ሰው አልባ የአየር ላይ ተሽከርካሪ (UAV) ቴክኖሎጂ በፍጥነት እያደገ በመምጣቱ፣ የአጠቃቀም ሁኔታዎቻቸው ከሸማቾች ደረጃ መዝናኛ እስከ የግብርና ፋብሪካ ጥበቃ፣ የሎጂስቲክስ ትራንስፖርት እና የኃይል ፍተሻ ያሉ የኢንዱስትሪ ደረጃ ስራዎች ድረስ ተስፋፍተዋል። ሆኖም፣ የUAV አፈፃፀም እየተሻሻለ ሲሄድ፣ ሊሆኑ የሚችሉ የደህንነት አደጋዎች እየታዩ መጥተዋል። ከእነዚህም መካከል በባትሪ ግንኙነት አገናኞች ውስጥ ያለው "የብልጭታ ክስተት" የUAVዎችን ደህንነቱ የተጠበቀ አሠራር አደጋ ላይ የሚጥል ወሳኝ ጉዳይ ሆኖ ብቅ ብሏል። በተለይም ለኢንዱስትሪ ደረጃ UAVዎች፣ ከፍተኛ አቅም ባላቸው የኃይል ባትሪዎች የተገጠሙ እና በከፍተኛ የመልቀቂያ ሞገዶች ስር የሚሰሩ - ከ300A በላይ ሊሆኑ የሚችሉ ፈጣን ሞገዶች - በኤሌክትሮድ ግንኙነት ጊዜ የሚፈጠሩት የኤሌክትሪክ ቅስቶች የማገናኛ ተርሚናሎችን ከመጉዳት እና የመሳሪያዎችን ዕድሜ ከማሳጠር ባለፈ እንደ የባትሪ ማቀጣጠል እና በበረራ ውስጥ የኃይል ውድቀት ያሉ ከባድ አደጋዎችን የመጋለጥ አደጋዎችን ያስከትላሉ። ከዚህ ዳራ አንጻር፣ ከፍተኛ የደህንነት ጥበቃ አፈፃፀማቸው ያላቸው ፀረ-ብልጭታ ማያያዣዎች በUAV መሳሪያዎች ውስጥ የማይፈለግ ዋና አካል ሆነዋል።
I. የህመም ነጥቡን መጋፈጥ፡- የስፓርክ ክስተት ለUAVዎች የደህንነት አደጋ የሆነበት ምክንያት
በUAVዎች ውስጥ ባትሪ ሲገባ/ሲወገድ ወይም የወረዳ ግንኙነት ሲኖር የሚፈጠረው ብልጭታ በዋናነት በኤሌክትሪክ ሲስተም ውስጥ ካለው የካፓሲቲቭ ተጽእኖ የመነጨ ነው። እንደ የበረራ መቆጣጠሪያ ሞዱል እና የUAVs የኤሌክትሮኒክስ የፍጥነት መቆጣጠሪያ (ESC) ያሉ ዋና ዋና ክፍሎች ብዙ ካፓሲተሮችን ያዋህዳሉ። ባትሪው ሲገናኝ፣ እነዚህ ካፓሲተሮች ፈጣን ባትሪ መሙላት ይደረግባቸዋል፣ ይህም እጅግ በጣም ዝቅተኛ የመጀመሪያ የሉፕ ኢምፔዳንስ ይፈጥራሉ። ይህ ከመደበኛው የአሠራር ፍሰት እጅግ በጣም የሚበልጥ ፈጣን የኢንፍሉዌንሲ ጅረት ያስከትላል፣ ይህም በከፍተኛ ጅረት ተጽዕኖ እና በመቀጠልም የኤሌክትሪክ ቅስቶችን በማመንጨት የአየር አዮኒዜሽን ያስከትላል። ውጤታማ የመከላከያ ዲዛይኖች የሌላቸው ባህላዊ ማያያዣዎች እንደዚህ አይነት ጊዜያዊ ከፍተኛ ቮልቴጅ ፈሳሾችን መቋቋም አይችሉም። ይህ ወደ ተርሚናል ማቃጠል እና የግንኙነት መቋቋም መጨመር ብቻ ሳይሆን የባትሪ ሙቀት መበላሸትንም ያስከትላል። በኢንዱስትሪ ስታቲስቲክስ መሠረት፣ በማገናኛ ብልጭታ ምክንያት የሚከሰቱ የUAVs የደህንነት አደጋዎች ከጠቅላላው ክስተቶች ውስጥ ከ25% በላይ የሚሆኑትን ይሸፍናሉ፣ ይህም በተጠቃሚዎች ላይ ከፍተኛ የኢኮኖሚ ኪሳራ ያስከትላል እና የUAV ኢንዱስትሪ ጤናማ እድገትን ያደናቅፋል።
