Зашто Смарт БМС чини сву разлику за индустријске батерије за дроне?

Аутор:ИИХАНГ Повер Енгинееринг Теам | Произвођач индустријских УАВ & Дроне батерија | иихангповер.цом

Стално слушамо исту притужбу од интегратора беспилотних летелица и оператера флоте: узмите потпуно нову батерију, исправну етикету, свеже из кутије, прикључите је и још увек гледате како напон снажно пада током пењања. Авион заглави, ЕСЦ ради, а нико на пројекту не може да објасни зашто.

Из наше сопствене евиденције наИИХАНГ Повер, сирове ћелије су ретко проблем. Већину времена, спецификација је финализована само на основу капацитета, а БМС је накнадно изабран да одговара цени. Та рута ради за хоби пакете. Распада се на индустријским платформама, где једна неисправна батерија доводи до читаве инспекције или операције терета за тај дан.

Градимо комплетноСмарт-БМС-интегрисана батерија за дронсклопови за инспекцијске дронове, пољопривредне беспилотне летелице и тешке теретне авионе. Оно што следи је оно што смо научили из стварних пројеката, а не из теорије листова са подацима: како да читамо спецификације батерије на начин на који их чита инжењер, како да бирамо између ЛиПо, Ли-јонских и получврстих ћелија, шта паметни БМС заправо ради у току лета и шта је заиста потребно да се литијумска паковања испоруче ваздухом без царина или проблема са авио-компанијом.

Ово је написано за људе који заправо купују и одржавају ове пакете, а не за претраживаче. Ако сте интегратор који је спаљен од батерије која је изгледала исправно на папиру и није успела на терену, одељци у наставку ће вам уштедети новац.

Читање кључних спецификација за индустријске батерије за дронове

Купци прво упоређују бројеве капацитета и ту се заустављају. Капацитет је битан, али само једна од четири штампане вредности одлучују да ли ће чопор преживети сезону рада на терену.

Капацитет (мАх) вам говори колико енергије пакет носи, али вам такође говори и колико мртве тежине подижете. Удвостручавање капацитета ретко удвостручује време лета на истом оквиру авиона, јер додатна тежина троши исти буџет потиска. Третирајте капацитет као компромис, а не циљ.

Напон и С рачунају директно понашање мотора. 6С пакет има номинални напон од 22,2 В и пуни се до 25,2 В; 12С пакет ради на 44,4 В и достиже максимум од 50,4 В. Виши напон значи нижу струју за исту снагу, што значи хладније ЕСЦ и тање ожичење. Због тога се платформе за тешка дизања померају са 6С на 12С или 14С како се повећавају.

Континуирани Ц-стоп је вредност коју купци највише погрешно читају. Оцена од 25Ц на паковању од 5.000 мАх обећава континуирани излаз од 125 А, али само под температуром тестирања коју је дефинисао произвођач. У летњим пољским условима на 45 °Ц амбијента, стварни испоручиви број опада. Када процењујете добављаче, тражите податке континуиране брзине тестиране на 45 °Ц, а не на идеалној температури у лабораторији, и питајте како је број измерен уместо да прихватите налепницу.

Унутрашњи отпор, вредност која се ретко штампа, показује се као топлота под оптерећењем. Два паковања са идентичним капацитетом могу се понашати потпуно различито при напону од 20 А ако једно има двоструко већи унутрашњи отпор од другог. За дронове са високим пражњењем, мали унутрашњи отпор вреди више од неколико стотина додатних мАх.

И никада не упоређујте пакете само по капацитету међу добављачима. Израчунајте ват-часове, напон помножен са ампер-сатима и упоредите ту цифру. Паковање 6С од 10.000 мАх и пакет од 8С од 7.500 мАх су различити производи са сличном енергијом, а само поређење ват-часова то вам искрено говори.

