COMPATIBILIDAD DE LA BATERÍA: ¿Por qué es fundamental especificar paquetes de baterías especialmente diseñados para los ventiladores PPV contra incendios?

Desde que lanzamos el RAMFAN EX50Li original en 2017, hemos estado escribiendo una historia que nunca antes se había escrito en la industria de extinción de incendios. A partir de un diseño de hoja limpia, trazamos un mapa de los requisitos básicos que serían necesarios para integrarlos en el diseño de nuestro ventilador.

Algunos fueron fáciles: dimensiones compactas, peso ligero, más de 15 años de vida útil como esperan nuestros usuarios leales, iluminación integrada con cubierta y rehabilitadores para garantizar el máximo rendimiento sin tener que almacenar cosas adicionales, etc. Casillas de verificación de diseño de ventilador básico que hemos aprendido durante los últimos 50 años.

Otros requirieron un cuestionamiento más profundo de la aplicación: ¿Cómo, específicamente, los bomberos usan ventiladores PPV? ¿Tiempo de ejecución medio de una operación de ventilación táctica? ¿Cuánta potencia necesita un ventilador para la mayoría de los escenarios? ¿Cuánta capacidad de batería necesita un ventilador para entregar esta energía durante un período de tiempo razonable sin tener que depender de un cable de extensión? ¿Cómo cargarán las baterías? ¿Dónde / cuándo lo harán? ¿Hay baterías disponibles para comprar que sean adecuadas para la aplicación, o debemos desarrollar las nuestras?

Resulta que las respuestas a estas difíciles preguntas nos llevaron por un camino en el que había muy pocos recursos disponibles. Entonces… desarrollamos nuestro equipo para incluir a algunos de los ingenieros electrónicos con más conocimientos de toda la industria, y nos propusimos encontrar las respuestas a nuestras preguntas o, si eso falla, desarrollar nuestras propias soluciones. Y ahora, estamos en un camino de innovación que está redefiniendo los límites de lo que es posible con herramientas inalámbricas.

Requerimientos de energía.

Hemos estado construyendo ventiladores para la extinción de incendios desde la década de 1980, desde el desarrollo del ventilador para deshumchar a bordo de ultra alta presión para la Marina de los EE. UU. Hasta los ventiladores PPV a batería líderes en la industria de la actualidad. A lo largo de este tiempo, hemos aprendido de los bomberos de todo el mundo que la mayoría de las tácticas de ventilación requieren entre 12,000 cfm - 20,000 cfm (20.400 - 34.000 m³/ hr) —como probado según los estándares AMCA 240. Para producir tanto flujo de aire, los ventiladores requieren más de 1.5 hp (1.1 kW). Los ventiladores PPV de batería de la primera generación tenían menos de 1 hp (0.75 kW), principalmente debido a la falta de motores disponibles y componentes electrónicos de apoyo en este rango de tamaño. Para la EX150Li, desarrollamos un paquete de controlador y motor sin escobillas de 1.9 hp (1.4 kW) para enfrentar el desafío.

Gestión del calor

Quizás el factor más importante del desarrollo de una herramienta a batería es garantizar que la batería esté diseñada para permanecer segura en todo el rendimiento de la aplicación prevista. Cuando se impulsa 1.9 hp, o incluso 0.9 hp en el EX50Li más pequeño, la corriente (medida en amperios) requerida para mantener esta potencia puede ser bastante alta, y es continuamente alta durante los 30-45 minutos de tiempo de ejecución esperado. Algunas medidas deben diseñarse en los paquetes para mantener un margen de seguridad.

En el mundo de las baterías, es bien sabido que las altas corrientes de descarga (amperios) generan calor. Para aplicaciones de tiempo de ejecución corto, como herramientas de rescate (<30 s) o herramientas eléctricas (<5 s), hay muy poco tiempo para generar calor, por lo que los paquetes de baterías no necesariamente deben diseñarse para manejar, o incluso medir, los niveles de calor interno.

Bueno, como la mayoría de los bomberos deberían saber por el entrenamiento de extinción de incendios de vehículos eléctricos (vehículos eléctricos) recientemente popular, las baterías de iones de litio son pequeñas latas de química ... y no funcionan bien con altas temperaturas. Peor aún, si se encienden, es casi imposible extinguirlos debido a su fuente interna de combustible, ya que no necesitan oxígeno adicional para quemar. En resumen, tenga cuidado con los paquetes de baterías que se utilizan fuera de su rango de calor diseñado.

Los paquetes de baterías de las series R2 y M1 de RAMFAN tienen varias características de gestión del calor que es muy importante comprender.

1. Las celdas de la batería están especificadas para una corriente de descarga continua máxima de 35 A (por celda) para garantizar un alto margen de seguridad. Este es uno de los más altos de la industria, y se sabe que el Samsung 21700-40T es simplemente el mejor disponible, con capacidades de muy alta capacidad y descarga ultra alta.
2. Cada paquete que construimos incluye varios termistores (sensores de temperatura digitales) en todo el paquete para monitorear la temperatura en tiempo real de las celdas durante las operaciones.
3. Nuestro BMS (sistema de gestión de baterías) patentado está diseñado específicamente para el ventilador en el que se instalará, incluida la alta potencia, la alta descarga y los tiempos de funcionamiento sostenidos que los bomberos esperan de él. El procesador toma datos de varios sensores en todo el paquete, leyendo la temperatura de las celdas, la corriente (A) y el voltaje, y procesa cientos de veces por segundo para garantizar que el paquete de baterías permanezca dentro de una "zona segura" predefinida.
4. Nuestra carcasa de aluminio anodizado duro no es solo para durabilidad. Es un 360 activo^o Disipador de calor que constantemente extrae calor del interior del paquete para igualarlo con la temperatura ambiente.

Hay mucho en el diseño de nuestros paquetes, para que nuestros clientes no tengan que preocuparse por el aspecto de seguridad de su propio equipo. Tenga cuidado con los fabricantes que utilizan paquetes creados para otras aplicaciones, ya que es posible que no estén diseñados para las realidades del despliegue de ventiladores PPV.