Akıllı BMS Endüstriyel Drone Pil Paketlerinde Neden Fark Yaratıyor?

Yazar:YIHANG Güç Mühendisliği Ekibi | Endüstriyel İHA ve Drone Pil Üreticisi | yihangpower.com

Drone entegratörlerinden ve filo operatörlerinden aynı şikayeti duymaya devam ediyoruz: Yepyeni bir pil takımı alın, doğru etiketleyin, kutudan yeni çıkarın, bağlayın ve hala çıkış sırasında voltajın sert düşüşünü izliyorsunuz. Uçak batıyor, ESC ısınıyor ve projedeki hiç kimse bunun nedenini açıklayamıyor.

Kendi kayıtlarımızdanYIHANG Gücüham hücreler nadiren sorun oluşturur. Çoğu zaman, spesifikasyon yalnızca kapasiteye göre sonuçlandırılır ve daha sonra BMS, bir fiyatla eşleşecek şekilde seçilir. Bu rota hobi paketleri için işe yarar. Arızalı bir pilin, tüm bir inceleme veya kargo operasyonunun gün boyu sürmesine neden olduğu endüstriyel platformlarda parçalanır.

Komple inşa ediyoruzakıllı BMS entegre drone pilidenetim dronları, tarımsal İHA'lar ve ağır yük kargo uçakları için montajlar. Aşağıda, veri sayfası teorisinden ziyade gerçek projelerden öğrendiklerimiz yer alıyor: Pil özelliklerini bir mühendisin okuduğu şekilde nasıl okuyacağımız, LiPo, Li-ion ve yarı katı hücreler arasında nasıl seçim yapacağımız, akıllı bir BMS'nin uçuş ortasında gerçekte ne yaptığı ve lityum paketlerini gümrük veya havayolu sorunu olmadan hava yoluyla göndermek için gerçekte ne gerektiği.

Bu, arama motorları için değil, bu paketleri gerçekten satın alan ve bakımını yapan kişiler için yazılmıştır. Kağıt üzerinde görünen ve sahada başarısız olan bir bataryadan yanmış bir entegratör iseniz aşağıdaki bölümler size tasarruf sağlayacaktır.

Endüstriyel Drone Pillerinin Temel Özelliklerini Okumak

Alıcılar önce kapasite rakamlarını karşılaştırır ve orada durur. Kapasite önemlidir, ancak bir paketin bir sezonluk saha çalışmasına dayanıp dayanamayacağını belirleyen, basılı dört değerden yalnızca biridir.

Kapasite (mAh) size paketin ne kadar enerji taşıdığını gösterir, ancak aynı zamanda ne kadar ölü ağırlık kaldırdığınızı da gösterir. Kapasitenin iki katına çıkarılması aynı uçak gövdesinde uçuş süresini nadiren ikiye katlar çünkü ekstra ağırlık aynı itme bütçesini tüketir. Kapasiteyi bir hedef olarak değil, bir değiş-tokuş olarak ele alın.

Gerilim ve S, motor davranışını doğrudan sayar. 6S paketi 22,2 V nominalde bulunur ve 25,2 V'a şarj olur; 12S paketi 44,4 V ile çalışır ve 50,4 V'ta zirve yapar. Daha yüksek voltaj, aynı güç için daha düşük akım anlamına gelir, bu da daha soğuk ESC'ler ve daha ince kablo anlamına gelir. Ağır yük platformlarının ölçekleri büyüdükçe 6S'den 12S'ye veya 14S'ye geçme eğiliminde olmasının nedeni budur.

Sürekli C oranı, alıcıların en çok yanlış anladığı değerdir. 5.000 mAh'lik bir paketteki 25C derecesi, yalnızca üreticinin tanımladığı test sıcaklığı altında 125 A sürekli çıkış vaat ediyor. Yaz aylarında 45 °C sıcaklıktaki saha koşullarında gerçek çıktı sayısı düşer. Tedarikçileri değerlendirirken, ideal laboratuvar odası sıcaklığında değil, 45 °C'de test edilmiş sürekli hız verilerini isteyin ve etiketi kabul etmek yerine sayının nasıl ölçüldüğünü sorun.

