Мобильное зарядное устройство для электромобилей против дизельного генератора для удаленных операций дронов

Удаленные операции с дронами редко терпят неудачу, потому что дрон не может летать. Чаще всего узкие места в работе возникают после нескольких полетных циклов, когда необходимо подзарядить аккумуляторы, оборудование связи должно оставаться в сети, ноутбуки обрабатывают данные, а команда работает вдали от надежной электросети. Поэтому для руководителей проектов, подрядчиков по геодезии, строительных компаний и групп экстренного реагирования реальный вопрос заключается не просто в том, как зарядить одну батарею дрона. Речь идет о том, как построить надежную временную систему электроснабжения для всего объекта миссии.

Вот тут-то сравнение дизельного генератора иМобильное зарядное устройство для электромобилейстановится полезным. Дизельный генератор вырабатывает электроэнергию на месте путем сжигания топлива. Мобильная энергетическая система на батарейках заранее сохраняет электроэнергию и транспортирует накопленную энергию туда, где она необходима. Оба подхода могут поддерживать удаленную работу, но их логистика, затраты на техническое обслуживание, выбросы, поведение при частичной нагрузке и модель повседневной работы сильно различаются.

Дверь Энергияразрабатывает и производит мобильные устройства для зарядки и накопления энергии для спасательных операций на дорогах, тяжелых электромобилей и промышленного применения на открытом воздухе. В проектах дронов систему не следует рассматривать как потребительское зарядное устройство для дронов. Вместо этого он может действовать как мобильная силовая платформа перед зарядным устройством производителя дрона, а также поддерживать совместимые нагрузки переменного тока, такие как освещение, водяные насосы и электрическое строительное оборудование. Узнайте больше оДверь Энергияи егоРешения для мобильных зарядных устройств для электромобилей.

I. Почему при удаленной работе дронов возникают проблемы с питанием

Миссия не заканчивается с приземлением дрона

Удаленная работа дронов все чаще используется для мониторинга хода строительства, инспекции инфраструктуры, обследования шахт и карьеров, оценки стихийных бедствий, поисково-спасательной поддержки, сельскохозяйственного картирования и инспекции коммунальных предприятий. Эти миссии часто проводятся именно там, где стационарная электрическая инфраструктура слаба, временна или недоступна.

Дрон может летать только часть каждого часа, но система поддержки может работать весь день. Батареи возвращаются с поля с разным уровнем заряда, операторам нужны ноутбуки и коммуникационное оборудование, зарядные шкафы могут работать несколько циклов, а на объекте также может потребоваться освещение или инструменты. Таким образом, источник питания, рассчитанный только на одну батарею, может быть сильно недооценен.

Что на самом деле нужно рассчитать клиентам

Прежде чем выбрать генератор или аккумуляторную энергоустановку, заказчик должен определить три разных показателя: суточную потребность в энергии в кВтч, пиковую одновременную мощность в кВт и максимальное время, в течение которого объект должен работать без доступа к подзарядке или заправке. Эти цифры отвечают на разные вопросы, и их не следует смешивать.

Простой пример ежедневной энергии

Рассмотрим группу изыскателей или инспекций, использующую несколько больших батарей профессиональных дронов. Точный размер батареи зависит от самолета, поэтому приведенные ниже цифры являются иллюстративными, а не спецификациями для конкретной модели дрона. Цель — показать, как клиент должен думать обо всем сайте, а не об одном зарядном устройстве.

Клиент, который покупает источник питания, рассчитанный только на 40 кВт-ч для зарядки дрона, может обнаружить, что для реальной миссии требуется примерно 60–70 кВт-ч, если включить остальную часть объекта. Это одна из самых распространенных ошибок планирования при удаленных операциях.

II. Дизельный генератор и мобильное зарядное устройство для электромобилей: две разные модели энергетической логистики

Дизельное топливо означает доставку топлива на рабочую площадку

Дизель-генератор работает по знакомой цепочке: дизельное топливо закупается, транспортируется, хранится, заправляется и сжигается на месте. Затем двигатель преобразует энергию топлива в механическую энергию и, наконец, в электричество. Модель зрелая и практичная, особенно когда проект должен работать непрерывно в течение нескольких дней или недель, а поставки топлива легко организовать.

