Kodėl „Smart BMS“ labai skiriasi pramoninių dronų baterijų paketais?

Autorius:YIHANG energetikos komanda | Pramoninių UAV ir dronų baterijų gamintojas | yihangpower.com

Nuolat girdime tą patį skundą iš bepiločių orlaivių integratorių ir transporto priemonių parko operatorių: paimkite visiškai naują akumuliatorių, teisingai paženklintą, ką tik išimtą iš dėžutės, prijunkite jį ir jūs vis tiek stebite, kaip smarkiai krenta įtampa kilimo metu. Lėktuvas užstringa, ESC įkaista, ir niekas projekto dalyvis negali paaiškinti, kodėl.

Iš mūsų pačių įrašų adresuYIHANG galia, neapdorotos ląstelės retai yra problema. Dažniausiai specifikacijos buvo baigiamos tik pagal pajėgumą, o BMS buvo parenkamas vėliau, kad atitiktų kainą. Šis maršrutas tinka pomėgių paketams. Jis suyra ant pramoninių platformų, kur vienas sugedęs akumuliatorius įteisina visą apžiūrą ar krovimo operaciją dienai.

Statome pilnai„Smart-BMS“ integruota drono baterijatikrinimo dronų, žemės ūkio UAV ir sunkiasvorių krovininių orlaivių mazgai. Toliau pateikiama tai, ko išmokome iš realių projektų, o ne iš duomenų lapų teorijos: kaip skaityti akumuliatoriaus specifikacijas taip, kaip jas skaito inžinierius, kaip pasirinkti LiPo, ličio jonų ir pusiau kietų elementų, ką išmanusis BMS iš tikrųjų daro skrydžio viduryje ir ko iš tikrųjų reikia norint išsiųsti ličio pakuotes oru be muitinės ar oro linijų problemų.

Tai parašyta žmonėms, kurie iš tikrųjų perka ir prižiūri šiuos paketus, o ne paieškos sistemoms. Jei esate integratorius, kurį sudegino akumuliatorius, kuris atrodė gerai ant popieriaus ir sugedo lauke, toliau pateikiamuose skyriuose sutaupysite pinigų.

Pagrindinių pramoninių dronų baterijų specifikacijų skaitymas

Pirkėjai pirmiausia palygina pajėgumų skaičių ir sustoja. Talpa yra svarbi, tačiau tai tik viena iš keturių atspausdintų verčių, nulemiančių, ar pakuotė išgyvens lauko darbų sezoną.

Talpa (mAh) nurodo, kiek energijos yra pakuotėje, bet taip pat nurodo, kiek svorio keliate. Padvigubėjus pajėgumui, retai kada padvigubinamas skrydžio laikas tuo pačiu lėktuvu, nes papildomas svoris suvalgo tą patį traukos biudžetą. Pajėgumus vertinkite kaip kompromisą, o ne tikslą.

Įtampa ir S skaičius tiesiogiai varo variklio elgesį. 6S paketas veikia esant 22,2 V vardinei įtampai ir įkraunamas iki 25,2 V; 12S paketas veikia 44,4 V, o didžiausias įtampa yra 50,4 V. Didesnė įtampa reiškia mažesnę tos pačios galios srovę, o tai reiškia vėsesnius ESC ir plonesnius laidus. Štai kodėl sunkiasvorės platformos linkusios pereiti nuo 6S iki 12S arba 14S, kai jos didėja.

Nuolatinis C kursas yra vertė, kurią pirkėjai dažniausiai klaidingai suprato. 25 C įvertinimas 5000 mAh pakuotėje žada 125 A nuolatinę galią, tačiau tik esant gamintojo nustatytai bandymo temperatūrai. Vasaros lauko sąlygomis, kai aplinkos temperatūra yra 45 °C, realus pristatymo skaičius sumažėja. Kai vertinate tiekėjus, paprašykite nuolatinio greičio duomenų, patikrintų 45 °C, o ne idealioje laboratorijos kambario temperatūroje, ir paklauskite, kaip buvo išmatuotas skaičius, o ne priimkite lipduką.

