పట్టణ ఎయిర్ మొబిలిటీ డ్రోన్లు బ్యాటరీ వేడి వెదజల్లడం ఎలా నిర్వహిస్తాయి?

అర్బన్ ఎయిర్ మొబిలిటీ (యుఎఎమ్) డ్రోన్లు రవాణాలో విప్లవాత్మక మార్పులు చేస్తున్నాయి, రద్దీ నగరాల్లో సమర్థవంతమైన, పర్యావరణ అనుకూలమైన ప్రయాణాల వాగ్దానాన్ని అందిస్తున్నాయి. అయితే, ఈ అధునాతన విమానాలు క్లిష్టమైన సవాలును ఎదుర్కొంటున్నాయి: బ్యాటరీ వేడి వెదజల్లడం. Asడ్రోన్ బ్యాటరీUAM యొక్క డిమాండ్లను తీర్చడానికి సాంకేతికత అభివృద్ధి చెందుతుంది, సురక్షితమైన మరియు నమ్మదగిన కార్యకలాపాలను నిర్ధారించడానికి వినూత్న పరిష్కారాలు వెలువడుతున్నాయి. ఈ అత్యాధునిక వాహనాలు హీట్ ఛాలెంజ్‌ను ఎలా పరిష్కరిస్తాయో అన్వేషించండి.

థర్మల్ రన్అవే రిస్క్‌లు: భద్రత కోసం ప్రయాణీకుల డ్రోన్లు ఎలా రూపొందించబడ్డాయి?

థర్మల్ రన్అవే అనేది UAM డ్రోన్స్‌కు ముఖ్యమైన ఆందోళన, ఎందుకంటే ఇది విపత్తు బ్యాటరీ వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది. ఈ ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి, ఇంజనీర్లు అనేక భద్రతా చర్యలను అమలు చేశారు:

అధునాతన బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థలు

UAM డ్రోన్లు ఉష్ణోగ్రత, వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను నిరంతరం పర్యవేక్షించే అధునాతన బ్యాటరీ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్స్ (BMS) ను ఉపయోగించుకుంటాయి. ఈ వ్యవస్థలు క్రమరాహిత్యాలను గుర్తించగలవు మరియు ఉష్ణోగ్రతలు క్లిష్టమైన స్థాయిలను చేరుకుంటే విద్యుత్ ఉత్పత్తిని తగ్గించడం లేదా అత్యవసర విధానాలను ప్రారంభించడం వంటి నివారణ చర్యలను తీసుకోవచ్చు.

ఉష్ణ ఇన్సులేషన్

ప్యాసింజర్ డ్రోన్లు బ్యాటరీ కంపార్ట్మెంట్ లోపల వేడిని కలిగి ఉండటానికి అధునాతన థర్మల్ ఇన్సులేషన్ పదార్థాలను కలిగి ఉంటాయి. అదనంగా, ద్రవ శీతలీకరణ లేదా బలవంతపు గాలి ప్రసరణ వంటి క్రియాశీల శీతలీకరణ వ్యవస్థలు, విమానంలో మరియు ఛార్జింగ్ కార్యకలాపాల సమయంలో సరైన బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడానికి సహాయపడతాయి.

రిడెండెన్సీ మరియు ఫెయిల్-సేఫ్ మెకానిజమ్స్

చాలా UAM డ్రోన్లు అనవసరమైన బ్యాటరీ వ్యవస్థలను కలిగి ఉంటాయి, ఒక బ్యాటరీ ప్యాక్ సమస్యలను అనుభవించినప్పటికీ నిరంతర ఆపరేషన్‌కు అనుమతిస్తుంది. ఫెయిల్-సేఫ్ మెకానిజమ్స్ సమస్యాత్మక కణాలు లేదా మాడ్యూళ్ళను వేరుచేస్తాయి, మొత్తం బ్యాటరీ వ్యవస్థ అంతటా థర్మల్ రన్అవే వ్యాప్తి చెందకుండా నిరోధిస్తాయి.

కొన్ని UAM బ్యాటరీలు బాహ్యంగా ఎందుకు అమర్చబడ్డాయి?