Однако генератор — это лишь одна часть системы. Заказчик также должен спланировать хранение топлива, транспортировку, предотвращение разливов, работу по заправке, моторное масло, фильтры, интервалы технического обслуживания и резервное топливо. Таким образом, на удаленном объекте стоимость доставки энергии может стать более важной, чем розничная цена самого топлива.

Мобильное хранение энергии означает перемещение электроэнергии

Мобильная энергосистема на батарейках меняет логику. Энергия заряжается в устройство на складе, зарядной станции или совместимом источнике переменного тока, а затем транспортируется на удаленную рабочую площадку. Там электричество подается к нагрузкам без включения двигателя внутреннего сгорания.

Для Door Energy это ключевая рольМобильное зарядное устройство для электромобилей: он может перемещать накопленную электроэнергию между точкой, где энергия доступна, и точкой, где она нужна миссии. Это может быть особенно привлекательно для ежедневных или посменных операций, когда устройство может вернуться на место зарядки после работы.

Почему периодическая загрузка дронов имеет значение

Зарядка дронов — это не идеально ровная промышленная нагрузка. Типичная картина может выглядеть так: несколько батарей прибывают и заряжаются вместе, дроны взлетают, потребность в зарядке падает, затем возвращается другая группа, и нагрузка снова возрастает. Генератор, рассчитанный на пиковую нагрузку, должен продолжать работать в периоды пониженной нагрузки, если только экипаж не отключит его неоднократно.

Государственные исследования Министерства энергетики США и военные энергетические исследования показывают, что эффективность дизель-электрического двигателя сильно зависит от рабочей точки, а при работе с низкой нагрузкой топливо может использоваться менее эффективно, чем при работе вблизи предпочтительного диапазона генератора. Напротив, система хранения может реагировать на мощность, фактически запрашиваемую нагрузкой. Это одна из причин, по которой питание от аккумулятора хорошо подходит для прерывистых циклов зарядки.

III. Цифры, которые клиенты должны сравнить: энергия, топливо, выбросы CO2 и стоимость

Сколько электроэнергии может произвести один галлон дизельного топлива?

Согласно данным Управления энергетической информации США, один галлон дизельного топлива в США содержит примерно 40 кВтч химической энергии. Генератор не может преобразовать всю эту энергию в электричество. В зависимости от размера генератора, рабочей точки и конструкции системы КПД удаленного дизель-электрического двигателя может быть намного ниже 100%. В целях планирования широкий диапазон электрического КПД 30–45% полезен для иллюстрации порядка величины, тогда как в фактических расчетах проекта следует использовать кривую расхода топлива производителя генератора.

Примерные требования к дизельному топливу для базы дронов

В таблице ниже ежедневная потребность объекта в электроэнергии преобразуется в приблизительное потребление дизельного топлива с использованием того же диапазона эффективности 30–45%. Это не цитата для какого-то конкретного генератора. Вместо этого это помогает клиентам понять, насколько логистика топлива может быть связана с определенной электрической нагрузкой.

Управление энергетической информации США публикует коэффициент сгорания дизельного топлива, составляющий около 10,19 кг CO2 на галлон. Таким образом, удаленный объект, сжигающий около 8 галлонов дизельного топлива в день, будет выделять примерно 81,5 кг CO2 только за счет сгорания, или около 2,4 метрических тонн за 30 дней. Добыча и транспортировка топлива добыча и транспортировка добавят дополнительных выбросов.

У аккумуляторной батареи тоже есть потери

Достоверное сравнение не должно делать вид, что аккумуляторная батарея работает без потерь. При моделировании Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии для некоторых анализов аккумуляторных батарей обычно используются допущения о полной эффективности в диапазоне около 80%. Фактическая производительность зависит от химического состава аккумулятора, инвертора, температуры, состояния заряда, охлаждения и пути преобразования энергии.

Таким образом, важное различие заключается не в том, что «дизель имеет потери, а аккумуляторы — нет». Разница в том, где происходят потери, какое обслуживание и логистика с ними связаны, и насколько каждая архитектура соответствует профилю нагрузки миссии.

