چرا طراحی باتری محدودیت پنهان در پهپادهای جمع آوری داده های مجهز به هوش مصنوعی است؟

مکالمه پیرامون پهپادهای مجهز به هوش مصنوعی بر روی چیزهای جدید و هیجان انگیز متمرکز می شود - تراشه های استنتاج داخلی، ماژول های محاسباتی لبه، شبکه های عصبی که تشخیص اشیا را در زمان واقعی در ارتفاع انجام می دهند. سخت افزار قانع کننده ای است. و توجه را از مؤلفه ای که بی سر و صدا همه آن را محدود می کند، جلب می کند.

باتری.

نه به این دلیل که فناوری باتری راکد است. به طور قابل توجهی بهبود یافته است. اما از آنجایی که نیازهای برق سیستم‌های پهپاد یکپارچه با هوش مصنوعی سریع‌تر از بسیاری از طراحی‌های باتری رشد کرده است - و این شکاف به روش‌هایی آشکار می‌شود که تا زمانی که عمیقاً در استقرار نباشید، همیشه آشکار نیست.

آنچه محموله های هوش مصنوعی واقعاً از یک باتری می خواهند

یک هواپیمای بدون سرنشین استاندارد نقشه برداری با دوربین ثابت دارای توان قابل پیش بینی و نسبتاً پایداری است. یک پهپاد جمع‌آوری اطلاعات با هوش مصنوعی ماشین متفاوتی است.

پردازنده‌های هوش مصنوعی آنبورد – از نوع در حال اجرا بینایی کامپیوتر، تشخیص ناهنجاری یا طبقه‌بندی بلادرنگ – انرژی قابل توجه و متغیری مصرف می‌کنند. بار بر اساس شدت پردازش، توان عملیاتی داده، و میزان تهاجمی استنتاج توسط سیستم در نوسان است. آن را روی موتورها، کنترلر پرواز، سنسورها و سیستم‌های ارتباطی قرار دهید، و یک نمایه قدرت نامنظم، به اوج غیرقابل پیش‌بینی بالا می‌رود و نیاز به تحویل ولتاژ ثابت در سراسر آن دارد.

اینجاست که طراحی باتری به یک محدودیت واقعی تبدیل می شود، نه فقط یک جزء پشتیبانی.

سه عامل طراحی که در واقع مهم هستند

چگالی انرژی

ماموریت های جمع آوری داده های هوش مصنوعی معمولا طولانی هستند. زمان پرواز طولانی تر به معنای منطقه تحت پوشش بیشتر، داده های بیشتر گرفته شده، بازگشت بهتر سرمایه گذاری در ماموریت است. چگالی انرژی - وات-ساعت بر کیلوگرم - معیاری است که تعیین می کند بدون اضافه کردن وزنی که به عملکرد پرواز آسیب می زند، چقدر زمان اجرا داشته باشید.

برای پیکربندی‌های پهپاد سنگین هوش مصنوعی، باتری‌های لیتیوم پلیمری به دلیل چگالی انرژی مطلوبشان نسبت به وزن، یک انتخاب قوی باقی می‌مانند. باتری‌های لیتیوم یون حالت جامد این را بیشتر می‌کنند و چگالی انرژی بهبود یافته با پایداری حرارتی بهتر را ارائه می‌کنند - زیرا محاسبات داخلی گرمای اضافی را در بدنه هواپیما تولید می‌کند.

سازگاری تخلیه تحت بار متغیر

این موردی است که اکثر اپراتورها دست کم می گیرند. هنگامی که یک پردازنده هوش مصنوعی به یک چرخه استنتاج سنگین می رسد، جریان جریان افزایش می یابد. باتری با قوام تخلیه ضعیف با کاهش ولتاژ پاسخ می دهد - افت موقتی که می تواند باعث ناپایداری سیستم شود، دستگاه های جانبی را بازنشانی کند یا هشدارهای ولتاژ پایین را ایجاد کند که ماموریت را مختل می کند.

یک باتری پهپاد خوش‌طراحی شده، ولتاژ را در طیف وسیعی از دشارژ ثابت نگه می‌دارد و افت بار را بدون افت قابل توجهی کنترل می‌کند. این به انتخاب سلول با کیفیت، مشخصات مقاومت داخلی محکم، و منطق BMS کالیبره شده بر اساس برنامه نیاز دارد - نه پیش فرض های عمومی.

مدیریت حرارتی

پردازنده های هوش مصنوعی گرم کار می کنند. ترکیب آن با سلول‌های LiPo با دشارژ بالا در داخل یک بدنه فشرده، و مدیریت حرارتی به یک مشکل مهندسی واقعی تبدیل می‌شود. گرما تخریب لیتیوم پلیمر را تسریع می کند، بر عملکرد تخلیه در اواسط پرواز تأثیر می گذارد و در بدترین موارد خطرات ایمنی ایجاد می کند.

طراحی باتری برای برنامه‌های پهپاد هوش مصنوعی باید محیط حرارتی را که در آن کار می‌کنند در نظر بگیرد - نه فقط دمای محیط، بلکه گرمای تولید شده توسط سخت‌افزار مجاور داخل هواپیما.

چرا این نادیده گرفته می شود

توسعه پهپاد هوش مصنوعیتمایل به نرم‌افزار و محموله‌سازی دارد. تیم‌ها سرمایه‌گذاری زیادی بر روی لایه اطلاعاتی - مدل‌های آموزشی، بهینه‌سازی خطوط لوله استنتاج، اعتبارسنجی دقت حسگر - سرمایه‌گذاری می‌کنند و سیستم قدرت را به‌عنوان یک تصمیم خرید کالا در نظر می‌گیرند.

این کار تا زمانی که آن را نمی کند. سپس شما در حال عیب‌یابی خاموشی‌های اواسط ماموریت، زمان‌های ناهماهنگ پرواز و تخریب زودهنگام باتری بدون تشخیص واضح هستید. علت اصلی اغلب باتری است که هرگز برای نمایه باری که در واقع کار می کند طراحی نشده است.

تطبیق باتری با ماموریت

برای اپراتورها و مهندسانی که پهپادهای جمع‌آوری داده با هوش مصنوعی را می‌سازند یا به کار می‌برند، مکالمه انتخاب باتری باید زودتر انجام شود - در مرحله طراحی سیستم، نه به عنوان بررسی مشخصات لحظه آخری.

ZYEBATTERYباتری‌های لیتیوم پلیمری با کارایی بالا و باتری‌های UAV لیتیوم یونی حالت جامد را که برای کاربردهای سخت‌افزاری ساخته شده‌اند، در جایی که قوام قدرت و قابلیت اطمینان اختیاری نیست، توسعه می‌دهد. تمرکز بر روی باتری‌هایی است که با شرایط عملیاتی واقعی سکوهای پهپادهای پیشرفته مطابقت دارند - بارهای متغیر، مأموریت‌های طولانی و محیط‌هایی که خرابی وضعیت قابل بازیابی نیست.

اگر پهپاد شما هوشمندتر می شود،باتری آن باید حفظ شود.