Este sistema de aplicación inalámbrica ayuda a los departamentos a comprender mejor las baterías, usarlas de manera más inteligente y desecharlas de manera segura
RAMFÁN
Por Robert Avsec para FireRescue1 BrandFocus
Los departamentos de bomberos siempre buscan equipos eléctricos que sean más livianos, que ocupen menos espacio en los compartimentos de sus aparatos contra incendios y que sean más ergonómicos (es decir, menos estrés fisiológico para el bombero que los transporta y los usa). Con la introducción de paquetes de baterías de iones de litio (Li-ion) capaces de alimentar esas herramientas (por ejemplo, sierras, herramientas de rescate hidráulicas y ventiladores/sopladores), los fabricantes han abordado con éxito esos deseos. No es de extrañar que los paquetes de baterías de iones de litio se hayan convertido en el almacenamiento de energía portátil elegido por los departamentos de bomberos de todo el mundo.
RAMFAN hace que la gestión de la batería sea más fácil, segura y eficiente
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Pero esa popularidad ha tenido un costo. Los departamentos de bomberos que han tomado la “ruta de los iones de litio” para alimentar sus equipos portátiles han experimentado un aumento significativo en su presupuesto operativo; algunos departamentos más grandes han visto que su inversión en paquetes de baterías de iones de litio supera los 100 dólares. Ahora que muchos departamentos de bomberos se están moviendo hacia su segunda generación de herramientas impulsadas por iones de litio, los líderes de esos departamentos tienen una preocupación creciente: ¿Cómo aumentar su ROI (retorno de la inversión) para los paquetes de baterías de iones de litio?
Muchos de esos líderes del departamento de bomberos se sienten cada vez más incómodos con un paradigma en el que las baterías de iones de litio se consideran artículos consumibles. Cada vez más, los líderes del departamento de bomberos tienen el deseo de comprender mejor las baterías de iones de litio, usarlas de manera más inteligente y desecharlas de manera segura cuando llegue el momento.
Una introducción rápida a las baterías de iones de litio
Mucha gente piensa que un voltaje más alto significa más potencia y ese no es el caso. La potencia se mide en vatios (W), y los vatios se calculan multiplicando el voltaje (V) por la corriente (amperios o A). Entonces, si bien es factible obtener la misma potencia de, por ejemplo, una batería de 18 V y una batería de 54 V, el paquete de 54 V puede hacerlo con 2/3 menos de amperios que el paquete más pequeño de 18 V.
Ahora la energía es agradable, pero los bomberos están más interesados en cuánto tiempo un paquete de baterías alimentará la herramienta que están usando (es decir, el tiempo de funcionamiento). Para eso, los bomberos deben comprender que el tiempo de ejecución equivale a vatios-hora: ¿cuántos vatios puede entregar una batería en una hora? Para calcular los vatios-hora, multiplique el voltaje (V) por los amperios-hora nominales (Ah) del paquete.
El paquete típico de baterías de iones de litio se construye utilizando varias celdas cilíndricas, de forma similar a las baterías AA en el control remoto de su televisor, pero la similitud termina ahí. Un paquete de baterías de iones de litio no solo es mucho más grande, sino que contiene un "cóctel químico" de iones de litio que proporciona una mayor densidad de energía, a diferencia de la batería alcalina de baja densidad de energía, pero barata, que compra para el control remoto de su televisor.
Las celdas de batería no son máquinas de producción perfectamente idénticas, piense en ellas como "química en una lata". Los fabricantes de celdas de batería de iones de litio usan el término nominal para describir un estándar de la industria que usan para calificar el voltaje medio aproximado de sus baterías (es decir, esencialmente, la calificación promedio de las celdas producidas con una determinada química). En general, todas las celdas de batería de iones de litio de uso común tienen un voltaje nominal de 3.6 V. Hay muchas opciones, más allá del voltaje, para celdas con diferentes clasificaciones de amperios por hora. Y existen diferentes clasificaciones de corriente máxima de descarga, dependiendo de cuánto tiempo desea el fabricante que dure la batería en una herramienta específica y qué tan rápido el paquete de baterías puede usar su energía (es decir, mayor potencia) durante el funcionamiento de una herramienta.
Los fabricantes de paquetes de baterías de iones de litio aumentan el voltaje de las celdas ensamblando varias celdas individuales en serie. Para obtener el voltaje de un paquete de baterías de este tipo, multiplique el voltaje de celda individual (3.6 V nominal) por el número de celdas en serie. Por ejemplo, una configuración de paquete de baterías 10S (diez celdas en serie) se convierte en una batería de 36 V (diez celdas por 3.6 V por celda). Para aumentar los amperios-hora (Ah), un ensamblador de paquetes de baterías conectará celdas ─ o una serie de celdas ─ en paralelo para lograr sus objetivos de tiempo de ejecución. Por ejemplo, para una configuración 2P (2 celdas en serie), el uso de celdas de 4.0 Ah da como resultado un paquete de baterías de 8.0 Ah (dos celdas por 4.0 Ah/celda es igual a 8.0 Ah).