Почему совокупная стоимость владения важнее цены на топливо

Для удаленных проектов общая стоимость владения должна включать стоимость оборудования, стоимость энергии, транспортировку, техническое обслуживание, рабочую силу, время простоя и соблюдение экологических требований. Низкая розничная цена на топливо не приводит автоматически к низким эксплуатационным расходам, если топливо необходимо доставлять по трудным дорогам или если генератор требует частого обслуживания.

IV. Где Door Energy решает реальные проблемы дистанционного управления

Не продавайте зарядное устройство для дронов — решите проблему с электропитанием всего объекта

Самый сильный бизнес-кейс дляДверь ЭнергияДело не в том, что большая мобильная энергетическая система может заряжать одну батарею дрона. Большая ценность заключается в том, что одна мобильная силовая платформа может поддерживать несколько типов работ на временной площадке. Во многих реальных проектах дрон — это лишь часть операции.

Практическая энергетическая архитектура дронов

Для большинства профессиональных применений дронов самая безопасная архитектура — использовать одобренное производителем дрона зарядное устройство и логику управления аккумулятором. Мобильный аккумулятор подает совместимое питание переменного или постоянного тока, а зарядное устройство дрона контролирует процесс зарядки аккумулятора.

Типичную архитектуру можно записать так: мобильная энергетическая система Door Energy → утвержденная выходная мощность → шкаф для зарядки дрона или зарядное устройство производителя → аккумулятор дрона. Это позволяет избежать необходимости подключать аккумулятор самолета напрямую к мощному зарядному интерфейсу электромобиля.

420 кВт — это мощность электромобиля, а не заявление о зарядке дрона

Дверь Энергияпредлагает конфигурации мобильной зарядки с выходом постоянного тока EV до420 кВт. Однако для эксплуатации дронов максимальная мощность зарядки электромобилей обычно менее важна, чем полезная энергоемкость, совместимые выходы, пиковая нагрузка переменного/постоянного тока и количество зарядных станций, которые должны работать одновременно. Следовательно, мощность 420 кВт следует понимать как часть возможностей электромобилей и парка транспортных средств платформы, а не как рекомендуемую скорость зарядки дронов.

Это различие важно для технических покупателей. Это также раскрывает большее преимущество: одноМобильное зарядное устройство для электромобилейпотенциально может поддерживать базу дронов во время миссии, а затем обеспечивать мощную зарядку совместимых электромобилей. Это превращает продукт из универсального зарядного устройства в многоцелевой энергетический актив.

Подзарядите энергетическую платформу между миссиями

Системы Door Energy можно настроить на относительно быстрое пополнение запасов. Согласно информации о приложении, предоставленной для платформы, подзарядка постоянным током может восстановить заряд устройства от 0 до 100% примерно за один час, а подзарядка блока питания переменного тока может занять около двух часов. Фактическое время зависит от конкретной конфигурации, входной мощности, уровня заряда аккумулятора, температуры и кривой зарядки.

Для подрядчика, который каждый вечер возвращается в депо, это создает простой рабочий цикл: перезарядка на базе → развертывание на удаленной площадке → поддержка дронов и других грузов → возвращение или перезарядка → повторное развертывание. Этот ежедневный цикл часто более важен, чем теоретическое максимальное время работы.

V. Какая энергетическая архитектура соответствует вашей миссии?

Когда обычно лучше подходит мобильное зарядное устройство для электромобилей

• Бригада может возвращаться в депо или пункт зарядки каждый день или каждую смену.
• Электрическая нагрузка носит прерывистый, а не постоянно высокий уровень.
• Объект чувствителен к выбросам выхлопных газов, шуму двигателя или обращению с топливом.
• В проекте используются дроны вместе с освещением, водяными насосами, инструментами и другими совместимыми нагрузками переменного тока.
• Электромобили также нуждаются в зарядке.
• Доставка топлива сложна, дорога и неудобна в эксплуатационном отношении.
• Заказчик ценит модульное обслуживание и быстрое перераспределение.

Когда дизель все еще может быть более практичным

• Объект должен работать непрерывно в течение многих дней без реального доступа к электрической подзарядке.
• На этом объекте уже существует развитая цепочка поставок топлива.
• Электрическая нагрузка остается стабильно высокой в ​​течение длительного периода времени.
• Время работы более важно, чем шум, выбросы или механическое обслуживание.
• Ежедневная потребность проекта в энергии значительно превышает то, что может экономично переносить мобильная аккумуляторная установка.