యొక్క బాహ్య మౌంటుడ్రోన్ బ్యాటరీకొన్ని UAM డిజైన్లలో ప్యాక్‌లు ఉష్ణ నిర్వహణ మరియు మొత్తం విమాన పనితీరుకు సంబంధించిన బహుళ ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి:

మెరుగైన ఉష్ణ వెదజల్లడం

బాహ్య బ్యాటరీ మౌంటు వాయు ప్రవాహానికి ప్రత్యక్షంగా బహిర్గతం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, విమానంలో సహజ శీతలీకరణను సులభతరం చేస్తుంది. ఈ రూపకల్పన సంక్లిష్టమైన అంతర్గత శీతలీకరణ వ్యవస్థల అవసరాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు మొత్తం ఉష్ణ నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

సరళీకృత నిర్వహణ మరియు భర్తీ

బాహ్యంగా మౌంటెడ్ బ్యాటరీలు నిర్వహణ, తనిఖీ మరియు పున ment స్థాపన కోసం యాక్సెస్ చేయడం సులభం. ఈ డిజైన్ లక్షణం పనికిరాని సమయాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు UAM కార్యకలాపాల మొత్తం విశ్వసనీయతను మెరుగుపరుస్తుంది.

బరువు పంపిణీ మరియు ఏరోడైనమిక్స్

బాహ్య బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల వ్యూహాత్మక ప్లేస్‌మెంట్ సరైన బరువు పంపిణీ మరియు ఏరోడైనమిక్ పనితీరుకు దోహదం చేస్తుంది. ఈ భాగాలను జాగ్రత్తగా ఉంచడం ద్వారా, ఇంజనీర్లు విమాన స్థిరత్వం మరియు సామర్థ్యాన్ని పెంచుతారు.

వేగవంతమైన రీఛార్జింగ్ గాలి టాక్సీలలో వేడిని పెంచుతుందా?

రాపిడ్ రీఛార్జింగ్ అనేది UAM డ్రోన్‌లకు కీలకమైన లక్షణం, ఇది శీఘ్ర టర్నరౌండ్ సమయాలను ప్రారంభిస్తుంది మరియు కార్యాచరణ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. అయినప్పటికీ, ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్ వాస్తవానికి బ్యాటరీ వ్యవస్థలో ఉష్ణ ఉత్పత్తికి దారితీస్తుంది. ఈ సవాలును పరిష్కరించడానికి, UAM తయారీదారులు అనేక వ్యూహాలను అమలు చేశారు:

అడాప్టివ్ ఛార్జింగ్ అల్గోరిథంలు

అధునాతన ఛార్జింగ్ వ్యవస్థలు బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత మరియు ఛార్జ్ యొక్క స్థితి ఆధారంగా ఛార్జింగ్ రేట్లను సర్దుబాటు చేసే ఇంటెలిజెంట్ అల్గారిథమ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ అనుకూల విధానాలు ఛార్జింగ్ వేగాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేసేటప్పుడు వేడి నిర్మాణాన్ని తగ్గించడానికి సహాయపడతాయి.

ఛార్జింగ్ సమయంలో ఉష్ణ నిర్వహణ

UAM డ్రోన్లు తరచుగా వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ సెషన్ల సమయంలో ఉపయోగం కోసం అంకితమైన శీతలీకరణ వ్యవస్థలను కలిగి ఉంటాయి. వీటిలో బలవంతపు గాలి శీతలీకరణ, ద్రవ శీతలీకరణ లేదా అదనపు వేడిని గ్రహించే వినూత్న దశ-మార్పు పదార్థాలు కూడా ఉండవచ్చు.

బ్యాటరీ మార్పిడి సాంకేతికత

కొన్ని UAM నమూనాలు శీఘ్ర-స్వాప్ ను ఉపయోగించుకుంటాయిడ్రోన్ బ్యాటరీవ్యవస్థలు, పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడిన వాటితో క్షీణించిన బ్యాటరీల వేగంగా మార్పిడి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ విధానం ఆన్-బోర్డ్ ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్ మరియు అనుబంధ ఉష్ణ ఉత్పత్తి యొక్క అవసరాన్ని తొలగిస్తుంది.