Vidinė varža, kuri retai spausdinama, rodoma kaip šiluma esant apkrovai. Dvi identiškos talpos paketai gali visiškai skirtingai veikti esant 20 A slėgiui, jei vienas turi dvigubai didesnį vidinį pasipriešinimą nei kitas. Didelės iškrovos dronams mažas vidinis pasipriešinimas vertas daugiau nei kelių šimtų papildomų mAh.

Ir niekada nelyginkite tiekėjų pakuočių vien pagal talpą. Apskaičiuokite vatvalandes, įtampą, padaugintą iš ampervalandžių, ir palyginkite šį skaičių. 6S 10 000 mAh pakuotė ir 8S 7 500 mAh pakuotė yra skirtingi produktai, turintys panašią energiją, ir tik vatvalandės palyginimas tai pasako nuoširdžiai.

Praktinė pastaba, kaip užduoti tiekėjams tinkamus klausimus. Kai paprašote kainos pasiūlymo iš dronų baterijų tiekėjo, atsakymai yra tokie pat geri, kaip ir jūsų užduodami klausimai. Paklauskite nuolatinio greičio kreivės esant 45 °C, paklauskite vidinės varžos, išmatuotos gamybos pavyzdyje, o ne laboratorijos bloke, ir paklauskite, kaip tiekėjas apibrėžia talpos toleranciją, ar garantuojama, kad pakuotė tieks vardinę talpą per pirmąjį ciklą, ar po penkiasdešimties ciklų. Tiekėjai, kurie negali atsakyti į šiuos tris klausimus raštu, paprastai siūlo jums hobio produktą pramoninėmis kainomis.

Rinkimas tarp LiPo, ličio jonų ir pusiau kietų ląstelių

Ląstelių chemija turėtų vadovautis skrydžio profiliu, o ne pardavėju. Matome tris praktiškas šeimas dirbant pramoniniu dronu.

LiPo maišelio ląstelės išlieka numatytosios viskam, kas piešia 15C ar daugiau. Jie tiekia srovę be įtampos žlugimo, o tai svarbu kilimo ir vėjo korekcijos metu. Kompromisas yra mažesnis energijos tankis ir trumpesnis kalendorinis tarnavimo laikas, jei juos netinkamai laikote.

Ličio jonų cilindriniai elementai laimi dėl energijos tankio ir ciklo trukmės mažos iškrovos, ilgai trunkančiam darbui. Apžvalginiai dronai, kurie valandą skrieja silpna srove, turi tiesioginės naudos iš ličio jonų chemijos, daugiau vatvalandžių vienam kilogramui. Problema ta, kad dėl nuolatinės didelės iškrovos cilindrinės ląstelės įkaista ir joms reikia daugiau lygiagrečių elementų, kad pasiektų tą pačią srovę, kuri greitai priauga prie svorio.

Pusiau kietos ląstelės yra naujokas rinkoje ir labiausiai vertos dėmesio. Jie yra tarp skysto ir kieto elektrolito, todėl yra didesnis energijos tankis nei LiPo ir geresnės saugos ribos atliekant pradūrimo ir terminius bandymus. Vis daugiau ilgalaikių projektų mūsų klausia apie pusiau kieto drono akumuliatoriaus galimybes. Sąžiningas įspėjimas yra tas, kad rinkodaros medžiaga apie pusiau kietą chemiją dažnai yra perdėta, cituojant vieną idealų našumo skaičių iš laboratorijos skaidrės. Prieš įsipareigodami visada paprašykite nuolatinio iškrovimo įvertinimų, patvirtintų esant realiai darbo temperatūrai ir bent 80 procentų iškrovimo gyliui.

Keletas pagrindinių taisyklių kartojame kiekvienam klientui, jokia tvarka. Niekada nebandykite išbrinkusios pakuotės išlyginti, nedelsdami ją pašalinkite ir tinkamai išmeskite. Tikėkitės maždaug 80 procentų naudingo pajėgumo kambario temperatūroje, kai naudojate pakuotes 0 °C temperatūroje, ir atitinkamai planuokite misijas, užuot atradę tai ore. Laikykite pakuotes su maždaug 40–60 procentų įkrovimo, kai tarp operacijų atliekami dideli tarpai, jie niekada nėra visiškai įkrauti ir visiškai neišsikrovę.