В технически заслуживающей доверия статье должно быть ясно сказано: дизельное топливо не устарело, а аккумуляторные батареи не являются автоматически лучшим выбором для каждого удаленного проекта. Лучшее решение зависит от продолжительности миссии, ежедневной потребности в энергии, логистики и стоимости простоя.

Почему гибрид может быть лучшим инженерным ответом

Некоторые проекты выигрывают от объединения хранилища и генератора. В гибридной архитектуре генератор может работать в течение более коротких периодов времени в более эффективной точке нагрузки для подзарядки аккумуляторной системы, а затем отключаться, в то время как блок хранения периодически обеспечивает нагрузку дрона и площадки. Это может сократить время работы двигателя и повысить эксплуатационную гибкость, не требуя, чтобы объект полностью полагался на аккумуляторную батарею.

Матрица решений для менеджеров проектов

Семь вопросов, которые следует задать перед покупкой

• Сколько кВтч будет потреблять весь объект каждый день?
• Какова максимальная одновременная потребляемая мощность в кВт?
• Как долго объект должен оставаться отключенным от сети перед подзарядкой или дозаправкой?
• Сколько циклов зарядки аккумулятора дрона происходит за смену?
• Будет ли одна и та же система питать электромобили, освещение, насосы, компьютеры или электрооборудование?
• Как далеко находится ближайшая точка подзарядки или заправки?
• Какова финансовая стоимость одного часа простоя миссии?

Если клиент сможет ответить на эти семь вопросов, обсуждение выбора оборудования станет гораздо более точным. Таким образом, Door Energy можно оценивать не просто как поставщика зарядных устройств, но и как поставщика мощности для мобильных устройств с определенным рабочим циклом.

VI. Часто задаваемые вопросы: Мобильное зарядное устройство для электромобилей для удаленной работы дронов

Вопрос 1: Может ли мобильное зарядное устройство для электромобилей напрямую заряжать аккумуляторы дронов?

О1: Не обязательно. В большинстве профессиональных приложений мобильный блок питания должен подавать совместимый источник питания к зарядному устройству или зарядному шкафу, одобренному производителем дрона. Зарядное устройство дрона и система управления аккумулятором должны продолжать контролировать напряжение, ток, температуру и ограничения безопасности аккумулятора.

Вопрос 2: Означает ли мощность Door Energy в 420 кВт, что дрон может заряжаться при мощности 420 кВт?

A2: Нет. Значение до 420 кВт относится к возможности зарядки электромобилей постоянным током в соответствующих конфигурациях Door Energy. Мощность зарядки дрона определяется аккумулятором самолета, BMS, зарядным устройством и интерфейсом. Для проектов дронов энергоемкость и совместимые выходы обычно более важны, чем максимальная мощность зарядки электромобиля.

Вопрос 3. В чем заключается самое большое преимущество дронов перед дизельным генератором?

Ответ 3: Для многих ежедневных или посменных миссий ключевым преимуществом является энергетическая логистика. Клиент может заряжать устройство там, где доступно электричество, переносить накопленную энергию на удаленный объект и подавать прерывистую нагрузку без непрерывной работы двигателя или многократной подачи топлива.

Вопрос 4: Всегда ли мобильная энергия на аккумуляторе дешевле, чем на дизельном топливе?

О4: Нет. Результат зависит от местных цен на электроэнергию, цен на дизельное топливо, расстояния в пути, использования, финансирования, технического обслуживания и простоев. Клиентам следует сравнивать общие эксплуатационные расходы, а не только закупочную цену оборудования или розничную цену топлива.

Вопрос 5: Сколько CO2 может создать дизельное топливо?

A5: По данным EIA США, при сжигании дизельного топлива выделяется около 10,19 кг CO2 на галлон. Таким образом, объект, сжигающий около 5 галлонов в день, будет производить примерно 51 кг CO2 при сгорании. Фактический расход топлива генератора следует рассчитывать на основе топливной кривой производителя для конкретной нагрузки.