Практична напомена о постављању правих питања добављачима. Када затражите понуду од добављача батерија за беспилотне летелице, одговори које добијете су онолико добри колико и питања која постављате. Затражите криву континуираног протока на 45 °Ц, затражите унутрашњи отпор измерен на производном узорку, а не на лабораторијској јединици, и питајте како добављач дефинише толеранцију капацитета, да ли се гарантује да ће паковање испоручити називни капацитет у првом циклусу или након педесет циклуса. Добављачи који не могу писмено да одговоре на ова три питања обично вам цитирају хоби производ по индустријским ценама.

Избор између ЛиПо, Ли-јонских и получврстих ћелија

Ћелијска хемија треба да прати профил лета, а не продавца. Видимо три практичне породице у раду индустријских дронова.

ЛиПо кесице ћелије остају подразумеване за све што има 15Ц или више. Они испоручују струју без колапса напона, што је важно током пењања и корекције ветра. Компромис је мања густина енергије и краћи календарски век ако их лоше складиштите.

Ли-јонске цилиндричне ћелије добијају на густини енергије и животном циклусу за дуготрајан рад са малим пражњењем. Беспилотне летелице које крстаре малом струјом сат времена имају директну корист од литијум-јонске хемије, више ват-сати по килограму. Квака је у томе што дуготрајно велико пражњење чини да се цилиндричне ћелије загревају и потребно им је више паралелних ћелија да би достигле исту струју, која брзо губи тежину.

Получврсте ћелије су новина на тржишту и оне које највише вреди гледати. Они се налазе између течног и чврстог електролита, нудећи већу густину енергије од ЛиПо и боље сигурносне маргине у пробијању и термичким тестовима. Све већи број дуготрајних пројеката нас пита о опцијама получврстих батерија за беспилотне летелице. Искрено упозорење је да је маркетиншки материјал за получврсту хемију често преувеличан, цитирајући један идеалан број перформанси са лабораторијског слајда. Увек захтевајте континуалне оцене пражњења потврђене на стварним радним температурама и најмање 80 процената дубине пражњења пре него што почнете.

Неколико основних правила које понављамо сваком купцу, без посебног редоследа. Никада не покушавајте да спљоштите натечено паковање, одмах га уклоните из употребе и правилно одложите. Очекујте отприлике 80 процената корисног капацитета на собној температури када користите пакете на 0 °Ц и планирајте мисије у складу са тим уместо да га откривате у ваздуху. И чувајте паковања са око 40 до 60 процената напуњености за дуге паузе између операција, никада потпуно напуњене и никада потпуно испражњене.

Температура такође мења сам избор хемије. Ако се ваша операција одвија у хладним климатским условима, Ли-јонске и получврсте хемије боље држе напон на ниским температурама од ЛиПо високе брзине, који се укрућује и губи испоручиву струју када је хладан. Ако је ваша операција тропска, висока температура околине убрзава старење у свакој хемији, тако да паковање које је оцењено на 25 °Ц у лабораторијским условима неће издржати своје номиналне циклусе у условима на терену од 40 °Ц. Питајте добављача коју хемију препоручује за вашу стварну радну температуру, а не за ону у њиховој брошури.

Практичне улоге интегрисаног паметног БМС-а

Паметни БМС није заштитна плоча са дужим именом. Непрекидно прати услове унутар чопора и разговара са системом лета док то ради.

На нивоу групе ћелија, прати напон и температуру за сваку групу појединачно. Здраво укупно очитавање од 22,2 В на земаљској станици може сакрити једну слабу ћелију која вуче цео пакет надоле, а само праћење по групи га ухвати пре него што постане квар током лета.

На заштитној страни, он покреће брзо искључивање струје у милисекундама током удара пропелера или блокаде мотора. У случају изненадног квара, та брзина је разлика између прегорелог конектора и оштећеног мотора, јер у супротном конектор постаје импровизовани осигурач.

Са комуникацијске стране, извештава о тачном стању напуњености преко СМБус, ЦАН магистрале или УАРТ-а. То је важније него што већина купаца схвата: контролор лета планира повратак кући и одлуке о слетању на основу стварне преостале енергије. Глупи чопор оставља пилота да нагађа, а нагађање је како се батерије враћају празне.

