Изготовленные на заказ аккумуляторы для дронов: что вы на самом деле покупаете, покупая у производителя

Мы получаем около двадцати запросов на расценки в месяц, которые начинаются одинаково. Кто-то вставляет напряжение, мощность и примерное представление о том, сколько весит их дрон, и просит нас собрать вокруг него рюкзак. Большинство заканчивают одним из двух способов: цена вдвое превышает указанную в таблице, или они возвращаются к полочной батарее и надеются, что она выдержит. И того, и другого можно избежать.

Аккумуляторы для дронов, изготовленные по индивидуальному заказу, не являются волшебным продуктом. Это набор инженерных решений, принятых до заказа элементов, и цена отражает эти решения в большей степени, чем сырье. В этом руководстве рассказывается о том, как эти решения работают на практике: за что на самом деле окупается предложение производителя, когда кастомизация стоит денег и как отличить настоящую кастомную сборку от стандартного пакета с измененной маркировкой.

Оно написано для людей, которые на самом деле покупают и обслуживают эти аккумуляторы: интеграторов, операторов автопарков и OEM-производителей, которые поставляют батареи в больших объемах, а не для поисковых систем. Если вы были обожжены пакетом, который выглядел правильно на бумаге и потерпел неудачу в полевых условиях, приведенные ниже разделы сэкономят вам деньги.

Когда индивидуальный подход имеет смысл, а когда нет

Полочная батарея — правильный ответ чаще, чем производители любят признавать. Если ваш планер имеет стандартный форм-фактор, ваш расход остается в пределах номинальной кривой пакета, и вам не нужна BMS для связи с вашим диспетчером полета, купите полочный пакет и двигайтесь дальше. Мы постоянно говорим об этом клиентам. Специальный пакет, купленный вместо стандартного, — это просто более дорогой способ получить то же время полета.

Обычай начинает окупаться в четырех ситуациях. Если планер имеет ограничения по размерам, стандартный пакет не подходит. Когда ваш рабочий цикл требует непрерывной разрядки, характеристики стандартных аккумуляторов снижаются. Когда вам нужна батарея для связи с полетной системой, BMS должна быть настроена для вашей платформы. А когда вы покупаете оптом, стоимость дизайна амортизируется на сотни упаковок.

Есть и менее очевидная причина перейти на кастомизацию — это BMS. Пороги защиты стандартного пакета установлены для обычного клиента. Если ваш дрон потребляет большой ток в начале каждого набора высоты, общие пороги могут сработать раньше или позже. Специальная сборка позволяет нам настроить поведение по перегрузке по току, пониженному напряжению и балансировке в соответствии с реальным диапазоном полета. Именно здесь аргументы умной BMS и пользовательского пакета становятся едиными.

Изготовление на заказ также требует единовременных затрат на проектирование. Проектные работы, создание прототипов ячеек, оснастка корпуса и сертификационные испытания — все это происходит один раз для каждой конструкции. Распространение на пятьдесят упаковок в год означает значительную стоимость; распространившись на пять тысяч, он исчезает. Когда поставщик предлагает нестандартную упаковку по той же цене, что и полочную упаковку, либо стоимость проектирования уже амортизируется в вашем объеме, либо работа по проектированию вообще не ведется. Стоит спросить какой.

Если ни один из этих пунктов к вам не относится, подойдет упаковка на полке. Любой поставщик, который выполняет заказ по каждому запросу, не спрашивая предварительно о вашем планере, является продавцом, а не инженером.

Что на самом деле содержит пользовательское предложение

Когда поставщик аккумуляторов для дронов присылает вам ценовое предложение на заказаккумулятор для дрона, цена не одна цифра. Это стопка позиций, и самая дешевая цена обычно та, в которой несколько недостающих позиций.

Ячейки — это самый большой элемент строки. BMS меньше, но разрыв между базовой платой защиты и интеллектуальной BMS со связью является одной из причин, по которой цены на «один и тот же» пакет различаются на тридцать процентов. Пакет в сборе, корпус, разъем и проводка добавляют еще один слой. Тестирование — это тоже отдельная статья, которую покупатели пропускают, поскольку считают, что она бесплатна и стандартна. Это не так.

Сертификация — это та позиция, которая отделяет реальную цитату от фантазии. Для индивидуальной упаковки требуется собственный протокол испытаний UN38.3, собственный документ SDS и, в зависимости от способа доставки, документированная классификация опасных грузов. Эта работа стоит денег и требует времени. Цена, которая оказывается подозрительно низкой, обычно не содержит никаких испытаний и сертификации, и вы обнаруживаете это, когда экспедитор отклоняет посылку.

Условия оплаты заслуживают такого же внимания. Типичное соглашение об индивидуальном пакете основано на определенных этапах: депозит для начала проектирования, второй платеж, когда прототип проходит тестирование, и остаток при доставке. Поставщик, требующий полную предоплату за продукт, которого еще не существует, просит вас взять на себя весь риск. Разберитесь с этим, прежде чем подписывать.