ఉష్ణ నిర్వహణ కోసం వినూత్న పదార్థాలు

UAM డ్రోన్ బ్యాటరీల కోసం ఉష్ణ నిర్వహణను అభివృద్ధి చేయడంలో కొత్త పదార్థాల అభివృద్ధి కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది:

అధునాతన ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలు

పరిశోధకులు మెరుగైన ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు వాహకతను అందించే నవల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలను అన్వేషిస్తున్నారు. ఈ ఆవిష్కరణలు బ్యాటరీ కణాలలో అంతర్గత నిరోధకత మరియు ఉష్ణ ఉత్పత్తిని తగ్గించడంలో సహాయపడతాయి.

ఉష్ణ వాహక మిశ్రమాలు

తేలికపాటి, ఉష్ణ వాహక మిశ్రమాలను వేడి వెదజల్లడం పెంచడానికి బ్యాటరీ ప్యాక్ డిజైన్లలో విలీనం చేయబడుతోంది. ఈ పదార్థాలు క్లిష్టమైన భాగాల నుండి వేడిని సమర్ధవంతంగా బదిలీ చేయగలవు, మొత్తం ఉష్ణ నిర్వహణను మెరుగుపరుస్తాయి.

దశ మార్పు పదార్థాలు (పిసిఎంలు)

అధిక-లోడ్ ఆపరేషన్లు లేదా వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ సమయంలో అదనపు వేడిని గ్రహించి నిల్వ చేయడానికి పిసిఎంలు బ్యాటరీ వ్యవస్థలలో చేర్చబడుతున్నాయి. ఈ పదార్థాలు ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులను నియంత్రించడానికి మరియు థర్మల్ రన్అవే సంఘటనలను నివారించడంలో సహాయపడతాయి.

బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌లో ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ పాత్ర

UAM డ్రోన్లలో బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ (AI) ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతోంది:

ప్రిడిక్టివ్ థర్మల్ మోడలింగ్

AI అల్గోరిథంలు సెన్సార్ల నుండి రియల్ టైమ్ డేటాను విశ్లేషించగలవుడ్రోన్ బ్యాటరీఉష్ణ ప్రవర్తనను అంచనా వేయడానికి మరియు సంభావ్య సమస్యలు సంభవించే ముందు వాటిని అంచనా వేయడానికి వ్యవస్థ. ఈ చురుకైన విధానం భద్రత మరియు విశ్వసనీయతను పెంచుతుంది.

ఆప్టిమైజ్ చేసిన విమాన ప్రణాళిక

సమర్థవంతమైన బ్యాటరీ వినియోగం మరియు థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ కోసం విమాన పారామితులను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి వాతావరణ పరిస్థితులు, పేలోడ్ మరియు మార్గం వంటి అంశాలను AI- శక్తితో పనిచేసే వ్యవస్థలు పరిగణించవచ్చు. ఈ తెలివైన ప్రణాళిక కార్యకలాపాల సమయంలో ఉష్ణ ఉత్పత్తిని తగ్గించడానికి సహాయపడుతుంది.

అనుకూల శీతలీకరణ నియంత్రణ

యంత్ర అభ్యాస అల్గోరిథంలు చారిత్రక డేటా మరియు ప్రస్తుత ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల ఆధారంగా శీతలీకరణ వ్యవస్థ పనితీరును నిరంతరం ఆప్టిమైజ్ చేయగలవు. ఈ అనుకూల విధానం శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గించేటప్పుడు సమర్థవంతమైన వేడి వెదజల్లడాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

UAM బ్యాటరీ హీట్ మేనేజ్‌మెంట్‌లో భవిష్యత్ పోకడలు

UAM సాంకేతికత అభివృద్ధి చెందుతూనే, బ్యాటరీ ఉష్ణ నిర్వహణ రంగంలో అనేక పోకడలు వెలువడుతున్నాయి:

ఘన-స్థితి బ్యాటరీలు

ఘన-స్థితి బ్యాటరీల అభివృద్ధి మెరుగైన ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని మరియు థర్మల్ రన్అవే యొక్క ప్రమాదాన్ని తగ్గించింది. ఈ తరువాతి తరం బ్యాటరీలు UAM డ్రోన్ డిజైన్ మరియు ఆపరేషన్లో విప్లవాత్మక మార్పులు చేయగలవు.