Сваки паметни БМС индустријски пакет батерија за беспилотне летелице који испоручујемо пролази кроз тестирање комуникационог интерфејса пре испоруке, јер смо видели да је превише пакета покварило на клупи који би прошли једноставну проверу капацитета. БМС се проверава за тачност СОЦ-а, време одговора на грешку и стабилност комуникације магистрале пре него што се пакет одобри за испоруку.

Дронови могу да лете са основним неуправљаним хардвером, то нико не оспорава. Разлика је упозорење. Са паметним БМС-ом видите деградирану ћелију, врућу групу или неуспешну везу која се развија током летова. Без њега, откривате грешку када напон падне усред мисије и авион се спусти испод тачке слетања.

Евидентирање грешака је функција коју менаџери возног парка почињу да вреднују тек након првог инцидента. Када се пакет врати након тврдог слетања, дневник говори вашем тиму да ли се батерија исправно заштитила, да ли је пилот прекорачио границе пражњења или је квар био механички, а не електрични. Без тог записа, сваки инцидент постаје свађа између пилота, екипе за одржавање и добављача батерија.

Паметна батерија са интегрисаним БМС-ом и комуникацијом

Обавезне заштитне карактеристике за БМС батерије УАВ

Различити рад дронова веома различито оптерећује батерије. Дрон за светлосну емисију који лети троминутним рафалима има другачији БМС захтев од теретног УАВ-а који вуче велику струју током двадесетоминутних циклуса. Функције у наставку су оне које сматрамо обавезним за индустријску употребу и шта свака од њих заправо ради на терену:

Балансирање ћелија заслужује детаљнији поглед, јер је то функција која се најчешће недовољно продаје. Чопорови који никада нису избалансирани полако одмичу, најслабија ћелија прва достигне своју границу, а цео чопор је приморан да рано стане. Преко стотину циклуса разлика између балансираног и неуравнотеженог паковања може бити двадесет процената употребљивог капацитета. То није маркетиншки број, то је оно што меримо када се чопори врате са терена.

 дрон и батерија

Правила ваздушне пошиљке: УН38.3 и УН3480

Питате се да ли ваша литијумска батерија индустријске беспилотне летелице може да путује ваздушним транспортом? Кратак одговор је да, уз приложена строга правила о опасној роби.

Свака литијумска батерија која се испоручује ваздушним путем мора да прође УН38.3, комплетан тестни пакет који покрива симулацију надморске висине, термичке циклусе, вибрације, механички удар, кратак спој, удар, прекомерно пуњење и принудно пражњење. Извештај о тестирању УН38.3 од произвођача ћелија није аутоматски важећи за ваш састављени пакет, прилагођеном пакету је потребно сопствено тестирање осим ако ћелије и конфигурација не одговарају оригиналном обиму сертификације.

Класификација зависи од тога како се батерија испоручује. Самостална паковања су класификована као УН3480. Батерије које се испоручују уграђене у опрему или пакиране заједно са дроном користе УН3481. Погрешите ово и авио-компанија или шпедитер ће одбити пошиљку на шалтеру, понекад након што је терет већ резервисан.

Такође ће вам требати важећи СДС документ за батерију, а већина превозника захтева да пакет буде испоручен са или испод 30 процената напуњености за путничке авионе. Неке авио-компаније ово додатно пооштравају, па потврдите ограничење код шпедитера пре него што резервишете, а не на вратима складишта.

Ваздушни транспорт литијумских батерија је под ИАТА прописима о опасним робама, а правила се мењају сваке године. Ако ваш обим извоза то оправдава, припремите документацију од стране специјалисте, јер један сертификат који недостаје може да држи пошиљку данима и кошта више од самог сертификата.

Паковање је део који већина извозника први пут греши. Литијумским батеријама је потребно круто спољно паковање које пролази тест УН пада, са ћелијама или пакетима заштићеним од кратког споја током транспорта, постављеним поклопцима терминала и без металних предмета у кутији. Авио-компаније и шпедитери ово контролишу много строжије него пре пет година, а пакет који преживи нормално путовање курира неће аутоматски преживети преглед опасног терета.