Попросите разбивку в письменном виде. Поставщик, который не может детализировать предложение, не может защитить цену, и она понадобится вам, когда придет окончательный счет. Спросите о минимальном заказе и времени выполнения заказа в одном сообщении, поскольку предложение без графика доставки — это желание, а не обязательство.

Пять цифр, определяющих дизайн

Прежде чем мы коснемся ячейки, нам нужно от вас пять цифр. Все остальное – переговоры.

Напряжение и количество S задают электрическую базовую линию. Блок 6S имеет номинальное напряжение 22,2 В и заряжается до 25,2 В; Блок 12S работает при напряжении 44,4 В и достигает пикового значения 50,4 В. Более высокое напряжение означает меньший ток при той же мощности, что означает более холодные регуляторы скорости и более тонкую проводку. Платформы для тяжелых грузов имеют тенденцию меняться с 6S на 12S или 14S по мере масштабирования.

Далее идут мощность и ватт-часы. Покупатели сначала сравнивают мАч и на этом останавливаются. Что имеет значение, так это ватт-часы, напряжение, умноженное на ампер-часы, и реальная цифра энергии. Аккумулятор 6S емкостью 10 000 мАч и аккумулятор 8S емкостью 7500 мАч — это разные продукты с одинаковой энергией, и только сравнение ватт-часов говорит вам об этом честно. Удвоение мощности редко приводит к удвоению времени полета; дополнительный вес съедает тот же бюджет тяги.

Непрерывный C-рейт — это число, которое чаще всего неправильно понимают в этой отрасли. Рейтинг 25C на аккумуляторе емкостью 5000 мАч обещает непрерывную выходную мощность 125 А, но только при температуре испытаний, определенной производителем. Летом при температуре окружающей среды 45 °C реальная производительность снижается. Когда вы оцениваете поставщика аккумуляторов для дронов, попросите данные о непрерывной нагрузке, протестированные при температуре 45 °C, и спросите, как они были измерены.

Внутреннее сопротивление редко на чем-либо отображается и проявляется в виде нагрева под нагрузкой. Две батареи одинаковой емкости могут вести себя совершенно по-разному при силе тока 20 А, если внутреннее сопротивление одной из них вдвое больше, чем у другой. Для батареи БПЛА с высоким разрядом низкое внутреннее сопротивление превосходит несколько сотен дополнительных мАч.

Рабочая температура меняет как химический состав, так и данные испытаний. В холодном климате литий-ионные и полутвердые элементы держат напряжение лучше, чем высокоскоростные LiPo, которые при холоде затвердевают. В тропиках высокая температура окружающей среды ускоряет старение всех химических веществ, поэтому упаковка, рассчитанная на лабораторные условия при 25 °C, не выдержит номинальных циклов при полевых условиях при 40 °C. Сообщите поставщику, куда летает дрон.

Форм-фактор и разъем замыкают список. Пакет должен соответствовать отсеку планера и соответствовать вашему распределению мощности. Это звучит тривиально, и это убивает больше заказных проектов, чем любой электрический параметр.

Отправьте нам эти пять цифр, и мы за один разговор сможем сказать вам, имеет ли смысл индивидуальный пакет и примерно сколько он стоит. Этот разговор бесплатен, и большинство поставщиков его пропускают.

За что вы платите внутри индивидуальной BMS

Пользовательская BMS — это не плата защиты с более длинным названием. Он наблюдает за условиями внутри рюкзака и при этом общается с системой полета. Когда вы платите за интеллектуальную BMS на специальном аккумуляторе для дрона, вот что можно купить за эти деньги.

Балансировка клеток. Стаи, которые никогда не сбалансированы, медленно дрейфуют, самая слабая ячейка первой достигает своего предела, и вся стая рано останавливается. За сотню циклов разрыв между сбалансированным и несбалансированным пакетом может составить двадцать процентов полезной емкости. Это измеряется по упаковкам, возвращенным с поля, а не по заявлению в технических характеристиках.

Скорость защиты. При ударе гребного винта или блокировке двигателя BMS отключает ток за миллисекунды. Альтернативой является то, что разъем становится самодельным предохранителем, что в любом случае завершает миссию. Пользовательская настройка сопоставляет пороговые значения с реальными скачками тока вашей платформы, поэтому защита срабатывает тогда, когда это необходимо, а не тогда, когда об этом говорят общие настройки.

Текущая точность. Диспетчер полета планирует вернуться домой и приземлиться с учетом оставшейся энергии. BMS, которая сообщает SOC через SMBus, CAN bus или UART и сообщает это точно, позволяет самолету вернуться с запасом. Глупый рюкзак заставляет пилота гадать, а от догадок зависит, как батарейки возвращаются пустыми.

