Pembukaan:
Drone dan kendaraan udara lainnya biasanya digunakan dalam Operasi Pencarian dan Penyelamatan (SAR) untuk menemukan, menstabilkan, dan mengekstraksi individu yang berada dalam kondisi tertekan. Drone pada dasarnya adalah robot terbang yang dapat dikendalikan dari jarak jauh atau terbang secara mandiri melalui rencana penerbangan yang dikendalikan perangkat lunak dalam sistem tertanamnya, bersama dengan sensor di dalam pesawat dan sistem penentuan posisi global (GPS). Ada beragam aplikasi drone saat ini, dan penggunaannya meluas secara global. Dapat dipastikan bahwa penggunaan drone akan terus meningkat seiring dengan terus berkembangnya teknologi. Yang terus-menerus diangkat oleh para pemain drone adalah masalah terbatasnya waktu terbang karena daya tahan baterai yang buruk. Oleh karena itu, tujuan makalah ini adalah untuk menyelidiki penelitian terbaru mengenai evaluasi kinerja energi drone bertenaga baterai untuk operasi pencarian dan penyelamatan (SAR).
Isi Tulisan:
Dalam mempersiapkan dan merespons bencana alam, baik yang disebabkan oleh manusia atau alam, menghadirkan tantangan logistik yang berat. Organisasi pemerintah dan organisasi non-pemerintah (LSM) mencurahkan sejumlah besar sumber daya untuk tanggap bencana dan pemulihan.
Kendaraan udara tak berawak (UAV), yang umumnya dikenal sebagai drone, telah menambah dimensi baru dalam operasi pencarian dan penyelamatan. Saat ini, UAV dan drone sedang dikembangkan untuk digunakan di berbagai industri. Tim peneliti dari Jinnah University For Women, Pakistan conducted a study on the new technology for detecting humans in catastrophic situations and informing the rescue team of their precise location. Sistem propulsi adalah teknologi pembatas yang penting untuk beberapa UAV. Desain aerodinamis harus dilakukan untuk meminimalkan drag pada komponen penggerak. Berat UAV merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan. Hal tersebut berpengaruh terhadap kinerja UAV dalam hal konsumsi daya. Semakin tinggi ketinggian maka tekanan akan semakin kecil karena jumlah partikel udara pada ketinggian yang lebih tinggi lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah partikel udara pada ketinggian yang lebih rendah. Hal ini disebabkan oleh gravitasi bumi yang menarik semua partikel udara ke tanah. Menurut penelitian yang dilakukan oleh tim dari University of Colorado, jumlah arus yang dikeluarkan berubah pada ketinggian yang berbeda. Ketinggian drone akan mempengaruhi konsumsi daya drone.
Eksperimen di bawah ini menunjukkan bahwa drone dapat terbang lebih jauh pada jarak 30m dibandingkan terbang pada jarak 70m.
Baterai Li-Po sekitar 20% lebih ringan dibandingkan baterai Li-ion dengan kepadatan energi yang sama dan tersedia dalam berbagai desain dan varian [9]. Oleh karena itu, keunggulan baterai yang ringan ini menjadi salah satu faktor yang mengurangi konsumsi daya drone modern dan meningkatkan ketinggian penerbangan. Mengacu pada Gambar 1, Pload mewakili daya beban, sedangkan Pfc dan Pbat masing-masing mewakili daya keluaran sel bahan bakar dan baterai. Pada fase start-up dan climbing, daya beban berada pada titik tertinggi dan daya beban puncak mendekati daya penuh masing-masing sumber. Daya beban untuk masing-masing proses ini kemudian harus dibagi secara bersamaan. Permintaan daya berikutnya muncul dengan variasi yang signifikan pada turunan dan pendaratan, sedangkan daya bebannya relatif rendah dan stabil selama pelayaran.
Kombinasi Sel Bahan Bakar dan baterai elektrokimia dapat digunakan untuk meningkatkan keberhasilan parameter kepadatan daya dan menyiapkan penyangga daya bagi UAV untuk menutupi beban yang berdenyut secara efektif. Simulasi dan estimasi perilaku baterai litium-ion pada suhu lingkungan rendah sangat diperlukan untuk pengelolaan baterai litium-ion yang efektif. Oleh karena itu, perlu dirancang suatu model yang mampu memprediksi reaksi elektrokimia pada suhu rendah. Mengoperasikan baterai pada suhu tinggi akan meningkatkan kinerjanya. Namun, paparan berulang terhadap suhu tinggi akan menyebabkan kerusakan pada baterai.
Kesimpulan
Makalah ini menyajikan gambaran kinerja energi drone bertenaga baterai. Karena sebagian besar drone didukung oleh baterai, pemahaman tentang karakteristik dan kinerja baterai sangat penting khususnya dalam misi penting seperti operasi SAR. Oleh karena itu, efek baterai pada kinerja penerbangan drone juga termasuk kecepatan dan ketinggian telah dibahas dalam makalah ini. Selain itu, pengaruh suhu terhadap baterai drone juga telah disajikan. Untuk pekerjaan di masa depan, model kinerja energi drone akan dikembangkan mempertimbangkan berbagai sumber daya untuk menyalakan drone guna meningkatkan waktu penerbangan.
Penulis: Lilik Jamilatul Awalin, ST, SPd, MT, PhD.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