Nadiren basılan bir değer olan iç direnç, yük altında ısı olarak kendini gösterir. Aynı kapasiteye sahip iki paket, eğer biri diğerinin iki katı iç dirence sahipse, 20 A çekişte tamamen farklı davranabilir. Yüksek deşarjlı dronlar için düşük iç direnç, birkaç yüz ekstra mAh değerinden daha değerlidir.

Ve hiçbir zaman paketleri satıcılar arasında yalnızca kapasiteye göre karşılaştırmayın. Watt-saati, voltajın ampersaatle çarpımını hesaplayın ve bunun yerine bu rakamı karşılaştırın. 6S 10.000 mAh paket ve 8S 7.500 mAh paket benzer enerjiye sahip farklı ürünlerdir ve bunu yalnızca watt-saat karşılaştırması size dürüstçe söyler.

Tedarikçilere doğru soruları sormaya ilişkin pratik bir not. Bir drone pili tedarikçisinden fiyat teklifi talep ettiğinizde alacağınız cevaplar ancak sorduğunuz sorular kadar iyidir. 45 °C'deki sürekli hız eğrisini isteyin, laboratuvar ünitesi yerine bir üretim numunesi üzerinde ölçülen iç direnci isteyin ve paketin ilk döngüde veya elli döngüden sonra nominal kapasiteyi sağlayacağının garanti edilip edilmediğini tedarikçinin kapasite toleransını nasıl tanımladığını sorun. Bu üç soruyu yazılı olarak cevaplayamayan tedarikçiler genellikle size bir hobi ürününü endüstriyel fiyatlarla teklif ediyor.

LiPo, Li-ion ve Yarı Katı Hücreler Arasında Seçim Yapmak

Hücre kimyası satıcının değil uçuş profilini takip etmelidir. Endüstriyel drone çalışmalarında üç pratik aile görüyoruz.

LiPo kese hücreleri, 15C veya daha yüksek sıcaklık çeken herhangi bir şey için varsayılan olarak kalır. Tırmanma ve rüzgar düzeltmesi sırasında önemli olan voltaj çökmesi olmadan akım sağlarlar. Bunun karşılığında, eğer bunları kötü bir şekilde saklarsanız, daha düşük enerji yoğunluğu ve daha kısa bir takvim ömrü elde edersiniz.

Li-iyon silindirik hücreler, düşük deşarjlı, uzun süreli çalışma için enerji yoğunluğu ve çevrim ömrü açısından avantajlıdır. Bir saat boyunca düşük akımda gezinen araştırma dronları, kilogram başına daha fazla watt-saat ile doğrudan lityum iyon kimyasından faydalanıyor. İşin püf noktası, sürekli yüksek deşarjın silindirik hücrelerin ısınmasına neden olması ve aynı akıma ulaşmak için daha fazla paralel hücreye ihtiyaç duymasıdır, bu da hızla ağırlığı tüketir.

Yarı katı hücreler piyasaya yeni giren ve en çok izlenmeye değer olanıdır. Sıvı ve katı elektrolit arasında yer alırlar ve LiPo'dan daha yüksek enerji yoğunluğu ve delinme ve termal testlerde daha iyi güvenlik marjları sunarlar. Giderek artan sayıda uzun ömürlü proje bize özellikle yarı katı drone pili seçeneklerini soruyor. Dürüst bir uyarı, yarı katı kimyaya yönelik pazarlama materyallerinin sıklıkla abartıldığı ve bir laboratuvar slaytından ideal bir performans rakamının alıntılandığıdır. Taahhüt etmeden önce daima gerçek çalışma sıcaklıklarında doğrulanmış sürekli deşarj değerlerini ve en az yüzde 80 deşarj derinliğini talep edin.

Her müşteriye belirli bir sıraya göre tekrarladığımız birkaç temel kural. Şişmiş bir paketi asla düzleştirmeye çalışmayın, derhal kullanımdan kaldırın ve uygun şekilde imha edin. Paketleri 0 °C'de çalıştırırken oda sıcaklığındaki kullanılabilir kapasitenin kabaca yüzde 80'ini bekleyin ve onu havada keşfetmek yerine görevleri buna göre planlayın. Ve işlemler arasındaki uzun aralıklar için paketleri yaklaşık yüzde 40 ila 60 oranında şarjla saklayın, asla tam olarak şarj etmeyin ve asla tamamen boşaltmayın.

