Węzeł czujnikowy działający w laboratorium zdobywa prawo do wdrożenia dopiero po przejściu programu kwalifikacji obejmującego ogniwo, pakiet, obudowę, radio i samą wysyłkę produktu do kraju użytkowania. Dla bezprzewodowego węzła środowiskowego z zasilaniem niklowo-wodorkowym program ten jest szerszy niż badanie baterii konsumenckiej, ponieważ urządzenie łączy ładowalne źródło energii, obudowę zewnętrzną, wymagania kompatybilności elektromagnetycznej i radio zwolnione z licencji, każde z własną rodziną norm. Ten ostatni artykuł mapuje program w kolejności, w jakiej projekt go napotyka: IEC 61951-2 dla wydajności szczelnych ogniw NiMH, IEC 62133-2 dla ich bezpieczeństwa, IEC 60529 dla ochrony przed wnikaniem, seria IEC 60068 dla odporności klimatycznej i mechanicznej, IEC 61000-6 dla kompatybilności elektromagnetycznej, reżim Dyrektywy o Urządzeniach Radiowych dla łącza bezprzewodowego, oraz UN 38.3 dla transportu. Pokazuje też, jak dostawca baterii może z wyprzedzeniem dostarczyć dowody pozwalające OEM przejść kwalifikację bez przeprojektowania na ostatniej przeszkodzie.
IEC 61951-2 obejmuje szczelne ładowalne ogniwa i baterie niklowo-wodorkowe do użytku przenośnego i przemysłowego, definiując standardowe warunki ładowania i rozładowania, metody badania pojemności i trwałości oraz oznakowanie, względem którego ocenia się znamionową wydajność ogniwa. Dla projektu węzła jest to dokument, który w powtarzalny sposób ustala, że ogniwo dostarcza swoją znamionową pojemność, utrzymuje oczekiwane zachowanie ładunku i wytrzymuje cykle trwałości implikowane przez profil pracy. Nabywanie ogniw z kartą katalogową zgodną z IEC 61951-2 oznacza, że model bilansu energetycznego opiera się na zmierzonych, wystandaryzowanych liczbach, a nie na pojemności marketingowej.
Praktyczne żądanie wobec dostawcy ogniw to plik wydajności dopasowany do rzeczywistego reżimu węzła: pojemność przy odpowiedniej szybkości rozładowania, opór wewnętrzny lub impedancja, zachowanie ładunku dla wersji niskosamorozładowczej oraz trwałość cykliczna w płytkim, przerywanym profilu, jaki wytwarza zbieracz energii. Dostawca, który może dostarczyć te dowody partia po partii, usuwa najczęstsze źródło niespodzianek w terenie – ogniwa, których rzeczywista pojemność lub impedans odchodzą od budowy prototypu.
IEC 62133-2 określa wymagania bezpieczeństwa dla szczelnych przenośnych ogniw i baterii wtórnych, w tym systemów niklowych, obejmując zamierzone użycie i racjonalnie przewidywalne niewłaściwe użycie poprzez kontrolowane ładowanie, wymuszone rozładowanie, zewnętrzne zwarcie, wibracje, udar mechaniczny, swobodny upadek, nadużycie termiczne, zgniatanie oraz – dla pakietów – projekt ochrony przed przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem. Jest to punkt odniesienia rutynowo wymagany przez reżimy bezpieczeństwa produktów i dystrybutorów i stanowi podstawę baterijnej strony CE oraz równoważnych ocen zgodności.
Dla węzła środowiskowego istotna obserwacja jest taka, że bezpieczeństwo wykazuje się zarówno na poziomie ogniwa, jak i pakietu. Ogniwo przechodzi agresywne badania elektryczne i mechaniczne; pakiet musi dodatkowo wykazać, że jego ochrona i konstrukcja zarządzają napięciem ładowania, zwarciem i usterkami połączeń. Stosowanie certyfikowanych IEC 62133-2 ogniw i dokumentowanie ochrony pakietu wokół nich jest znacznie szybsze niż wykrycie zwarcia lub problemu termicznego podczas końcowej oceny systemu i jest to oczekiwany dowód przy każdym poważnym zakupie przemysłowym.
Wdrożenie na zewnątrz sprawia, że ochrona przed wnikaniem i klimatem jest niepodważalna. IEC 60529 definiuje kod IP: węzeł na maszcie zwykle celuje w IP65 lub IP66 przed zacinającym deszczem i pyłem, podczas gdy węzeł w miejscu narażonym na powodzie lub bliskim zanurzenia może wymagać IP67 lub IP68, każdy zweryfikowany określonymi badaniami zanurzeniowymi lub natryskowymi. Stopień IP dotyczy całej obudowy, w tym dławików kablowych, wentyli i komory baterii, dlatego projekt pakietu i mechaniczny muszą być skoordynowane.
Seria IEC 60068 dostarcza klimatyczne i mechaniczne metody badania: suchy zimny i wilgotne gorąco dla zakresu temperatury i wilgotności, wibracje i udar dla transportu i obciążenia wiatrem, oraz – dla lokalizacji nadmorskich lub przemysłowych – badanie mgłą solną w celu walidacji odporności na korozję. Pakiet NiMH kwalifikowany w całym deklarowanym zakresie temperatur węzła, ze scharakteryzowaną, a nie zakładaną utratą pojemności na zimno, przechodzi te badania z zapasem; sekwencja badania powinna zawsze kończyć się elektryczną kontrolą funkcjonalną potwierdzającą, że węzeł po stresie środowiskowym nadal poprawnie nadaje.