II. የቴክኖሎጂ ግኝት፡ የፀረ-ብልጭታ ማያያዣዎች ዋና የመከላከያ ዘዴ
የሚያበሳጨውን ችግር ለመፍታት፣ ፀረ-ብልጭታ ማያያዣዎች ባለብዙ ገጽታ ቴክኖሎጂያዊ ፈጠራዎችን በመጠቀም አጠቃላይ የደህንነት ጥበቃ ስርዓት አቋቁመዋል፡
በመጀመሪያ፣ ልዩ የሆነው የእውቂያ መዋቅር ዲዛይን። "የመቋቋም-መጀመሪያ፣ ኮንዳክሽን-በኋላ" ደረጃውን የጠበቀ የግንኙነት አቀማመጥ ይቀበላል። ማገናኛው ሲገጣጠም ፀረ-ስፓርክ ተቃዋሚው መጀመሪያ ግንኙነት ያደርጋል። በሪዚስተር ቮልቴጅ ክፍፍል መርህ፣ የመጀመሪያው የኢንፍራሽ ጅረት ከ60% በላይ ይቀንሳል፣ ይህም የአየር አዮኒዜሽን እና የአርክ ማመንጨትን ውጤታማ በሆነ መንገድ ይከላከላል። ይህ መዋቅራዊ ዲዛይን በምንጩ ላይ ያለውን የአርክ ምስረታ መንገድ ይቆርጣል፣ ይህም ለወረዳ ግንኙነት የመጀመሪያውን የደህንነት እንቅፋት ይሰጣል።
ሁለተኛ፣ ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን ቁሳቁሶች መተግበር። እውቂያዎቹ የወርቅ ሽፋን ሂደትን የሚያካትቱት 3μm የወርቅ ንብርብር ውፍረት ያለው ሲሆን ይህም በአሁኑ ጊዜ በሚተላለፍበት ጊዜ የሙቀት ማመንጨትን ለመቀነስ ከ5mΩ በታች ያለውን የመገናኛ መቋቋምን የሚቆጣጠር ብቻ ሳይሆን እጅግ በጣም ጥሩ የዝገት መቋቋም እና የመልበስ መቋቋምንም ይሰጣል። መያዣው ከአቪዬሽን ደረጃ ካለው የአሉሚኒየም ቅይጥ የተሰራ ሲሆን ቀላል ክብደት (ከባህላዊ መኖሪያ ቤቶች 40% ቀለል ያለ) ሲሆን ጠንካራ ንዝረትን እና ከባድ የአካባቢ መሸርሸርን ይቋቋማል፣ ይህም ውስብስብ በሆኑ የስራ ሁኔታዎች ውስጥ የአገናኝ መንገዱን የተረጋጋ አሠራር ያረጋግጣል።
ሶስተኛ፣ የማሰብ ችሎታ ያላቸው የቁጥጥር ሞጁሎች ውህደት። በMCU የሚቆጣጠረው አብሮ የተሰራው ቀስ በቀስ የሚጀምር ሞጁል ከ0.5-2 ሰከንድ የጅረት ቅልመት ሂደትን ያስችላል፣ ይህም ጅረቱ ከ0 ወደ ደረጃ የተሰጠው እሴት በተቀላጠፈ ሁኔታ እንዲያድግ ያስችለዋል፣ ይህም ጊዜያዊ ከፍተኛ ቮልቴጅ የመውጣት አደጋን ሙሉ በሙሉ ያስወግዳል። ለምሳሌ፣ የTE Connectivity ፀረ-ስፓርክ ማያያዣዎች፣ ይህንን ቴክኖሎጂ በመጠቀም፣ ከ0.01% በታች ያለውን የአርክ ማመንጫ እድልን ተቆጣጥረዋል፣ ይህም የUAVዎችን የአሠራር ደህንነት በእጅጉ አሻሽሏል።
III. የትዕይንት አተገባበር፡- የፀረ-ብልጭታ ማያያዣዎች የተለዩ አፕሊኬሽኖች