Potencia es igual a calor
Con el aumento del uso de paquetes de baterías de iones de litio para herramientas eléctricas, es bien sabido en el mundo de las baterías que las altas corrientes de descarga (amperios) generan calor. Para aplicaciones de tiempo de funcionamiento breve, como herramientas de rescate hidráulicas (normalmente, ráfagas cortas < 30 segundos) o herramientas eléctricas (p. ej., taladros o sierras durante < 10 segundos), hay poco tiempo para desarrollar mucho calor, por lo que los paquetes de baterías no necesariamente deben estar diseñados para administrar, o incluso medir, los niveles de calor internos.
La mayoría de los bomberos deben saber, en base a incidentes de incendios recientes que involucran vehículos eléctricos (EV) y capacitación en extinción de incendios para EV, que las baterías de iones de litio no "juegan bien" con calor alto. Cuando se encienden, es casi imposible extinguirlos debido a su fuente interna de combustible (el litio no necesita oxígeno adicional para quemarse). Los bomberos deben evitar el uso de paquetes de baterías de iones de litio fuera de su rango de calor diseñado.
Evitar la acumulación de calor con los paquetes de baterías de iones de litio La mejor manera para que los bomberos eviten los problemas de acumulación de calor con los paquetes de baterías de iones de litio es asegurarse de que solo usen el paquete de baterías diseñado por el fabricante para la herramienta que están usando. Para enfatizar este punto, veamos la diferencia en los requisitos de energía entre una herramienta de rescate hidráulica y un ventilador/soplador PPV.
La extracción típica de vehículos consiste en una serie de cortes y separaciones, a menudo compartidas entre dos o tres herramientas, cada una con su propia especialidad operativa (p. ej., cortador y separadores). Esto significa que la carga eléctrica se "comparte" entre los paquetes de baterías de las herramientas en uso, cada uno de los cuales solo puede estar activado durante menos de 30 segundos a la vez (pilar de corte. Bisagra cortada. Coloque el cortador hacia abajo. Esparcidor de agarre. Proceda a rodar el guión hacia adelante). Cuando se usa cada herramienta, los paquetes de baterías en esas otras herramientas tienen la oportunidad de enfriarse.
Un paquete de baterías de iones de litio, incluso si maximiza su capacidad de descarga, no genera suficiente calor para preocuparse en 30 segundos, suponiendo que el fabricante haya diseñado un sistema de administración de baterías que regula la corriente de descarga máxima dentro de los límites seguros de la batería específica. modelo de celda utilizado en su paquete.
Sin embargo, después de encender un ventilador/soplador PPV, un bombero espera que funcione a toda velocidad durante al menos 30 minutos (1,800 segundos, o 60 veces más que la operación típica de una herramienta de rescate). No solo eso, sino que para mover más de 12,000 20.000 cfm (3 2 m1.4/h), un ventilador/soplador PPV necesita alrededor de XNUMX hp (XNUMX kW). Para entregar tanta energía durante el tiempo de ejecución esperado del paquete de baterías de 176 Wh de una herramienta de rescate, un ventilador de PPV necesitaría cinco de estos paquetes para dar en el blanco. Esta diferencia en el tiempo de funcionamiento operativo es donde existen las principales diferencias entre los paquetes de baterías de iones de litio utilizados para una herramienta de rescate hidráulica y un ventilador/soplador PPV.
Mejorando el retorno de la inversión de su departamento de bomberos para paquetes de baterías de iones de litio RAMFAN ha estado fabricando ventiladores para extinción de incendios desde la década de 1980, desarrollando por primera vez el ventilador de "eliminación de humo" a bordo de ultra alta presión para los EE. UU. Navy ─ y ahora es el fabricante líder en la industria de ventiladores/sopladores PPV alimentados por batería para el servicio de bomberos. Con esa experiencia, RAMFAN ha desarrollado PRO Connect, un mejor sistema de gestión de baterías (BMS) para los paquetes de baterías de iones de litio utilizados en sus productos.
Utilizando la tecnología de conectividad inalámbrica patentada de RAMFAN, PRO//connect simplifica la gestión del ciclo de vida de los paquetes de baterías de iones de litio para su próxima generación de herramientas de extinción de incendios utilizando la última tecnología de comunicación de campo cercano (NFC) y Bluetooth de baja energía (BLE). PRO Connect brinda a los bomberos la capacidad de realizar un seguimiento del estado de sus paquetes de baterías a lo largo del tiempo, medir las condiciones internas, realizar un seguimiento de los recuentos de ciclos, actualizar el firmware de BMS, solucionar problemas e incluso realizar el mantenimiento básico de sus paquetes de baterías.
Todos los paquetes de baterías RAMFAN estarán equipados, como especificación estándar, con hardware PRO//connect integrado en los paquetes y funcionarán con la aplicación móvil PRO//connect, disponible en versiones de iOS y Android.
Solicite información de Witmer Public Safety Group, Inc.
