工作时长:电池型救援工具可以使用多长时间?

30 Jul 2020

Pentheon Battery

尽管我们最近刚推出了带有独特及专门开发的电池平台的新系列液压救援设备,但我们已经收到了许多来自用户的相同问题。 每一次我们用新推出的 Pentheon 工具进行展示或培训时,人们总会提出一个问题,而且这往往是第一个问题。 这篇博文将尝试为大家对 Pentheon 工具最关心的问题带来解答:

一块电池可以用多久?

提问容易答问难,因为这取决于很多因素,比如负载、环境温度、用户的熟练度等。因此,我们无法指出确切的工作分钟数。  

技术聚焦:什么是电池容量?


电池容量是电池储存电量的大小, 它的单位是安时(Ah)。 电池容量是通过评估在一定时间内能够流经电池的电量来衡量的。 这是由电池放电时使用特定电流强度计算出来的。

举例而言,7 安时的电池每小时可以放 7 安培的电。 安培是表示电流的单位。 然而,电流本身并不是唯一需要考虑的问题。 它是一个组合: 
电压 x 电流 = 功率。

Pentheon 电池的电压从 20 伏到 29 伏不等,具体取决于电池的剩余电量。因此,我们使用电池整个范围内(从满电到空电)的标称电压 25.2 伏进行计算。 对于 Pentheon 工具,计算结果如下:25.2 伏 x 7 安时 = 176 瓦时

该工具的最大使用功率为 1000 瓦。 当我们以最大功率 1000 瓦使用工具时,电池会在 10.56 分钟后用空。举例来说: 
176 瓦时 / 1000 瓦 = 0.176 小时 = 0.176 * 60 分钟 = 10.56 分钟。

然而,从技术角度来说,我们可以说,一块电池在满功率状态下可使用近 11 分钟。 这看起来不怎么长,但,电池实际上很少满负荷使用。 下面的例子可以解释得更清楚一些。

示例 1:糖果

我们把它比作一碗 MM 豆或彩虹糖。 

我们的碗里装了 1000 颗糖,你的手一把可以抓 100 颗。 当你想吃糖,你可以选择一次只拿一颗, 你也可以决定一次就抓满满一把走。 
设想你每分钟会从碗里抓一整把糖。 10 分钟后,你的碗就见底了(1000 颗/100 每把)。 你也可以一分钟只拿一颗走,这样 1000 分钟后碗才会见底。 或者,你也可以前五次都是抓满满一把,接下来却每次只拿 3 颗走。简而言之:碗见底的时间取决于每次从碗里抓走多少颗糖。

回到电池上。 方框里的例子假设了我们不断从碗里取最大数量的糖走(即满负荷使用电池),在设计我们无绳工具时,我们的目标是尽可能保证节能高效,并且长久地提供最大功率。 换句话说,我们不要一次抓一整把糖,而是要尽可能少地拿糖。 我们只在真正必要时才一次抓走 100 颗糖。

计算

如果你上网查,你会发现很多网站都通过计算安培数,试图向你解释电池可以工作多长时间。 这些计算很复杂,往往会带来更多问题,因为计算往往都是基于理想的情况下。 但电池所工作的真实情形并不总是相同,而且肯定也不会总是理想情况。 我们不可能始终在 20 度的温度和稳定的负载下工作。 因此,最好的办法就是用实践来测验你的电池和工具,看看它们在不同的条件下会如何反应。

多重因素都会影响工作时长

正因如此,在开发 Pentheon 电池时,我们的现场测试至关重要——这尤其可以让我们更深入地了解这款电池的工作时长。 我们在各种特定条件的环境下进行了测试,采用了不同的最影响电池工作时长的因素:

温度 
极寒或高温会影响工作时间。 在测试阶段,我们把电池放到了极高温和低温的环境中,从而了解影响程度。

工具负载
使用新车模式会需要更高的工作压力。 为此,我们需要发动机有更多动力,因此也会使用更多电池容量。 这会缩短工作时间。

Cutting modern cars with Pentheon

解救技术
非常娴熟的操作员可能通过较少切割或扩张操作获得相同效果,从而节省电池电量。 我们可以认为,解救技术的培训不仅对工具操作人员的行动速度有积极作用,而且对电池在救援行动中的工作时间也有好处。

电池管理。 
电池是否充满电并存储在最佳条件下? 工具直充可以确保电池始终在充电并且准备好使用。 电池常安装在消防车上,几乎始终处于消防局的理想存储条件下。

示例 2:驾驶汽车

我们把它比作成驾驶一辆汽车。 为什么我每次出行时,一箱油能行驶的里程或公里数都不同? 

简单来说,一辆车能走的距离取决于两件事: 油箱的容量和汽车的汽油能耗。 一辆大而重的车通常会比小而轻的车耗油。 环境和驾驶模式也会影响油耗。 你开的是山路还是在穿越乡间平原? 你是用了运动驾驶模式——频繁加速和刹车——还是你采用的是更保守的驾驶方式,常让汽车自己慢下来? 加热和空调也会消耗能源,因此也会影响油耗。 所以,不仅是油箱的大小决定了汽车的行驶距离。 当我们把它转换成救援工具时:  电池的容量(油箱的容量)不是救援设备总工作时长(行驶距离)的决定性因素。

节能

各家汽车制造商生产的汽车越来越节能,和他们一样,我们也在尽最大努力确保 Pentheon 工具能够更经济地利用可用能源。 毕竟,这也会影响救援设备的运行时间。 自动启动/停止系统就是经济地利用能源的一个例子。 凭借这个功能,在不操作工具以及在工具达到最大压力时,电机会自动停止,从而消除不必要的能源浪费。 由于采用了电池管理系统(BMS),电池在放电和充电时也能保持在最佳状态。

回到现场测试

我们进行了许多次剪切测试,以确定电池可以剪切多少次。 结果证明,它可以剪切大约 40 次。 我们使用了在 -20℃ 下存储了 12 小时以上的工具进行剪切,也用了在 45℃ 下放了 12 小时的工具。 我们既用了新车也用了年代较老的车,从而尽可能了解 Pentheon 工具的实际运行时长。

那么,我们可以从这些测试得出什么结论? 如果你需要实用工具来移除车辆侧面,这通常需要 15 次剪切,剪切钳的电池不会用完,你可以用同一块电池完成工作。 如果还需要在车辆另一侧进行 15 次剪切,这就一共需要 30 次剪切,即使到那时,电池还是有电。 剪切拆除了两侧之后,利用剩下的电量,还可以移除车顶。 

总结

就像只凭油箱容量无法决定汽车的行驶距离一样,电池容量也不能说明救援设备的一切。 有很多因素都会影响电池的持续时间。 因此,你应该问自己,要移除车辆侧面和车顶需要多少次剪切。 这可能不是指你能够使用工具的分钟数,而是指有效的工作时间,换句话说: 我是否能够做完解救患者的必要工作。 我们可以向你保证:用 Pentheon 工具就有可能 J.

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Ronald de Zanger & Marinus Verweijen
荷马特救援顾问

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