このリチウムイオンバッテリー管理システムでバッテリーパックを最大限に活用してください

このワイヤレスアプリシステムは、部門がバッテリーをよりよく理解し、よりスマートに使用し、安全に廃棄するのに役立ちます

ランファン
FireRescue1BrandFocusのRobertAvsecによる

消防署は常に、より軽量で、消防車のコンパートメントスペースを少なくし、人間工学的である（つまり、消防士がそれを運び、使用する際の生理学的ストレスが少ない）電力機器を探しています。 これらのツール（たとえば、のこぎり、油圧レスキューツール、ファン/ブロワー）に電力を供給できるリチウムイオン（Li-ion）バッテリーパックの導入により、メーカーはこれらの要望にうまく対応しました。 Li-ionバッテリーパックが世界中の消防署に選ばれる携帯型エネルギー貯蔵装置になっているのも不思議ではありません。

RAMFANは、バッテリー管理をより簡単、安全、効率的にします
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しかし、その人気には代償が伴います。 ポータブル機器に電力を供給するために「リチウムイオンルート」を使用した消防署は、運用予算が大幅に増加しました。 一部の大規模な部門では、リチウムイオンバッテリーパックへの投資が100万ドルを超えています。 現在、多くの消防署が第XNUMX世代のリチウムイオン電池ツールに移行しているため、これらの消防署のリーダーは、Li-ionバッテリーパックのROI（投資収益率）をどのように高めるかという懸念を強めています。

これらの消防署のリーダーの多くは、リチウムイオン電池が消耗品と見なされてきたというパラダイムに不快感を覚えています。 消防署のリーダーは、リチウムイオン電池をよりよく理解し、よりスマートに使用し、その時が来たら安全に廃棄することをますます望んでいます。

リチウムイオン電池のクイック入門書
多くの人々は、より高い電圧はより多くの電力を意味すると考えていますが、そうではありません。 電力はワット（W）で測定され、ワットは電圧（V）に電流（アンペアまたはA）を掛けて計算されます。 したがって、たとえば18Vバッテリーと54Vバッテリーから同じ電力を得るのは可能ですが、54Vパックは小さい2Vパックよりも3/18少ないアンペアでそれを行うことができます。

今では電力は素晴らしいですが、消防士は、バッテリーパックが使用しているツールに電力を供給する時間（つまり、実行時）にもっと関心があります。 そのために、消防士は、実行時間がワット時に等しいことを理解する必要があります。バッテリーがXNUMX時間に何ワットを供給できるか。 ワット時を計算するには、電圧（V）にパックの定格アンペア時（Ah）を掛けます。

典型的なリチウムイオン電池パックは、テレビのリモコンの単三電池と形状が似ているいくつかの円筒形セルを使用して構築されていますが、類似点はそこで終わります。 Li-ionバッテリーパックは、はるかに大きいだけでなく、低エネルギー密度とは異なり、より高いエネルギー密度を提供するLi-ion「化学カクテル」をパックしますが、そのTVリモート用に購入する安価なアルカリ電池です。

バッテリーセルは完全に同一の生産機械ではなく、「缶の中の化学」と考えてください。 リチウムイオン電池セルの製造業者は、公称という用語を使用して、電池のおおよその中点電圧（つまり、特定の化学的性質で製造されたセルの平均定格）を評価するために使用する業界標準を説明します。 一般的に、一般的に使用されるすべてのリチウムイオン電池セルの公称電圧は3.6Vです。 アンペア時の定格が異なるセルには、電圧以外にも多くのオプションがあります。 また、最大放電電流の定格は、メーカーが特定のツールでバッテリーを持続させたい期間と、ツールの操作中にバッテリーパックがそのエネルギー（つまり、より高い電力）を使用できる速度に応じて異なります。

リチウムイオン電池パックのメーカーは、いくつかの個別のセルを直列に組み立てることにより、セル電圧を高めています。 このようなバッテリーパックの電圧を取得するには、個々のセル電圧（公称3.6V）に直列のセルの数を掛けます。 たとえば、10Sバッテリーパック構成（直列の36セル）は3.6Vバッテリーになります（2セル×セルあたり2V）。 アンペア時（Ah）を増やすために、バッテリーパックアセンブラーはセル（または一連のセル）を並列に接続して、実行時の目標を達成します。 たとえば、4.0 Ahセルを使用する8.0P（直列の4.0セル）構成の場合、8.0 Ahバッテリーパックになります（XNUMXセル×XNUMX Ah/セルはXNUMXAhに相当します）。