የተለያዩ የUAV አፕሊኬሽን ሁኔታዎች በፀረ-ስፓርክ ማያያዣዎች ላይ የተለያዩ የአፈፃፀም መስፈርቶችን ያስገድዳሉ፣ ይህም ብጁ ምርቶችን እድገት ያነሳሳል፡
በግብርና ፋብሪካዎች ጥበቃ መስክ፣ UAVዎች ባትሪዎቻቸውን በተደጋጋሚ መተካት አለባቸው (ብዙውን ጊዜ በቀን ከ10-20 ጊዜ)፣ ይህም በፕለጊን የህይወት ዘመን እና በማገናኛዎች ምቾት ላይ ከፍተኛ ፍላጎትን ያስከትላል። የሆቢዊንግ 200A ፀረ-ስፓርክ ማያያዣ ፈጣን የመትከያ ዲዛይንን ይጠቀማል፣ የፕለጊን የህይወት ዘመን ከ5,000 ጊዜ በላይ እና ክብደቱ ከ35 ግራም ብቻ ሲሆን ከ14S ከፍተኛ ቮልቴጅ ባትሪ ስርዓቶች ጋር ተኳሃኝ ነው። በተግባራዊ አፕሊኬሽኖች፣ ይህ ማገናኛ በፋብሪካ መከላከያ UAVዎች ውስጥ በኤሌክትሪክ ቅስቶች ምክንያት የሚከሰቱ የ ESC ውድቀቶችን በ92% ቀንሷል፣ ይህም የአሠራር ቅልጥፍናን በእጅጉ አሻሽሏል።
በሎጂስቲክስ ትራንስፖርት ሁኔታዎች፣ UAVዎች "በደቂቃ ደረጃ" የባትሪ መተካት ቅልጥፍናን ይከተላሉ፣ ይህም ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ እና ዝቅተኛ የሙቀት ማመንጨትን ይጠይቃል። የቶፕሊንክ ፖጎ ፒን ፀረ-ስፓርክ ማያያዣ ባለ ሶስት-ግንኙነት ትይዩ ሹንት ዲዛይን ይጠቀማል። በ80A የአሠራር ፍሰት ስር፣ የተርሚናል የሙቀት መጨመር 35K ብቻ ነው (ከኢንዱስትሪው ስታንዳርድ 60K በጣም ያነሰ)። በዚህ ማገናኛ ላይ በመመስረት፣ የSF ኤክስፕረስ UAV መሰረታዊ ጣቢያዎች በ45 ሰከንዶች ውስጥ 10kW-ደረጃ የባትሪ መተካትን ማጠናቀቅ ይችላሉ፣ ይህም በየቀኑ የሚገለገሉ UAVዎች ብዛት ከ500 በላይ ሲሆን የሎጂስቲክስ ትራንስፖርት ከፍተኛ ብቃት ያላቸውን መስፈርቶች ያሟላል።
እንደ ዘይትና ጋዝ መስኮች እና የኬሚካል ፓርኮች ባሉ ከፍተኛ አደጋ ባላቸው የፍተሻ ሁኔታዎች ውስጥ፣ የፍንዳታ መከላከያ አፈጻጸም ዋና መስፈርት ይሆናል። በDJI M300RTK UAV ላይ የተገጠመው ፀረ-ብልጭታ ማያያዣ የፍንዳታ መከላከያ መያዣ ዲዛይን ያለው ሲሆን የIP68 መከላከያ ደረጃ አለው። ከ -40℃ እስከ 85℃ ባሉ ከባድ አካባቢዎች ውስጥ የተረጋጋ ተሰኪ ኃይል እና የመከላከያ አፈፃፀምን መጠበቅ ይችላል፣ እና የATEX ፍንዳታ መከላከያ የምስክር ወረቀትን አልፏል፣ ይህም በክፍል II አደገኛ አካባቢዎች ደህንነቱ የተጠበቀ አጠቃቀምን ያስችላል እና በብልጭታዎች ምክንያት የሚከሰቱ የደህንነት አደጋዎችን ያስወግዳል።
IV. የወደፊት አዝማሚያዎች፡ የቴክኖሎጂ ማሻሻያዎች ዝቅተኛ ከፍታ ያለው ኢኮኖሚ ልማትን የሚያጠናክሩ
