Projektowanie baterii gazomierza to optymalizacja z ograniczeniami: zmaksymalizować dekadę energii tła, zagwarantować krytyczny dla bezpieczeństwa impuls zaworu pod koniec żywotności i na mrozie, i cały czas pozostawać w ramach pułapu energii bezpieczeństwa iskrowego. Ten artykuł przeprowadza przez metodę – wybór chemii, budżet prądu średniego, osobne obliczenie impulsu zaworu, hybrydową ścieżkę zasilania i projekt ochrony ATEX – pokazując, gdzie uszczelniony niklowo-wodorkowy metal jest świadomym partnerem impulsowym pierwotnego ogniwa litowego energii.
Animowana karta wyników ocenia Li-SOCl2, Li-MnO2, zbiornik impulsów NiMH, superkondensator i ładowalny Li-ion pod kątem energii tła, prądu impulsu zaworu, stabilności napięcia na zimnie, prostoty bezpieczeństwa iskrowego, tolerancji cykli codziennych zdarzeń i kosztu. Pierwotne litowe wygrywają energią; superkondensator daje impulsy, ale przechowuje mało energii i jest nieporęczny dla obrotu zaworu; ładowalny lit daje impulsy i przechowuje, ale wnosi kwestie BMS i termiczne do obudowy ATEX; zbiornik NiMH łączy silny prąd impulsu, użyteczną energię, proste ładowanie podtrzymujące i wodny, termicznie łagodny profil.
Solidna architektura to zatem pierwotne litowe ogniwo energii plus zbiornik impulsów NiMH z ograniczeniem prądu (lub, dla najmniejszych szczytów, superkondensator), z jawnym, udokumentowanym dla pliku ATEX podziałem pracy.
Podobnie jak w wodomierzach, długoterminowa żywotność to suma prądów średnich: prąd uśpienia przez cały okres plus przebudzenia pomiarowe plus energia dołączenia i transmisji radiowej na raport razy raporty dziennie, wszystko przeliczone na równoważny prąd w mikroamperach i powiększone o samorozładowanie i margines końca życia. Pierwsza część wodospadu energii pokazuje, że sen nadal dominuje w dekadowym budżecie, ale radio szybko rośnie wraz z częstotliwością wysyłania.
Oddzielenie tego budżetu od projektowania impulsów jest istotne: ogniwo pierwotne wymiaruje się pod kątem energii, a próba wymiarowania go także pod szczyt zaworu prowadzi do przewymiarowanego, iskrowo trudniejszego do ochrony magazynu energii.
Bezpieczne odcięcie określa wymaganie zbiornika. Pomnóż prąd roboczy silnika (i jego krótki prąd zablokowania) przez pełny czas ruchu, dodaj energię na ponowne otwarcie i wymagaj, by zbiornik mógł dostarczyć to przy minimalnym napięciu roboczym przy −25 °C i pod koniec życia – ponieważ zawór musi zamknąć się właśnie wtedy, gdy starzejąca się bateria spotyka mroźną zimową noc. Dodaj margines na ponowną próbę, jeśli zawór napotka opór.
Druga animowana rycina łączy budżet tła i energię zaworu w dwa wyniki: pojemność ogniwa pierwotnego na dekadę i energię zbiornika na gwarantowany impuls. Zbiornik NiMH wygodnie pokrywa zawór w małej objętości, ponieważ jego płaska plateau i niski opór utrzymują napięcie silnika przez cały ruch.
Ścieżka hybrydowa ogranicza prąd ładowania zbiornika z ogniwa pierwotnego, zasila radio i zawór z niskoimpedancyjnego zbiornika i umieszcza zdefiniowaną ochronę – bezpiecznik szeregowy lub PTC, rezystor ograniczający, redundantną kontrolę prądu – tak by przy każdym pojedynczym uszkodzeniu energia uwolniona do wybuchowej atmosfery pozostawała poniżej dopuszczalnej krzywej zapłonu dla grupy gazowej i klasy temperaturowej gazomierza. Każdy element ochrony i jego tryb awarii należy do dokumentacji ATEX.
Przewidywalny opór wewnętrzny NiMH i brak palnego elektrolitu organicznego upraszczają analizę awarii w porównaniu z ładowalnym litowym zbiornikiem, a pakiet można zespawać i zalać, by wytrzymać uszczelnione, kondensujące, szerokotemperaturowe życie gazomierza.
Prawdziwą specyfikacją jest zdolność baterii przy −25 °C i po dekadzie. Napięcie pierwotnego litu opada i pasywuje się na zimnie; zbiornik NiMH, choć również osłabiony na zimnie, utrzymuje niżej impedancyjną ścieżkę impulsów przy utrzymywaniu naładowania i nie pasywuje się. Zaprojektuj zbiornik tak, by impuls zaworu w najgorszym przypadku był dostarczany z marginesem przy najniższej temperaturze i najbardziej zestarzonym stanie, a oprogramowanie układowe powinno weryfikować gotowość zbiornika między operacjami zaworu, zgłaszając ostrzeżenie serwisowe, jeśli gwarantowanego zamknięcia nie można już wykonać.
Ta logika „dowodu zamknięcia” – naładować zbiornik, zbadać jego stan, zagwarantować działanie – to argument bezpieczeństwa, do którego operator sieci gazowej ma prawo.
Zapisz założenia raportowania i zaworu, arkusz budżetu prądu, obliczenie impulsu zaworu z marginesami zimna i końca życia, ochronę bezpieczeństwa iskrowego i analizę awarii oraz chemiczny podział ról. Gdzie gazomierz jest w pełni uszczelniony bez dostępu serwisowego na dekadę, zachowaj pierwotny lit jako magazyn energii i NiMH jako chronioną warstwę impulsów; w serwisowalnym lub wymiennym module indeksu NiMH może nieść większy udział i być ładowany podczas konserwacji.
Artykuł C weryfikuje projekt względem metrologii EN 1359 i OIML R137, MID, norm ATEX i dowodów ogniw IEC/ONZ.
Weijiang Power produkuje uszczelnione ogniwa niklowo-wodorkowe i moduły wspomagania impulsów dla inteligentnych gazomierzy i siłowników bezpiecznego odcięcia. Prześlij nam swój profil radiowy, prąd silnika zaworu i czas ruchu, kategorię ATEX i klasę temperaturową, a nasi inżynierowie zaprojektują iskrowo bezpieczny, zespawany zbiornik impulsów NiMH lub moduł serwisowy dopasowany do pierwotnego ogniwa litowego. Formaty zobacz na stronie produktów.