Вопрос 6: Имеет ли система на базе аккумуляторов нулевые выбросы?

A6: Во время разгрузки он не имеет выбросов при сжигании в месте использования. Однако выбросы в течение жизненного цикла и добычи зависят от того, как генерируется электроэнергия, используемая для подзарядки системы. Зарядка от низкоуглеродной сети или возобновляемого источника может снизить общую интенсивность выбросов углекислого газа.

Вопрос 7: Может ли Door Energy поддерживать не только зарядку дронов?

А7: Да. Мобильные энергетические продукты Door Energy предназначены для более широкого применения в сфере спасательных операций на дорогах и в промышленности. Совместимые конфигурации могут поддерживать зарядку электромобилей и нагрузки переменного тока, такие как строительное электрооборудование, водяные насосы и освещение, что позволяет одной платформе обслуживать несколько временных потребностей в энергии.

В8: Как быстро можно перезарядить блок Door Energy?

A8: Согласно информации о приложении, предоставленной для системы, зарядка постоянным током может восстановить заряд устройства от 0 до 100% примерно за один час, а зарядка блока питания переменного тока может занять около двух часов. Фактическая производительность зависит от конкретной модели, входной мощности, уровня заряда, температуры и стратегии зарядки.

Вопрос 9: Подходит ли мобильное зарядное устройство для электромобилей для многодневных миссий дронов?

О9: Возможно, при условии, что ежедневная потребность в энергии и план пополнения являются реалистичными. Если проект не может получить доступ к какой-либо электрической зарядке в течение нескольких дней, клиенту могут потребоваться дополнительные мощности накопленной энергии, второй блок, возобновляемая генерация или резервная дизель-гибридная архитектура.

Вопрос 10: Какую информацию я должен предоставить Door Energy, прежде чем обращаться за решением?

A10: Укажите ежедневную потребность в энергии, пиковую нагрузку, часы работы, характеристики входного зарядного устройства для дрона, другие нагрузки на объекте, требования к зарядке электромобилей, если таковые имеются, условия окружающей среды, расстояние до ближайшей точки подзарядки и необходимое время автономной работы. Эти детали позволяют гораздо более точно обсудить конфигурацию.

VII. Вывод: выбирайте систему питания для миссии, а не ярлык

Для удаленных операций дронов наиболее важным изменением в мышлении является прекращение отношения к электричеству как к второстепенной мысли. Профессиональная миссия может потребовать повторной зарядки аккумулятора, связи, обработки данных, освещения и дополнительных промышленных нагрузок. Как только они будут сложены вместе, энергосистема станет частью инфраструктуры миссии.

Дизельные генераторы остаются практичными, когда проекты требуют длительной непрерывной подачи электроэнергии и надежная подача топлива уже доступна. Однако техническое обслуживание двигателей, логистика топлива, поведение при частичной нагрузке, шум и выбросы от сгорания могут стать недостатками при повседневной, прерывистой или мобильной работе.

АМобильное зарядное устройство для электромобилейпредлагает другую операционную модель: хранить электроэнергию там, где существует инфраструктура зарядки, транспортировать ее на удаленный объект и использовать ее только тогда, когда для миссии требуется электроэнергия. Для групп дронов, которые регулярно возвращаются на склад, нуждаются в более низких выбросах в точках использования, эксплуатируют переменные нагрузки или также нуждаются в поддержке электромобилей и промышленного электроснабжения, эта архитектура может быть очень практичной.

Дверь ЭнергияЭто особенно актуально, когда клиенту нужно нечто большее, чем просто одноцелевое зарядное устройство для дронов. Его мобильная платформа для зарядки и накопления энергии может поддерживать спасательные операции на дорогах, промышленные нагрузки переменного тока и зарядку электромобилей высокой мощности в совместимых конфигурациях. Эта многофункциональная возможность может помочь подрядчикам, операторам автопарков и аварийным группам сократить количество отдельных энергетических активов, которые им необходимо развертывать и обслуживать.

Для получения информации о продукте посетитеДверь Энергия, изучитьАссортимент мобильных зарядных устройств для электромобилейили прочитайте статью Door Energy наспасательная зарядка мобильного электромобиляеще один пример того, как мобильная энергия может изменить работу служб выездного обслуживания.