Регистрация неисправностей. Когда рюкзак возвращается после жесткой посадки, журнал сообщает вашей команде, защитила ли себя батарея, превысил ли пилот пределы разряда или была ли неисправность механической, а не электрической. Без этой записи каждый инцидент становится спором между пилотом, обслуживающим персоналом и поставщиком.

Химия тоже является частью разговора. LiPo-элементы сохраняют значение по умолчанию при температуре выше 15°C, поскольку они выдают ток без падения напряжения. Литий-ионные цилиндрические элементы выигрывают по плотности энергии и сроку службы при работе с низким уровнем разряда. Полутвердые элементы находятся посередине, и о них стоит спросить в проектах с длительным сроком службы. Пороги BMS должны соответствовать выбранному вами химическому составу.

Каждый индивидуальный пакет, который мы отправляем, перед доставкой проходит тестирование коммуникационного интерфейса, поскольку мы видели слишком много пакетов, которые вышли из строя на стенде, и одна только проверка емкости не прошла бы. Точность SOC, время реакции на ошибку и стабильность шины проверяются перед очисткой пакета.

Специальный аккумулятор для дронов со встроенной интеллектуальной BMS

Источник Direct или платите каналу

Это та часть, которую отделы закупок обычно выясняют после первого заказа, а не до него. Индивидуальный пакет, купленный через дистрибьютора или зарубежного агента, имеет наценку, которую вы никогда не увидите в перечне, часто от двадцати до тридцати процентов, и вы все равно несете весь технический риск. Покупка напрямую у производителя аккумуляторов для дронов устраняет наценку, но возлагает на вас большую коммуникационную нагрузку.

Прямой поиск работает, когда вы можете определить комплектацию технически, а ваше контактное лицо отвечает на инженерные вопросы, а не просто принимает заказ. Это модель наИХАН Пауэр: клиенты присылают требования, мы рассматриваем их как инженеры, а человек, который вам предлагает предложение, объясняет предложение. Если реселлер не может ответить на вопрос о скорости C или внутреннем сопротивлении, вы получаете не индивидуальный пакет, а стандартный пакет с платной доставкой.

Вопрос о канале также проявляется в общении. Через дистрибьютора ваши вопросы передаются на завод и обратно, по одному электронному письму за поездку туда и обратно. При прямом поиске вам ответит инженер, разработавший комплект. Для специальной батареи для промышленного дрона, где одно неверное предположение о разряде или температуре может стоить вам сезона, эта разница превосходит наценку.

Для OEM-программ аккумуляторов для дронов применяется тот же принцип. Если вы планируете размещать на упаковках свой собственный бренд, напрямую спросите производителя о вариантах белой этикетки, упаковке и документации. Кто-то отказывается, кто-то берет за это плату, кто-то включает. Спросите в первом разговоре; модернизация брендинга после запуска производства обходится дорого.

Несколько слов о заказах на поставку: настоящий поставщик индивидуальной упаковки обсуждает дизайн перед тем, как вы примете решение. Если поставщик принимает оплату, не спрашивая о вашем планере, профиле полета или рабочей температуре, воспринимайте это как предупреждение. Обычай означает сначала разговор, а потом заказ.

Авиаперевозки и сертификация: часть, на которую никто не рассчитывает

Это тот раздел, который покупатели пропускают, а затем сожалеют. Каждая литиевая батарея, перевозимая по воздуху, должна пройти UN38.3, полный набор испытаний, охватывающий моделирование высоты, термоциклирование, вибрацию, механический удар, короткое замыкание, удар, перезаряд и принудительный разряд. Отчет UN38.3 от производителя элементов не является автоматически действительным для собранной упаковки; индивидуальный пакет требует собственного тестирования, если только элементы не соответствуют исходной области сертификации.

Классификация зависит от того, как аккумулятор поставляется. Отдельные упаковки - UN3480; батареи, установленные в оборудовании или упакованные вместе с дроном, используют номер UN3481. Если вы ошибетесь, авиакомпания откажется от груза на стойке, иногда после того, как груз забронирован.

Вам также понадобится действительный документ SDS, и большинство перевозчиков требуют, чтобы пакеты отправлялись с уровнем заряда 30 процентов или ниже на пассажирских самолетах. Некоторые авиакомпании ужесточают правила еще больше. Подтвердите лимит у экспедитора перед бронированием.

Упаковка – это то, в чем ошибаются начинающие экспортеры даже после сертификации. Литиевые батареи нуждаются в жесткой внешней упаковке, выдерживающей испытание на падение ООН, в элементах, защищенных от короткого замыкания, в установленных крышках клемм и отсутствии незакрепленного металла в коробке. Авиакомпании проверяют это гораздо более строго, чем пять лет назад, и посылка, которая выдерживает обычную курьерскую поездку, не выдерживает автоматически проверку на наличие опасных грузов.

