиг, хямд өртөг нь тэднийг богино зайн нисгэгчгүй нисгэгчгүй нисгэгчдийн нислэгийн хамгийн тохиромжтой сонголт болгодог бол түлшний эсүүд нь холын зайн нислэгт хамгийн тохиромжтой сонголт юм. Иймд дрон үйлдвэрлэгчид бүтээмжийг нэмэгдүүлэх, батарейгаас хамааралтай байдлаа багасгахын тулд эдгээр системийг дизайндаа оруулах талаар бодох хэрэгтэй.

Дронуудын эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт системийн урт хугацааны даалгаварт үзүүлэх нөлөөг ойлгох нь

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах технологийн сүүлийн үеийн дэвшил нь урт хугацааны нисгэгчгүй нисэгчдийн нислэгийн боломжийг өөрчилж байна. Нар, салхи гэх мэт сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг нисгэгчгүй онгоцоо тэжээхийн тулд ашигласнаар операторууд бааз руу буцах шаардлагагүйгээр тээврийн хэрэгслийнхээ даалгаврыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Энэхүү шинэ чадвар нь тандалт, эрэн хайх, аврах ажиллагаа болон холын зайд уртасгасан нислэг шаарддаг бусад хэрэглээнд онцгой ач холбогдолтой юм.

Ялангуяа нарны эрчим хүч цуглуулах нь дрон үйлдвэрлэлийн салбарт ихээхэн анхаарал хандуулж байна. Фотоволтайк эсүүдийн тусламжтайгаар нарны эрчим хүчээр ажилладаг нисгэгчгүй онгоцнууд нислэгийн үеэр батерейгаа цэнэглэхийн тулд эрчим хүч гаргаж чаддаг. Энэ нь тэднийг агаарт хэдэн цаг, хэдэн өдрийн турш байлгах боломжийг олгодог. Үүний нэгэн адил салхинд ажилладаг дронууд салхинаас эрчим хүч гаргаж, илүү хол зайг туулах боломжийг олгодог.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт технологиудын хослол нь нисгэгчгүй онгоцнуудад урьд өмнө боломжгүй зорилгын уртад хүрэх боломжийг олгож байна. Тухайлбал, саяхан нарны эрчим хүчээр ажилладаг нисгэгчгүй онгоцыг нэг удаа туршсан нь 11 хоног тасралтгүй нисч, 3,000 километрийн зайг туулсан. Ийм урт хугацааны номлол хэдхэн жилийн өмнө боломжгүй байсан.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах технологи нь дроныг илүү үр ашигтай болгох боломжийг олгож байна. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрт тулгуурласнаар нисгэгчгүй онгоцууд түлшний зарцуулалтыг бууруулж, хүрээгээ уртасгах боломжтой. Энэ нь ялангуяа дронууд хол зайд хүнд ачаа зөөх шаардлагатай эмнэлгийн хүргэлт зэрэг хэрэглээнд тустай.

Эрчим хүч цуглуулах, хадгалах технологийн дэвшил нь урт хугацааны даалгаварт дрон ашиглах шинэ боломжийг нээж байна. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашигласнаар нисгэгчгүй онгоцууд агаарт удаан хугацаагаар байж, урьд өмнөхөөсөө илүү хол зайг туулж чадна. Эдгээр технологиудыг сайжруулахын хэрээр дронуудын хэрэглээ улам өргөжих болно.

Дэлгэрэнгүйг уншина уу => Дроны эрчим хүч цуглуулах, хадгалах дэвшилтэт систем нь даалгаврыг удаан хугацаанд тэсвэрлэхийн тулд хэрхэн ажилладаг вэ?