Temperatūra taip pat keičia patį chemijos pasirinkimą. Jei dirbate šalto klimato sąlygomis, ličio jonų ir pusiau kietos cheminės medžiagos geriau išlaiko įtampą žemoje temperatūroje nei didelės spartos LiPo, kuris sustingsta ir praranda tiekiamą srovę, kai šalta. Jei jūsų veikla yra atogrąžų, aukšta aplinkos temperatūra pagreitina senėjimą visose chemijos srityse, todėl pakuotė, kuri įvertinta 25 °C laboratorinėmis sąlygomis, neatliks savo vardinių ciklų 40 °C lauko sąlygomis. Paklauskite tiekėjo, kokią cheminę medžiagą jis rekomenduoja jūsų faktinei darbinei temperatūrai, o ne nurodytai jų brošiūroje.

Praktiniai integruotų išmaniųjų BMS vaidmenys

Išmanioji BMS nėra apsaugos plokštė ilgesniu pavadinimu. Jis nuolat stebi sąlygas pakuotėje ir tuo metu kalbasi su skrydžio sistema.

Ląstelių grupės lygiu jis seka kiekvienos grupės įtampą ir temperatūrą atskirai. Sveikas bendras 22,2 V rodmuo antžeminėje stotyje gali paslėpti vieną silpną elementą, traukiantį visą paketą žemyn, ir tik grupės stebėjimas jį užfiksuoja, kol jis tampa gedimu skrydžio metu.

Apsaugos pusėje jis įjungia milisekundžių greitį srovės išjungimą sraigto smūgio ar variklio blokavimo metu. Staigaus gedimo atveju šis greitis yra skirtumas tarp perdegusios jungties ir sugadinto variklio, nes kitaip jungtis tampa laikinu saugikliu.

Ryšio pusėje jis praneša apie tikslią įkrovimo būseną per SMBus, CAN magistralę arba UART. Tai svarbiau, nei dauguma pirkėjų supranta: skrydžio vadovas planuoja grįžti į namus ir nusileisti, remdamasis realia likusia energija. Kvailas paketas leidžia pilotui spėlioti, o spėlioti, kaip baterijos išsikrauna.

Kiekvienas išmanusis BMS pramoninis drono akumuliatorius, kurį siunčiame, yra išbandomas prieš pristatymą, nes matėme, kad ant stendo sugenda per daug paketų, kurie būtų praėję paprastą talpos patikrinimą. Prieš išleidžiant pakuotę, patikrinamas BMS SOC tikslumas, atsako į gedimą laikas ir magistralės ryšio stabilumas.

Dronai gali skristi su pagrindine nevaldoma aparatūra, niekas to neginčija. Skirtumas yra įspėjimas. Naudodami išmanųjį BMS matote susilpnėjusią kamerą, karštą grupę arba sutrikusį ryšį, besivystantį skrydžių metu. Be jo, gedimą aptinkate, kai įtampa krenta įpusėjus misijai ir orlaivis nukrenta iki nusileidimo taško.

Gedimų registravimas yra funkcija, kurią parko vadovai pradeda vertinti tik po pirmojo incidento. Kai paketas grąžinamas po sunkaus nusileidimo, žurnalas praneša jūsų komandai, ar akumuliatorius tinkamai apsisaugo, ar pilotas neviršijo iškrovos ribos, ar gedimas buvo mechaninis, o ne elektrinis. Be šio įrašo kiekvienas incidentas tampa ginču tarp piloto, techninės priežiūros komandos ir akumuliatoriaus tiekėjo.

Išmanusis akumuliatorius su integruota BMS ir komunikacija

Būtinos UAV baterijos BMS apsaugos funkcijos

Skirtingas bepiločių orlaivių darbas labai skirtingai įkrauna baterijas. Šviesos šou dronas, skraidantis trijų minučių serijomis, turi kitokį BMS reikalavimą nei krovininis UAV, traukiantis didelę srovę dvidešimties minučių ciklais. Toliau pateikiamos funkcijos, kurias laikome privalomomis pramoniniam naudojimui ir ką kiekviena iš jų atlieka šioje srityje:

Ląstelių balansavimą verta panagrinėti atidžiau, nes tai dažniausiai nepakankamai parduodama funkcija. Paketai, kurie niekada nėra subalansuoti, lėtai dreifuoja, silpniausia ląstelė pirmiausia pasiekia savo ribą, o visa pakuotė yra priversta anksti sustoti. Per šimtą ciklų skirtumas tarp subalansuotos ir nesubalansuotos pakuotės gali būti dvidešimt procentų naudingos talpos. Tai nėra rinkodaros skaičius, tai yra tai, ką mes išmatuojame, kai pakuotės grįžta iš lauko.

 dronas ir baterija

Siuntimo oru taisyklės: UN38.3 ir UN3480

Įdomu, ar jūsų pramoninis UAV ličio akumuliatorius gali keliauti oro transportu? Trumpas atsakymas yra „taip“, su griežtomis pavojingų krovinių taisyklėmis.

Kiekvienas oru siunčiamas ličio akumuliatorius turi atitikti UN38.3 – visą bandymų rinkinį, apimantį aukščio modeliavimą, terminį ciklą, vibraciją, mechaninį smūgį, trumpąjį jungimą, smūgį, perkrovimą ir priverstinį iškrovimą. Ląstelių gamintojo pateikta UN38.3 bandymo ataskaita automatiškai negalioja jūsų surinktam paketui, pasirinktinį paketą reikia išbandyti atskirai, nebent ląstelės ir konfigūracija atitinka pradinę sertifikavimo sritį.

Klasifikavimas priklauso nuo to, kaip baterija pristatoma. Atskiros palaidos pakuotės klasifikuojamos kaip UN3480. Baterijos, siunčiamos įmontuotos į įrangą arba supakuotos kartu su dronu, naudoja UN3481. Supraskite tai neteisingai ir oro linijų bendrovė arba ekspeditorius atmes siuntą kasoje, kartais po to, kai krovinys jau užsakytas.

Taip pat reikės galiojančio akumuliatoriaus SDS dokumento, o dauguma vežėjų reikalauja, kad pakuotė būtų siunčiama 30 procentų arba mažesnės keleivinio lėktuvo įkrovos būsenoje. Kai kurios oro linijos tai dar labiau sugriežtina, todėl ribą patvirtinkite ekspeditoriui prieš užsakydami, o ne prie sandėlio durų.

Ličio baterijų gabenimui oro transportu taikomas IATA pavojingų krovinių reglamentas, o taisyklės keičiasi kiekvienais metais. Jei jūsų eksporto apimtis tai pateisina, dokumentaciją paruoškite specialistui, nes vienas trūkstamas sertifikatas siuntą gali laikyti kelias dienas ir kainuoti brangiau nei pats sertifikavimas.

Dauguma eksportuotojų, pirmą kartą klystančių, yra pakuotė. Ličio baterijos turi būti standžios išorinės pakuotės, kuri atitiktų JT kritimo testą, o elementai arba pakuotės apsaugotos nuo trumpojo jungimo gabenimo metu, uždėti gnybtų dangteliai, o dėžutėje nėra metalinių daiktų. Oro linijų bendrovės ir ekspeditoriai tai tikrina daug griežčiau nei prieš penkerius metus, o įprastą kurjerio kelionę išgyvenęs siuntinys automatiškai neatlaikys pavojingų prekių patikrinimo.

Akumuliatoriaus priežiūra ir tarnavimo laikas

Tai, kaip elgiamasi su paketu tarp skrydžių, nulemia jos tikrąją misijos kainą labiau nei pirkimo kainą.

Įkraukite naudodami suderintą įkroviklį ir įkrovimo profilį, o ne atsitiktinio balanso įkroviklio, kuris nustatytas pagal numanomą elementų skaičių. Įkraukite ugniai saugioje vietoje ir niekada nepalikite įkrovimo bloko be priežiūros, kad ir koks geras būtų BMS.

Kad ciklas veiktų, venkite įprastų pilnų iškrovų. Sekli ciklai, kai skrydžiai baigiasi likus 20–30 procentų, pastebimai pailgina pakuotės tarnavimo laiką, palyginti su skrydžiu iki žemos įtampos atjungimo kiekvieną kartą. Mūsų klientų bazėje matome, kad gerai apdorotos pakuotės galioja gerokai ilgiau nei nustatytas ciklas, o piktnaudžiaujamos pakuotės sugenda anksti naudojant tą pačią gamybos partiją.