ከዝቅተኛ ከፍታ ኢኮኖሚ ጋር የተያያዙ ፖሊሲዎች ቀስ በቀስ ሲተገበሩ፣ የUAV አተገባበር ሁኔታዎች የበለጠ ውስብስብ ይሆናሉ፣ ይህም ለፀረ-ስፓርክ ማያያዣ ቴክኖሎጂ ከፍተኛ መስፈርቶችን ያስገኛል፡
በአፈጻጸም ረገድ፣ የአሁኑን የመሸከም አቅም በ300A ይቋረጣል። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ የናኖኮቲንግ ቴክኖሎጂ የግንኙነት መልበስን የመቋቋም አቅምን ለማሻሻል ጥቅም ላይ ይውላል፣ የረጅም ጊዜ እና ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው ስራዎችን ፍላጎቶች ለማሟላት የፕለጊን ዕድሜን ወደ 200,000 ዑደቶች በማራዘም። በስለላ በኩል፣ ማያያዣዎች የሙቀት ዳሳሾችን እና የአሁኑን የክትትል ሞጁሎችን በማዋሃድ በስራ ሁኔታዎች ላይ በእውነተኛ ጊዜ ግብረመልስ ይሰጣሉ እና ያልተለመዱ ሁኔታዎች ሲከሰቱ የኃይል ማጥፋት ጥበቃን በራስ-ሰር ያስጀምራሉ። ለምሳሌ፣ የአምፊኖል ብልህ ፀረ-ስፓርክ ማያያዣዎች በCAN አውቶቡስ በኩል ወደ በረራ መቆጣጠሪያ ስርዓት ውሂብ ማስተላለፍ ይችላሉ፣ ይህም የስህተት ቅድመ ማስጠንቀቂያን ያስችላል እና የUAV ደህንነት አፈጻጸምን የበለጠ ያሻሽላል።
በተጨማሪም፣ የSWaP (መጠን፣ ክብደት እና ኃይል) ማመቻቸት ቁልፍ የልማት አቅጣጫ ሆኗል። አዳዲስ የሙቀት መከላከያዎችን እና የተቀናጁ የመርፌ መቅረጽ ሂደቶችን መቀበል የምርት ጥንካሬን በማሻሻል የድምጽ መጠንን በ30% እና ክብደትን በ25% ይቀንሳል። በሀገር ውስጥ አምራቾች የተገነቡ ትናንሽ ፀረ-ስፓርክ ማያያዣዎች፣ ከባህላዊ ምርቶች ግማሹን ብቻ የሚይዙት፣ ለአነስተኛ የሸማቾች ደረጃ UAVዎች ሊስማሙ ይችላሉ፣ ይህም ለመሳሪያዎች ጭነት ተጨማሪ ቦታ ያስለቅቃል።
ምንም እንኳን መጠናቸው አነስተኛ ቢሆንም፣ ፀረ-ብልጭታ ማያያዣዎች የዩኤቪዎችን ደህንነቱ የተጠበቀ አሠራር ለማረጋገጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። ከግብርና ተክሎች ጥበቃ እስከ የሎጂስቲክስ ትራንስፖርት እና ከፍተኛ አደጋ ላላቸው ፍተሻዎች፣ የቴክኖሎጂ ድግግሞቻቸው ሁልጊዜ ከዩኤቪ ኢንዱስትሪ ልማት ጋር በቅርበት የተቆራኙ ናቸው። ወደፊት፣ ቀጣይነት ባለው የቴክኖሎጂ ማሻሻያዎች፣ ፀረ-ብልጭታ ማያያዣዎች ለኡኤቪዎች "የደህንነት እንቅፋት" ሆነው ከማገልገል ባለፈ በኢነርጂ አስተዳደር ስርዓቶች ውስጥ ዋና ኖዶች ይሆናሉ፣ ይህም ዝቅተኛ ከፍታ ያለው ኢኮኖሚ ከፍተኛ ጥራት ያለው ልማትን ይጠብቃል።
የፖስታ ሰዓት፡- ጥቅምት-28-2025