Десятилетний аккумулятор счетчика — это проблема бюджета тока, обернутая вокруг проблемы импульсной мощности. Эта статья разделяет два: рассчитайте долгосрочный запас энергии из бюджета среднего тока, выраженного в микроампер-часах, затем рассчитайте импульсный резервуар, способный выдавать пики радио и клапана без обвала напряжения, и выберите, где герметичный никель-металлгидрид принадлежит в этом гибриде. Метод — тот, который OEM счетчика проходит с поставщиком аккумуляторов перед тем, как доверить конструкцию десятилетней гарантии.
Анимированная таблица оценивает пять вариантов по критериям, определяющим срок службы счетчика: долгосрочная энергия на объем, отдача импульсов высокого тока, стабильность напряжения при низкой температуре и возрасте, срок хранения и календарный срок, внутренняя безопасность и стоимость. Li-SOCl2 выигрывает по энергии и сроку хранения, но слаб в импульсах и пассивируется; Li-MnO2 лучше импульсирует, но запасает меньше; суперконденсатор выдает импульсы, но удерживает мало энергии и имеет утечки; перезаряжаемый Li-ion нуждается в подводе энергии и управлении; элемент вспомогательных импульсов NiMH запасает гораздо больше суперконденсатора и сильно импульсирует с плоской площадкой, принимая перезаряд от любого источника капельного заряда.
Выигрышная архитектура обычно гибрид: первичный литиевый элемент для десятилетней фоновой энергии плюс импульсный резервуар – суперконденсатор для самых малых пиков, NiMH для повторяющихся или более крупных пиков радио и клапана – который первичный элемент капельно заряжает между событиями.
Десятилетний срок службы вычисляется как средний ток, а не пик. Суммируйте заряд, потребляемый в каждом состоянии за день: ток сна почти 24 часа, ток пробуждения измерения, умноженный на его короткую длительность на число пробуждений, и ток радио, умноженный на время подключения плюс передача на число отчетов, включая повторы. Переведите в эквивалентный непрерывный ток в микроамперах и умножьте на годы и снижение номинала из-за саморазряда и конца срока службы.
Вторая анимированная диаграмма — энергетический водопад: доминирующий пол сна, малый вклад выборки, вклад радио, растущий с частотой отчетов, вклад клапана, где установлен, саморазряд и запас на конец срока службы, и, наконец, требуемая емкость первичного элемента. Делая каждое состояние видимым, поставщик защищает заявление о «десяти годах» в техническом описании.
Импульсный резервуар рассчитывается по худшему отдельному событию: энергия для подключения к сети и отправки кадра (с повторами в колодце со слабым сигналом), или для привода моторизованного клапана на открытие и закрытие. Требуемая емкость масштабируется с энергией импульса, и напряжение резервуара под нагрузкой должно оставаться выше минимума радио на протяжении всплеска, срока службы и температуры.
Там, где суперконденсатор должен быть большим, чтобы покрыть долгое подключение NB-IoT или поворот клапана, элемент NiMH выдает ту же импульсную энергию в меньшем объеме с более плоским напряжением, и он выдерживает тысячи малых циклов перезаряд-разряд ежедневных отчетов без износа – сильное соответствие для коммуникатора или модуля клапана.
Хорошо спроектированный гибрид изолирует два источника: высокоэнергетический первичный элемент питает низкоточную шину и капельно заряжает импульсный резервуар через ограниченный по току тракт; импульсный резервуар питает радиоусилитель и мотор клапана через низкоимпедансный тракт; супервизор управляет высокоточной нагрузкой, чтобы передача никогда не опускала первичный элемент ниже порога. Для собирающего счетчика малый пакет NiMH заряжается от турбины потока или индуктивного порта считывания и становится основным краткосрочным запасом.
Простые требования к заряду NiMH и водная безопасность сохраняют этот тракт надежным в корпусе IP68 без места для сложной литиевой BMS, а его поведение холодного разряда защищает ежедневный отчет при зимних температурах колодцев.
Дистанционные запорные клапаны — самая требовательная обычная нагрузка: моторный импульс длительностью секунды, повторяемый лишь изредка, но обязательный, когда возникает. Расчет резервуара под клапан (а не только под радио) избегает счетчика, который отлично отчитывается, но не может закрыться по команде. Аналогично, счетчики, размещенные в глубоких бетонных колодцах, страдают от повторных неудачных подключений; резервуар, поддерживающий несколько повторов, не дает проблемам покрытия стать проблемами аккумулятора.
NiMH особенно полезен здесь, потому что один скромный пакет покрывает и всплеск радио, и более редкий, но более высокий импульс клапана, и он перезаряжается готовым к следующему событию от фонового тока.
Документируйте принятый интервал отчетов, худшее время подключения и число повторов, энергию клапана, диапазон температур колодца и стек снижения номинала, поскольку каждый из них сдвигает цифру десяти лет. Там, где счетчик герметизирован на десятилетие без тракта перезаряда, сохраняйте первичный литий как запас энергии и используйте NiMH только как импульсный слой; там, где энергия собирается или модуль обслуживается, NiMH может нести больше нагрузки.
Статья C проверяет результат на соответствие метрологической непрерывности ISO 4064 и MID, защите от проникновения IP68 и свидетельствам IEC о безопасности элементов и транспорте, с программой импульсов и старения, поддерживающей заявление о сроке службы.
Weijiang Power поставляет герметичные никель-металлгидридные элементы и модули вспомогательных импульсов для умных счетчиков воды и конечных точек AMR. Сообщите вашу радиотехнологию, ток и интервал передачи, требование к приводу клапана, проектный срок службы и степень защиты, и наши инженеры спроектируют сварной импульсный буфер NiMH или перезаряжаемый резерв, подобранный к первичной батарее счетчика и зарядному устройству считывания. Просмотрите форматы на странице продуктов.