Одржавање и век трајања батерије

Начин на који се чопор третира између летова одлучује о његовој стварној цени по мисији више него о куповној цени.

Пуните са одговарајућим пуњачем и профилом пуњења, никада пуњач са насумичном равнотежом подешеним на претпостављени број ћелија. Пуните на месту безбедном од пожара и никада не остављајте пакет за пуњење без надзора, без обзира колико је БМС добар.

За живот циклуса, избегавајте уобичајена пуна пражњења. Плитки циклуси, који завршавају летове са 20 до 30 процената преосталих, мерљиво продужавају век паковања у поређењу са летењем до нисконапонског прекида сваки пут. Видимо да добро третирана паковања у нашој бази купаца трају далеко након свог номиналног броја циклуса, а злоупотребљена рано пропадају са истом производном серијом.

Сезонско складиштење је посебно важно за ЛиПо. Паковање које се складишти потпуно напуњено три месеца деградира се приметно брже од пакета ускладиштеног на напону складиштења. Ако флота мирује током зиме, ставите пакете на пуњење, означите их и проверавајте напон сваких неколико недеља.

Получврсте ћелије, где имамо теренске податке, понашају се боље у складишту од ЛиПо, али и даље прате иста здраворазумска правила. Хемија побољшава маргине, не уклања потребу за основном негом.

Пратите цену батерије по сату лета уместо цене по паковању. Пакет који кошта двадесет посто више, али испоручује тридесет посто више циклуса је јефтинија батерија током једне сезоне, а паметни БМС који спречава један квар током лета исплати се у једном инциденту. Купци који преговарају само о јединичној цени редовно добијају најскупљу батерију по сату лета.

Како ИИХАНГ развија прилагођена решења за батерије за дрон

Почињемо из авиона, а не из ћелије. Прилагођени индустријски пакет батерија за дрон дизајниран је око вашег стварног лета, а не саставља се од ћелија које су на залихама овог месеца.

Наш ток инжењеринга се одвија по фиксном редоследу: анализа потражње за вршним пражњењем, усклађивање хемије ћелија, распоред механичког паковања, избор конектора, подешавање прага заштите БМС, затим верификација капацитета и тестирање пуњења пре него што се било шта испоручи.

Анализа вршне струје је најважнија, јер дефинише све низводно. Дрон за мапирање који крстари малом струјом има другачији захтев од УАВ-а за прскање усева који повлачи велику струју током распршивања, а дизајн паковања се мења у складу са тим.

За време лета као приоритет, наша дуготрајна линија батерија за беспилотне летелице пружа 20 до 40 процената дуже трајање лета од стандардних пакета идентичног номиналног капацитета, мерено на истом оквиру авиона у истим условима.

За пројекте са прилагођеним ковертама напона, капацитета или физичких димензија, поделите своје захтеве преко наше странице за упите. Наш инжењерски тим прегледа параметре и предлаже одговарајуће конфигурације литијумских батерија за вашу платформу УАВ.

Типични прилагођени пројекти које подржавамо крећу се од израде прототипа једног паковања за нови оквир авиона до производње за успостављене флоте. Времена испоруке варирају у зависности од доступности ћелија и захтева за тестирање, али ми вам дајемо писани распоред са цитатом, а документација за испоруку укључује извештај о тестирању за свако паковање у наруџбини. Та папирологија није љубазност, то је оно што ће ваше одељење за квалитет и ваш крајњи купац тражити.

Ако набављате прилагођене индустријске батерије за беспилотне летелице са интегрисаним паметним БМС-ом за инспекцију, пољопривреду или теретне мисије, обратите се ИИХАНГ Повер-у. Покрећемо симулацију вршне струје и валидацију пуњења за ваше стварне услове лета, а урадили смо то за клијенте на пет континената.

Пошаљите своје захтеве за напон, капацитет и димензије већ данас. Прва техничка дискусија не кошта ништа, а она ће вам рећи више о вашим опцијама батерије него недељу дана читања података.