COMPATABILIDADE DE BATERIA: Por que é crítico especificar baterias feitas sob medida para ventiladores PPV de combate a incêndio?

Desde que lançamos o RAMFAN EX50Li original em 2017, estamos escrevendo uma história que nunca foi escrita antes na indústria de combate a incêndios. A partir de um design de folha em branco, mapeamos quais requisitos básicos seriam necessários para integração em nosso design de ventilador.

Alguns eram fáceis: dimensões compactas, peso leve, vida útil de mais de 15 anos como nossos usuários fiéis esperam, iluminação integrada e nebulizadores de reabilitação para garantir desempenho máximo sem material extra para armazenar, etc. Caixas de seleção de design de ventilador básico que temos aprendido nos últimos 50 anos.

Outros exigiram um questionamento mais aprofundado do aplicativo: Como, especificamente, os bombeiros usam os ventiladores PPV? Tempo médio de execução de uma operação de ventilação tática? Quanta energia um ventilador precisa ter para a maioria dos cenários? De quanta capacidade de bateria um ventilador precisa para fornecer essa energia por um período de tempo razoável sem ter que depender de um cabo de extensão? Como eles vão carregar as baterias? Onde / quando eles farão isso? Existem baterias disponíveis para compra que sejam adequadas para a aplicação - ou devemos desenvolver a nossa própria?

Acontece que as respostas a essas perguntas difíceis nos levaram a um caminho em que havia poucos recursos disponíveis. Então ... desenvolvemos nossa equipe para incluir alguns dos engenheiros eletrônicos mais experientes em toda a indústria e nos propusemos a encontrar as respostas para nossas perguntas ou, se isso falhar, a desenvolver nossas próprias soluções. E agora, estamos em um caminho de inovação que está redefinindo os limites do que é possível com ferramentas sem fio.

Requerimentos poderosos.

Construímos ventiladores para combate a incêndios desde a década de 1980 - desde o desenvolvimento de ventiladores de desmocagem de ultra-alta pressão a bordo para a Marinha dos Estados Unidos até os atuais ventiladores PPV alimentados por bateria. Ao longo desse tempo, aprendemos com bombeiros ao redor do mundo que a maioria das táticas de ventilação requer entre 12,000 cfm - 20,000 cfm (20.400 - 34.000 m³/ h) - conforme testado pelos padrões AMCA 240. Para produzir tanto fluxo de ar, os ventiladores requerem mais de 1.5 hp (1.1 kW). Os ventiladores PPV de bateria da primeira geração tinham menos de 1 hp (0.75 kW), principalmente devido à falta de motores disponíveis e eletrônicos de suporte nesta faixa de tamanho. Para o EX150Li, desenvolvemos um motor sem escova de 1.9 HP (1.4 kW) e um pacote de controlador para enfrentar o desafio.

Gerenciamento De Calor

Talvez o fator mais crítico no desenvolvimento de uma ferramenta alimentada por bateria seja garantir que a bateria seja projetada para permanecer segura em todo o envelope de desempenho da aplicação pretendida. Ao empurrar 1.9 hp, ou mesmo 0.9 hp no EX50Li menor, a corrente (medida em amperes) necessária para manter essa potência pode ser bastante alta - e é continuamente alta durante os 30-45 minutos de tempo de execução esperado. Algumas medidas devem ser incluídas nas embalagens para manter uma margem de segurança.

No mundo da bateria, é bem conhecido que correntes de alta descarga (amperes) resultam em calor. Para aplicações de curta duração, como ferramentas de resgate (<30s) ou ferramentas elétricas (<5s), há muito pouco tempo para desenvolver calor, portanto, as baterias não precisam necessariamente ser projetadas para lidar, ou mesmo medir, os níveis internos de calor.

Bem, como a maioria dos bombeiros deve saber do popular treinamento de supressão de incêndio EV (veículo elétrico), as baterias de íon-lítio são pequenas latas de química ... e não funcionam bem com altas temperaturas. Pior ainda, se eles acenderem é quase impossível extinguir devido à sua fonte de combustível interna, não precisando de oxigênio adicional para queimar. Em suma, tome cuidado com as baterias usadas fora de sua faixa de aquecimento projetada.

As baterias das séries R2 e M1 da RAMFAN têm vários recursos de gerenciamento de calor que são muito importantes para entender.

1. As células da bateria são especificadas para corrente de descarga contínua máxima de 35A (por célula) para garantir uma alta margem de segurança. Este é um dos mais altos da indústria, e o Samsung 21700-40T é conhecido por ser simplesmente o melhor disponível, com capacidade muito alta e recursos de descarga ultra-alta.
2. Cada pacote que construímos inclui vários termistores (sensores de temperatura digitais) em todo o pacote para monitorar a temperatura em tempo real das células durante as operações.
3. Nosso BMS (sistema de gerenciamento de bateria) proprietário foi projetado especificamente para o ventilador no qual será instalado - incluindo alta potência, alta descarga e tempos de execução sustentados que os bombeiros esperam dele. O processador recebe dados de vários sensores em todo o pacote - lendo a temperatura das células, corrente (A) e voltagem - e processa centenas de vezes por segundo para garantir que o pacote de bateria permaneça dentro de uma "zona de segurança" predefinida.
4. Nossa caixa de alumínio anodizado rígido não é apenas para durabilidade. É um 360 ativo^o dissipador de calor que constantemente extrai calor de dentro da embalagem para igualar à temperatura ambiente.

Muito é necessário para o design de nossas embalagens, para que nossos clientes não precisem se preocupar com o aspecto de segurança de seus próprios equipamentos. Cuidado com os fabricantes que usam pacotes desenvolvidos para outras aplicações, pois eles podem não ser projetados para a realidade da implantação de ventiladores PPV.