Sezoninis saugojimas ypač svarbus LiPo. Tris mėnesius visiškai įkrautas paketas suyra pastebimai greičiau nei tas, kuris laikomas esant saugojimo įtampai. Jei parkas nenaudojamas žiemą, įdėkite pakuotes į saugojimo įkrovą, pažymėkite jas ir kas kelias savaites patikrinkite įtampą.

Pusiau kietos ląstelės, kuriose turime lauko duomenis, saugykloje elgiasi geriau nei LiPo, tačiau vis tiek laikosi tų pačių sveiko proto taisyklių. Chemija pagerina paraštes, nepanaikina pagrindinės priežiūros poreikio.

Stebėkite akumuliatoriaus kainą už skrydžio valandą, o ne už pakuotės kainą. Dvidešimt procentų daugiau kainuojantis, bet trisdešimt procentų daugiau ciklų skaičiuojantis paketas yra pigesnis akumuliatorius per sezoną, o išmanioji BMS, apsauganti nuo vieno gedimo skrydžio metu, atsiperka per vieną incidentą. Pirkėjai, kurie derasi vien dėl vieneto kainos, reguliariai gauna brangiausią bateriją per valandą.

Kaip YIHANG kuria individualius dronų baterijų sprendimus

Pradedame nuo lėktuvo, o ne nuo kameros. Individualizuotas pramoninis drono baterijų paketas sukurtas aplink jūsų tikrąjį skrydžio apvalkalą, o ne surinktas iš bet kokių elementų, kurie yra sandėlyje šį mėnesį.

Mūsų inžinerinė darbo eiga vykdoma fiksuota tvarka: didžiausio iškrovimo poreikio analizė, elementų cheminės sudėties suderinimas, mechaninio paketo išdėstymas, jungčių pasirinkimas, BMS apsaugos slenksčio derinimas, tada talpos patikrinimas ir pilnos iškrovos bandymas prieš išsiunčiant.

Didžiausios srovės analizė yra svarbiausia, nes ji apibrėžia viską pasroviui. Žema srove skriejančiam dronui taikomi kitokie reikalavimai nei pasėlius purškiančiam UAV, kuris purškimo metu traukia didelę srovę, todėl pakuotės dizainas atitinkamai keičiasi.

Kadangi skrydžio laikas yra prioritetas, mūsų ilgaamžės dronų baterijų linija užtikrina 20–40 procentų ilgesnę skrydžio trukmę nei standartiniai identiškos vardinės talpos paketai, matuojant tame pačiame lėktuvo korpuse tomis pačiomis sąlygomis.

Jei norite projektų su tinkintais įtampos, talpos ar fizinių matmenų vokais, pasidalykite savo reikalavimais mūsų užklausos puslapyje. Mūsų inžinierių komanda peržiūri parametrus ir pasiūlo tinkamas ličio baterijų konfigūracijas jūsų UAV platformai.

Įprasti mūsų palaikomi individualūs projektai – nuo ​​vieno paketo naujojo lėktuvo korpuso prototipų kūrimo iki nusistovėjusių lėktuvų parkų gamybos. Pristatymo laikas priklauso nuo elementų prieinamumo ir testavimo reikalavimų, tačiau pateikiame jums raštišką tvarkaraštį su pasiūlymu, o pristatymo dokumentuose yra kiekvienos užsakymo pakuotės bandymo ataskaita. Tas dokumentų tvarkymas nėra mandagumas, to paprašys jūsų kokybės skyrius ir galutinis klientas.

Jei perkate nestandartinių pramoninių dronų baterijų paketus su integruotu išmaniuoju BMS tikrinimui, žemės ūkio ar krovinių gabenimo misijoms, susisiekite su YIHANG Power. Mes vykdome didžiausios srovės modeliavimą ir įkelto iškrovimo patvirtinimą jūsų realioms skrydžio sąlygoms, ir tai padarėme klientams penkiuose žemynuose.

Atsiųskite savo įtampos, talpos ir matmenų reikalavimus šiandien. Pirmoji techninė diskusija nieko nekainuoja ir daugiau papasakos apie akumuliatoriaus parinktis, nei per savaitę skaitydami duomenų lapą.