నానోటెక్నాలజీ-మెరుగైన శీతలీకరణ

పరిశోధకులు నానోమెటీరియల్స్ మరియు నానోస్ట్రక్చర్లను అన్వేషిస్తున్నారు, ఇవి బ్యాటరీ వ్యవస్థలలో ఉష్ణ బదిలీ మరియు వెదజల్లడం నాటకీయంగా మెరుగుపరుస్తాయి. ఈ ఆవిష్కరణలు మరింత కాంపాక్ట్ మరియు సమర్థవంతమైన ఉష్ణ నిర్వహణ పరిష్కారాలకు దారితీస్తాయి.

శీతలీకరణ కోసం శక్తి పెంపకం

భవిష్యత్ UAM డ్రోన్లు అదనపు వేడిని ఉపయోగపడే విద్యుత్తుగా మార్చే శక్తి హార్వెస్టింగ్ టెక్నాలజీలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ విధానం థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌కు సహాయం చేసేటప్పుడు మొత్తం శక్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

ముగింపు

పట్టణ వాయు మొబిలిటీ డ్రోన్ల యొక్క సురక్షితమైన మరియు సమర్థవంతమైన ఆపరేషన్ కోసం ప్రభావవంతమైన బ్యాటరీ ఉష్ణ నిర్వహణ చాలా ముఖ్యమైనది. సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడు, థర్మల్ రన్అవే, వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ మరియు మొత్తం ఉష్ణ వెదజల్లడం యొక్క సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి వినూత్న పరిష్కారాలు వెలువడుతున్నాయి. అధునాతన పదార్థాలు మరియు AI- నడిచే ఆప్టిమైజేషన్ల నుండి నవల బ్యాటరీ డిజైన్ల వరకు, UAM యొక్క భవిష్యత్తు ఆశాజనకంగా కనిపిస్తుంది.

మీరు కట్టింగ్-ఎడ్జ్ పట్ల ఆసక్తి కలిగి ఉన్నారా?డ్రోన్ బ్యాటరీమీ UAM ప్రాజెక్ట్ కోసం పరిష్కారాలు? ఎబాటరీ పట్టణ వాయు చైతన్యం యొక్క డిమాండ్ల కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన అత్యాధునిక బ్యాటరీ వ్యవస్థలను అందిస్తుంది. అత్యధిక భద్రతా ప్రమాణాలను నిర్ధారించేటప్పుడు మీ డ్రోన్ పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి మా నిపుణుల బృందం మీకు సహాయపడుతుంది. వద్ద మమ్మల్ని సంప్రదించండిcathy@zyepower.comపట్టణ రవాణా యొక్క భవిష్యత్తు కోసం మేము మీ దృష్టిని ఎలా శక్తివంతం చేయవచ్చో తెలుసుకోవడానికి.

సూచనలు

1. స్మిత్, జె. (2023). పట్టణ వాయు చైతన్యం వాహనాల కోసం థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ స్ట్రాటజీస్. జర్నల్ ఆఫ్ ఏరోస్పేస్ ఇంజనీరింగ్, 45 (3), 123-135.

2. జాన్సన్, ఎ., మరియు ఇతరులు. (2022). EVTOL విమానాల కోసం అధునాతన బ్యాటరీ టెక్నాలజీస్. ఇంటర్నేషనల్ జర్నల్ ఆఫ్ సస్టైనబుల్ ఏవియేషన్, 8 (2), 201-218.

3. లీ, ఎస్., & పార్క్, కె. (2023). UAM బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థలలో ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్. ఇంటెలిజెంట్ ట్రాన్స్‌పోర్టేషన్ సిస్టమ్స్ పై IEEE లావాదేవీలు, 24 (6), 789-801.

4. గార్సియా-లోపెజ్, ఎం. (2022). ఎలక్ట్రిక్ నిలువు టేకాఫ్ మరియు ల్యాండింగ్ విమానాల కోసం బాహ్య బ్యాటరీ మౌంటు నమూనాలు. ఏరోస్పేస్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ, 126, 107341.

5. జాంగ్, వై., మరియు ఇతరులు. (2023). పట్టణ గాలి మొబిలిటీ బ్యాటరీల కోసం రాపిడ్ ఛార్జింగ్ ప్రోటోకాల్స్: బ్యాలెన్సింగ్ స్పీడ్ మరియు థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్. ఎనర్జీ అండ్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ సైన్స్, 16 (4), 1523-1537.