Sıcaklık aynı zamanda kimya seçimini de değiştirir. Operasyonunuz soğuk iklimlerde çalışıyorsa, Li-iyon ve yarı katı kimyasallar, düşük sıcaklıkta gerilimi, soğukken iletilebilen akımı sertleştiren ve kaybeden yüksek hızlı LiPo'ya göre daha iyi tutar. Operasyonunuz tropikal ise, yüksek ortam sıcaklığı her kimyada yaşlanmayı hızlandırır, dolayısıyla 25 °C laboratuvar koşullarında derecelendirilen bir paket, 40 °C saha koşullarında anma döngülerini tamamlayamayacaktır. Tedarikçiye, broşürdekini değil, gerçek çalışma sıcaklığınız için hangi kimyayı önerdiğini sorun.

Entegre Akıllı BMS'nin Pratik Rolleri

Akıllı BMS, daha uzun adı olan bir koruma panosu değildir. Sürekli olarak sürünün içindeki koşulları izler ve bunu yaparken uçuş sistemiyle konuşur.

Hücre grubu düzeyinde, her grup için voltajı ve sıcaklığı ayrı ayrı takip eder. Yer istasyonunda sağlıklı bir toplam 22,2 V okuması, tüm paketi aşağı çeken zayıf bir hücreyi gizleyebilir ve bunu uçuş sırasında bir arıza haline gelmeden önce yalnızca grup başına izleme yakalayabilir.

Koruma tarafında, pervane çarpması veya motorun kilitlenmesi sırasında milisaniyelik bir hızda akım kapatmayı tetikler. Ani bir arıza durumunda bu hız, patlamış bir konnektör ile hasarlı bir motor arasındaki farktır, çünkü aksi halde konnektör geçici bir sigortaya dönüşür.

İletişim tarafında SMBus, CAN bus veya UART üzerinden şarj durumunu doğru olarak bildirir. Bu, çoğu alıcının fark ettiğinden daha önemlidir: Uçuş kontrolörü eve dönüş ve iniş kararlarını kalan gerçek enerjiye göre planlar. Aptal bir paket pilotun tahminde bulunmasına neden olur ve tahmin etmek pillerin nasıl boşaldığını gösterir.

Gönderdiğimiz her akıllı BMS endüstriyel drone batarya paketi, teslimat öncesi iletişim arayüzü testinden geçiyor çünkü tezgahta basit bir kapasite kontrolünden geçebilecek çok fazla paketin başarısız olduğunu gördük. Paket teslimat için onaylanmadan önce BMS, SOC doğruluğu, arıza tepki süresi ve veri yolu iletişim kararlılığı açısından kontrol edilir.

Drone'lar temel yönetilmeyen donanımlarla uçabilir, buna kimse itiraz etmez. Fark uyarıdır. Akıllı bir BMS ile bozulmuş bir hücre, sıcak bir grup veya uçuş sırasında gelişen başarısız bir bağlantı görürsünüz. Biri olmadan, görevin ortasında voltaj düştüğünde ve uçak iniş noktasına yaklaşamadığında arızayı keşfedersiniz.

Arıza kaydı, filo yöneticilerinin ancak ilk olaydan sonra değer vermeye başladığı özelliktir. Bir paket sert inişten sonra iade edildiğinde, kayıt ekibinize pilin kendisini doğru şekilde koruyup korumadığını, pilotun deşarj limitlerini aşıp aşmadığını veya arızanın elektrik yerine mekanik olup olmadığını belirtir. Bu kayıt olmadan her olay pilot, bakım ekibi ve akü tedarikçisi arasında bir tartışmaya dönüşür.

Entegre BMS ve iletişime sahip akıllı pil takımı

İHA Bataryası BMS İçin Olması Gereken Koruma Özellikleri

Farklı drone çalışmaları pilleri çok farklı şekilde zorlar. Üç dakikalık patlamalarla uçan bir ışık gösterisi drone'unun BMS gereksinimi, yirmi dakikalık döngüler boyunca yüksek akım çeken bir kargo İHA'sından farklı bir BMS gereksinimine sahiptir. Aşağıdaki işlevler, endüstriyel kullanım için zorunlu olduğunu düşündüğümüz işlevler ve her birinin sahada gerçekte yaptıklarıdır:

Hücre dengeleme daha yakından bakmayı hak ediyor çünkü çoğu zaman az satılan bir fonksiyondur. Hiçbir zaman dengelenemeyen sürüler yavaş yavaş sürüklenir, en zayıf hücre önce sınırına ulaşır ve tüm sürü erken durmak zorunda kalır. Yüzden fazla döngüde, dengeli bir paket ile dengesiz bir paket arasındaki fark, kullanılabilir kapasitenin yüzde yirmisi kadar olabilir. Bu bir pazarlama numarası değil, paketler sahadan geri geldiğinde ölçtüğümüz rakamdır.

 drone ve pil

Hava Gönderim Kuralları: UN38.3 ve UN3480

Endüstriyel İHA lityum pilinizin hava kargo ile seyahat edip edemeyeceğini mi merak ediyorsunuz? Kısa cevap evet, katı tehlikeli madde kuralları eklenmiştir.

Hava yoluyla gönderilen her lityum pilin, rakım simülasyonu, termal döngü, titreşim, mekanik şok, kısa devre, darbe, aşırı şarj ve zorunlu deşarjı kapsayan tam test paketi olan UN38.3'ü geçmesi gerekir. Hücre üreticisinin UN38.3 test raporu, birleştirilmiş paketiniz için otomatik olarak geçerli değildir; hücreler ve konfigürasyon orijinal sertifika kapsamıyla eşleşmediği sürece özel bir paketin kendi testine ihtiyacı vardır.

Sınıflandırma pilin nasıl gönderildiğine bağlıdır. Bağımsız paketler UN3480 olarak sınıflandırılmıştır. Ekipmana takılı olarak veya drone ile birlikte paketlenerek gönderilen piller UN3481'i kullanır. Bunu yanlış anladığınızda, havayolu veya nakliye firması, bazen kargo zaten rezerve edildikten sonra, kontuarda gönderiyi reddedecektir.

Pil için ayrıca geçerli bir SDS belgesine de ihtiyacınız olacak ve çoğu taşıyıcı, paketin yolcu uçakları için yüzde 30 veya daha düşük şarj durumuyla gönderilmesini şart koşuyor. Bazı havayolları bunu daha da sıkılaştırıyor, bu nedenle limiti depo kapısı yerine rezervasyon yapmadan önce nakliyeciyle onaylayın.

Lityum pillerin hava yoluyla taşınması IATA Tehlikeli Maddeler Düzenlemeleri kapsamındadır ve kurallar her yıl değişmektedir. İhracat hacminiz bunu haklı çıkarıyorsa, belgeleri bir uzmana hazırlatın, çünkü tek bir eksik sertifika, bir sevkiyatı günlerce bekletebilir ve sertifikanın kendisinden daha pahalıya mal olabilir.

Ambalaj, ilk kez ihracat yapanların çoğunun yanıldığı kısımdır. Lityum piller, taşıma sırasında kısa devreye karşı hücrelerin veya paketlerin korunduğu, terminal kapaklarının takılı olduğu ve kutuda gevşek metal nesnelerin bulunmadığı, BM düşme testini geçen sert dış ambalaja ihtiyaç duyar. Havayolları ve nakliyeciler bunu beş yıl öncesine göre çok daha sıkı bir şekilde denetlemektedir ve normal bir kurye yolculuğuna dayanabilen bir paket, tehlikeli madde denetiminden otomatik olarak sağ çıkamayacaktır.

Akü Bakımı ve Servis Ömrü

Bir paketin uçuşlar arasında nasıl muamele gördüğü, görev başına gerçek maliyeti, satın alma fiyatından daha fazla belirler.

Eşleşen şarj cihazı ve şarj profiliyle şarj edin; asla tahmin edilen hücre sayısına göre ayarlanmış rastgele şarj cihazıyla şarj etmeyin. Yangına karşı güvenli bir yerde şarj edin ve BMS ne kadar iyi olursa olsun şarj paketini asla gözetimsiz bırakmayın.

Döngü ömrü için alışılagelmiş tam deşarjlardan kaçının. Uçuşları yüzde 20 ila 30 ile sonlandıran sığ döngüler, her seferinde düşük voltaj kesintisine uçmakla karşılaştırıldığında paket ömrünü ölçülebilir şekilde uzatır. Müşteri tabanımızdaki iyi işlenmiş paketlerin, nominal döngü sayımını çoktan aştığını ve kötü kullanılmış olanların aynı üretim partisinde erken başarısızlığa uğradığını görüyoruz.