Правила соответствуют Правилам ИАТА по опасным грузам и меняются каждый год. Если объем вашего экспорта это оправдывает, попросите подготовить документацию у специалиста; отсутствие одного сертификата может задержать посылку на несколько дней и стоить дороже, чем сам сертификат.

Практический совет при поиске: запросите отчет UN38.3 и паспорт безопасности перед размещением заказа, а не при доставке. Специальная батарея для БПЛА без этих документов не подлежит отправке по воздуху, независимо от того, насколько хорошо она работает на стенде. Поставщик, удивленный этим вопросом, — это не тот поставщик, из которого вы хотите создавать свои упаковки.

Как проверить производителя аккумуляторов для дронов

Большинство компаний, называющих себя производителями аккумуляторов для дронов, на самом деле являются сборщиками. Они покупают клетки, покупают BMS, скручивают упаковку и маркируют ее. Некоторые делают это хорошо. Проблема в том, чтобы отличить их друг от друга, прежде чем отправлять деньги, поэтому вот что мы говорим каждому клиенту, который спрашивает.

Запрашивайте данные испытаний производственных образцов, а не данные лабораторного подразделения. Лабораторные установки собираются и настраиваются вручную; Образцы продукции сходят с той же линии, на которой будет идти ваш заказ. Спросите, как поставщик определяет допуск по мощности и гарантируется ли номинальная мощность при первом цикле или после пятидесяти циклов. Если они не могут ответить в письменной форме, они обычно цитируют товары для хобби по промышленным ценам.

Спросите, что происходит после сбоя поля. Настоящая проверка производителя аккумуляторов для дронов — это не рекламный звонок, а расследование неисправностей. Примут ли они рюкзак обратно, прочитают журнал неисправностей и расскажут вам, что на самом деле произошло? Или они будут винить пилота, зарядное устройство и погоду?

Проверьте минимальный заказ и время выполнения заказа в соответствии с собственным графиком закупок. Нестандартные упаковки невозможно достать с полки, а время выполнения заказа зависит от доступности ячеек и требований к тестированию. Письменный график является частью реального предложения. Если они заявляют о соответствии ISO 9001, попросите показать область применения; отказ от посещения фабрики сам по себе является ответом.

И проверьте, откуда берутся клетки. Марка элемента, его сорт и отношения поставщика с производителем элементов имеют большее значение, чем марка упаковки. Если производитель упаковки не может назвать источник клеток, он не контролирует свою собственную цепочку поставок, и вы тоже.

Как YIHANG разрабатывает индивидуальные аккумуляторы для дронов

Начинаем с самолета, а не с клетки. Специальный аккумуляторный блок для промышленного дрона спроектирован с учетом условий вашего реального полета, а не собран из элементов, имеющихся на складе в этом месяце.

Наш рабочий процесс проектирования выполняется в фиксированном порядке: анализ потребности в пиковом разряде, согласование химического состава элементов, компоновка механической упаковки, выбор соединителя, настройка порога защиты BMS, затем проверка мощности и испытание на разрядку при полной нагрузке перед отправкой чего-либо.

Анализ пикового тока стоит на первом месте, поскольку он определяет все, что происходит дальше. К картографическому дрону, курсирующему при малом токе, предъявляются другие требования, чем к БПЛА, опрыскивающему сельскохозяйственные культуры, потребляющему сильный ток во время опрыскивания.

Что касается времени полета, то наша линейка аккумуляторов для дронов с длительным сроком службы обеспечивает на 20–40 процентов большую продолжительность полета, чем стандартные аккумуляторы одинаковой номинальной емкости, измеренные на том же планере в тех же условиях.

Если у вас есть проекты с нестандартным напряжением, мощностью или физическими размерами, поделитесь своими требованиями на нашей странице запросов. Наша команда инженеров анализирует параметры и предлагает подходящие конфигурации литиевых батарей для вашей платформы БПЛА.

Типичные индивидуальные проекты варьируются от единичного прототипирования нового планера до серийного производства для существующих парков самолетов. Вы получаете письменный график с ценой и отчетом об испытаниях для каждой упаковки. Именно эту документацию потребуют ваш отдел качества и ваш конечный потребитель.

Если вы покупаете специальные аккумуляторные батареи для промышленных дронов со встроенной интеллектуальной BMS для инспекций, сельского хозяйства или грузовых операций, обратитесь в YIHANG Power. Мы проводим моделирование пикового тока и проверку разряда под нагрузкой для реальных условий полета, и мы сделали это для клиентов на пяти континентах.

Отправьте нам требования к напряжению, мощности и размерам сегодня. Первое техническое обсуждение ничего не стоит и расскажет вам больше о вариантах вашей батареи, чем неделя чтения технических характеристик.