Węzeł bezprzewodowy musi zarówno tolerować zakłócenia elektromagnetyczne, jak i nie generować ich. Rodzina IEC 61000-6 zapewnia ogólne normy odporności i emisji dla środowisk mieszkalnych, handlowych, lekko przemysłowych i przemysłowych; wybór właściwej następuje według środowiska wdrożenia, przy czym lokalizacje przemysłowe wymagają surowszych poziomów odporności. Bateria i jej okablowanie są częścią obrazu EMC, ponieważ impedancja i układ pakietu wpływają na szum, jaki zasilanie radia przedstawia podczas impulsów nadawania.
Samo radio podlega w UE Dyrektywie o Urządzeniach Radiowych 2014/53/UE, ze zharmonizowanymi normami, takimi jak EN 300 220 dla urządzeń bliskiego zasięgu w pasmach zwolnionych z licencji i EN 301 489 dla EMC urządzeń radiowych, plus efektywne wykorzystanie widma oraz, gdzie ma to zastosowanie, wymagania odbiornika. Węzeł LoRaWAN lub podobny w paśmie EU868 musi spełniać zasady cyklu pracy lub „słuchaj przed rozmową”, jak również parametry radiowe. Te obowiązki radiowe są niezależne od norm baterii, ale współdziałają w badaniach, ponieważ spadek napięcia podczas nadawania sam może spowodować niepowodzenie zgodności radiowej – bezpośrednia konsekwencja projektu zbiornika impulsowego z poprzedniego artykułu.
Każda ładowalna bateria wysyłana międzynarodowo – sama lub zainstalowana w węźle – musi spełniać sekcję 38.3 Podręcznika Badań i Kryteriów ONZ, podsumowanie badań transportowych obejmujące symulację wysokości, cykle termiczne, wibracje, udar, zewnętrzne zwarcie, uderzenie lub zgniatanie, przeładowanie i wymuszone rozładowanie. Chemia NiMH jest stosunkowo łagodna i nie podlega dodatkowym ograniczeniom specyficznym dla litu, ale podsumowanie badania 38.3 pozostaje wymaganą dokumentacją i należy przestrzegać oznakowania ogniw i pakietów, zasad pakowania i ograniczeń rodzaju transportu.
Ponieważ NiMH unika klasyfikacji wysyłkowych litu, OEM często może używać prostszej i tańszej logistyki oraz magazynowania, co jest cicho wartościową zaletą dla produktu dystrybuowanego do odległych miejsc wdrożenia. Dostawca powinien dostarczyć podsumowanie 38.3 oraz dowody IEC 61951-2 i IEC 62133-2 jako jeden pakiet zgodności, aby plik techniczny OEM został złożony raz i ponownie wykorzystany na różnych rynkach.
Kompletny plik techniczny węzła zatem nakłada kilka niezależnych certyfikatów: wydajność ogniwa wg IEC 61951-2, bezpieczeństwo ogniwa i pakietu wg IEC 62133-2, IP obudowy wg IEC 60529, odporność klimatyczną i mechaniczną wg IEC 60068, EMC wg IEC 61000-6, radio wg zharmonizowanych norm RED, oraz transport wg UN 38.3. Przypisanie każdego wymagania do jego raportu z badania i utrzymywanie dowodów baterii spójnych z końcowym produkcyjnym ogniwem zapobiega luce zgodności, która pojawia się, gdy certyfikowany projekt jest po cichu budowany z innym, nieudokumentowanym ogniwem.
Producent baterii projektujący dla tego reżimu dostarcza nie tylko ogniwa, ale i szkielet dokumentacyjny: wystandaryzowane dane wydajności, certyfikaty bezpieczeństwa, podsumowania transportowe, identyfikowalność partii i wsparcie inżynieryjne dla unikalnych dla węzła badań obciążenia impulsowego i szerokiego zakresu temperatur. Mając ten szkielet, kampania kwalifikacji OEM skupia się na integracji na poziomie systemu – obudowa, radio i firmware – zamiast ponownego rozstrzygania chemii baterii, a droga od prototypu do certyfikowanego, gotowego do wysyłki środowiskowego węzła czujnikowego jest zarówno krótsza, jak i znacznie mniej narażona na późną niespodziankę.
Weijiang Power projektuje i wytwarza szczelne ogniwa niklowo-wodorkowe i dopasowane pakiety przemysłowe dla urządzeń zdalnych, poza siecią i związanych z bezpieczeństwem, oraz wspiera partnerów OEM plikami wydajności IEC 61951-2, dowodami bezpieczeństwa IEC 62133-2, charakteryzacją obciążeń impulsowych, badaniami szerokiego zakresu temperatur i wspólną walidacją ładowarka/pakiet. Poinformuj nas o cyklu pracy, prądzie szczytowym, zakresie temperatur, celu autonomii i normach, które Twój produkt musi spełnić, a nasi inżynierowie dobiorą kombinację ogniwo-i-pakiet chroniącą czas pracy, niezawodność i żywotność. Przejrzyj asortyment na stronie produktów.