Özellikle LiPo için mevsimsel depolama önemlidir. Üç ay boyunca tam şarjlı olarak saklanan bir paket, depolama voltajında ​​saklanan bir paketten gözle görülür derecede daha hızlı bozulur. Filo kışın boşsa paketleri depolama ücretine koyun, etiketleyin ve birkaç haftada bir voltajı kontrol edin.

Saha verilerine sahip olduğumuz yarı katı hücreler, depolamada LiPo'dan daha iyi davranır ancak yine de aynı sağduyulu kuralları izler. Kimya marjları iyileştirir, temel bakım ihtiyacını ortadan kaldırmaz.

Paket başına fiyat yerine uçuş saati başına pil maliyetini takip edin. Maliyeti yüzde yirmi daha fazla olan ancak yüzde otuz daha fazla döngü sağlayan bir paket, bir sezon boyunca daha ucuz bataryadır ve uçuş sırasında meydana gelen bir arızayı önleyen akıllı bir BMS, tek bir olayda kendi maliyetini amorti eder. Yalnızca birim fiyat üzerinden pazarlık yapan alıcılar, düzenli olarak uçulan saat başına en pahalı aküyü elde ediyor.

YIHANG Özel Drone Pil Çözümlerini Nasıl Geliştiriyor?

Hücreden değil uçaktan başlıyoruz. Özel bir endüstriyel drone batarya paketi, bu ay stokta bulunan herhangi bir hücreden bir araya getirilmeden, gerçek uçuş zarfınıza göre tasarlandı.

Mühendislik iş akışımız sabit bir sırayla çalışır: tepe deşarj talebi analizi, hücre kimyası eşleştirme, mekanik paket düzeni, konnektör seçimi, BMS koruma eşik ayarı, ardından kapasite doğrulama ve herhangi bir şey gönderilmeden önce tam yüklü deşarj testi.

En yüksek akım analizi en önemlisidir çünkü aşağı yöndeki her şeyi tanımlar. Düşük akımda gezinen bir haritalama drone'unun, püskürtme çalışmaları sırasında yüksek akım çeken ürün püskürten bir İHA'dan farklı bir gereksinimi vardır ve paket tasarımı buna göre değişir.

Uçuş süresinin öncelikli olması açısından, uzun ömürlü drone batarya serimiz, aynı koşullar altında aynı uçak gövdesi üzerinde ölçüldüğünde, aynı nominal kapasiteye sahip standart paketlere göre yüzde 20 ila 40 daha uzun uçuş süresi sağlar.

Özel voltaj, kapasite veya fiziksel boyut zarflarına sahip projeler için gereksinimlerinizi sorgulama sayfamız aracılığıyla paylaşın. Mühendislik ekibimiz parametreleri inceler ve İHA platformunuz için uygun lityum pil konfigürasyonlarını önerir.

Desteklediğimiz tipik özel projeler, yeni bir uçak gövdesi için tek paket prototiplemeden yerleşik filolar için üretim çalışmalarına kadar uzanır. Teslim süreleri hücrenin kullanılabilirliğine ve test gereksinimlerine göre değişir, ancak size fiyat teklifiyle birlikte yazılı bir program veriyoruz ve teslimat belgelerinde siparişteki her paket için test raporu yer alıyor. Bu evraklar nezaket gereği değildir; kendi kalite departmanınızın ve son müşterinizin isteyeceği şeylerdir.

Denetim, tarım veya kargo görevleri için entegre akıllı BMS'ye sahip özel endüstriyel drone pil paketleri tedarik ediyorsanız YIHANG Power'a ulaşın. Gerçek uçuş koşullarınız için en yüksek akım simülasyonunu ve yüklü deşarj doğrulamasını gerçekleştiriyoruz ve bunu beş kıtadaki müşterilerimiz için yaptık.

Gerilim, kapasite ve boyut gereksinimlerinizi bugün gönderin. İlk teknik tartışmanın hiçbir maliyeti yoktur ve pil seçenekleriniz hakkında size bir haftalık veri sayfasını okumaktan daha fazlasını anlatır.