パワーは熱に等しい
電動工具へのリチウムイオン電池パックの使用が増えるにつれ、高い放電電流（アンペア）が熱をもたらすことは電池の世界でよく知られています。 油圧レスキューツール（通常は30秒未満の短いバースト）や動力工具（10秒未満のドリルやのこぎりなど）などの短時間のアプリケーションの場合、多くの熱を発生させる時間はほとんどないため、バッテリーパックは必ずしも次のように設計する必要はありません。内部の熱レベルを管理、または測定することさえできます。 ほとんどの消防士は、電気自動車（EV）に関連する最近の火災事件と、EVの防火訓練に基づいて、リチウムイオン電池が高熱で「うまく機能」しないことを知っておく必要があります。 それらが発火した場合、それらの内部燃料源のために消火することはほぼ不可能です（リチウムは燃焼するために追加の酸素を必要としません）。 消防士は、設計された熱範囲外でLi-ionバッテリーパックを使用しないようにする必要があります。 Li-ionバッテリーパックによる熱の蓄積の回避消防士がLi-ionバッテリーパックの熱の蓄積の問題を回避するための最良の方法は、使用しているツール用にメーカーが設計したバッテリーパックのみを使用するようにすることです。 この点を強調するために、油圧レスキューツールとPPVファン/ブロワーの所要電力の違いを見てみましょう。 典型的な車両の脱出は、一連のカットとスプレッドで構成され、多くの場合、XNUMX〜XNUMXつのツール間で共有されます。それぞれが独自の操作上の専門分野（カッターやスプレッダーなど）を備えています。 これは、使用中のツールのバッテリーパック間で電気負荷が「共有」されることを意味します。各パックは、一度に30秒未満しか作動しない可能性があります（カットピラー）。 ヒンジをカットします。 カッターを下に置きます。 スプレッダーをつかみます。 ダッシュを前方にロールします）。 各ツールが使用されているとき、それらの他のツールのバッテリーパックは冷える機会があります。 Li-ionバッテリーパックは、放電容量を最大化しても、30秒で心配するほどの熱を発生しません。メーカーが最大放電電流を特定のバッテリーの安全限界内に調整するバッテリー管理システムを設計していると仮定します。パックで使用されているセルモデル。 ただし、PPVファン/ブロワーをオンにした後、消防士はそれが少なくとも30分間（1,800秒、つまり通常のレスキューツール操作の60倍の長さ）フルスピードで動作することを期待しています。 それだけでなく、12,000 cfm（20.000 m3 / hr。）以上移動するには、PPVファン/ブロワーに約2 hp（1.4 kW）が必要です。 レスキューツールの176Whバッテリーパックから予想される実行時間にこれだけの電力を供給するために、PPVファンはこれらのパックのうちXNUMXつが目標を達成する必要があります。 動作時のこの違いは、油圧レスキューツールに使用されるLi-ionバッテリーパックとPPVファン/ブロワーの間に大きな違いがあるところです。 Li-ionバッテリーパックの消防署のROIの改善RAMFANは、1980年代から消防用のファンを構築してきました。最初に、米国向けの超高圧船上「禁煙」ファンを開発しました。 ネイビー─そして現在、消防用のバッテリー駆動のPPVファン/ブロワーの業界をリードするメーカーです。 その経験を生かして、RAMFANは、製品に使用されているLi-Ionバッテリーパック用のより優れたバッテリー管理システム（BMS）であるPROConnectを開発しました。 RAMFAN独自のワイヤレス接続テクノロジーを使用するPRO//connectは、最新の近距離無線通信（NFC）およびBluetooth Low Energy（BLE）テクノロジーを使用して、次世代の消防ツール用のLi-ionバッテリーパックのライフサイクル管理を簡素化します。 PRO Connectを使用すると、消防士はバッテリーパックの状態を経時的に追跡し、内部状態を測定し、サイクルカウントを追跡し、BMSファームウェアをアップグレードし、問題のトラブルシューティングを行い、バッテリーパックの基本的なメンテナンスを行うことができます。 すべてのRAMFANバッテリーパックは、標準仕様として、パックに統合されたPRO // connectハードウェアを備えており、iOSとAndroidの両方のバージョンで利用可能なPRO//connectモバイルアプリケーションで動作します。 Witmer Public Safety Group、Inc.に情報を要求します。