La batteria di una RMU si dimensiona in base a tre esigenze concorrenti insieme: l'energia giornaliera della misura multicanale e del report, l'impulso dell'ordine degli ampere di un fissaggio GPS e di una trasmissione satellitare, e la riserva di più giorni necessaria per superare un periodo nuvoloso e freddo su una fascia di passaggio remota. Questo articolo svolge il metodo – il confronto tra chimiche, il bilancio energetico stato per stato, il dimensionamento degli impulsi e dell'autonomia solare, e il progetto di protezione ad ampio intervallo di temperatura che fa sì che un buffer nichel-metallo idruro protegga il protettore.
La scheda animata valuta il litio primario, un buffer NiMH caricato dal sole, un supercondensatore e il Li-ion ricaricabile in base a tolleranza ai cicli quotidiani, corrente di impulso GPS/satellitare, accettazione della carica solare, scarica a freddo, sicurezza in involucro sigillato e costo. Il litio primario si addice a un'unità che riporta di rado e senza solare, ma è debole negli impulsi e si passiva a freddo; il supercondensatore gestisce l'impulso ma non può mantenere giorni di riserva; il Li-ion accumula energia ma richiede un BMS e comporta un rischio termico in una scatola resistente agli agenti atmosferici e incustodita; il NiMH accetta una carica solare irregolare, fornisce impulsi energici per il satellite, sopporta cicli quotidiani per anni ed è acquoso e sicuro.
Le architetture difendibili sono un grande pack a litio primario (con un piccolo serbatoio di impulsi) per i siti senza solare che riportano di rado, e un pannello solare più un buffer NiMH per ogni sito che richieda rilievi sincronizzati frequenti, contatti satellitari o registrazione continua.
Sommate la carica per ciclo in ogni stato: corrente di riposo sul periodo, eccitazione e conversione analogiche per misura moltiplicate per le misure al giorno, corrente di fissaggio GPS moltiplicata per il tempo di acquisizione del fissaggio (tenendo conto di fissaggi più lunghi a segnale debole), azionamento del relè di interruzione, e tempo di aggancio radio più trasmissione moltiplicato per i contatti al giorno – i contatti satellitari fortemente ponderati. Convertite in energia giornaliera e aggiungete perdite di carica, autoscarica e un margine di fine vita.
La seconda figura animata è la cascata energetica: misura, sincronizzazione GPS, radio cellulare o satellitare, relè, perdite di conversione, la riserva di autonomia per giorni nuvolosi e il declassamento di fine vita/a freddo, che approda alla capacità del buffer. Mostrare GPS e satellite separatamente è importante perché sono loro, e non la misura analogica, a dominare di solito l'energia di una RMU.
Il peggior evento singolo è un'interruzione sincronizzata via GPS che coincide con un allarme satellitare: ricevitore GPS attivo, relè azionato, campionamento instant-off multicanale, poi una trasmissione dell'ordine degli ampere. Dimensionate celle e linguette saldate per quel picco combinato alla temperatura più bassa e a fine vita, imponendo al rail di restare sopra il minimo del modem satellitare – lo spegnimento dell'amplificatore di potenza satellitare per crollo di tensione è il guasto classico delle RMU remote.
Il plateau piatto e la bassa resistenza del NiMH sostengono il rail del modem durante il burst; un supercondensatore potrebbe essere posto in parallelo al pack per il picco stesso ma non può sostituire la riserva energetica di più giorni, motivo per cui il NiMH (anziché un banco di condensatori) è il buffer principale.
Dimensionate il pannello in base a ore di sole effettive realistiche secondo latitudine e stagione della condotta – l'inverno, non luglio – così che possa ricostituire il carico giornaliero più le perdite e recuperare la riserva di autonomia dopo un periodo nuvoloso. Dimensionate il buffer NiMH per i giorni di autonomia scelti (di solito da tre a cinque) a una profondità di scarica di routine moderata per proteggere la vita a cicli quotidiani. Un gestore di carica riduce o arresta la carica verso i 45 °C e impedisce la sovraccarica, e un blocco della carica a bassa temperatura protegge le celle nelle albe gelide.
Il NiMH a bassa autoscarica tollera l'andamento di carica parziale e irregolare che ne deriva e conserva la riserva senza la gestione di carica precisa che un pack al litio richiederebbe in un involucro remoto sigillato ed economico.
Le fasce di passaggio delle condotte vanno dai deserti alle pianure gelate, perciò progettate per un'ampia estensione: declassate la capacità a freddo, limitate la carica a freddo e proteggete dal calore estivo dentro un involucro sigillato resistente alle intemperie. Celle saldate, un fusibile, una NTC, un rivestimento protettivo e una disposizione favorevole allo sfiato superano condensa e cicli termici; per i siti più severi scegliete celle classificate per ampio intervallo di temperatura e tenete il pack al riparo dal sole diretto dentro l'involucro.
Nelle stazioni raddrizzatore alimentate da rete, lo stesso pack diventa un UPS DC pronto per il funzionamento in flottante, mantenuto a una corrente di mantenimento leggera (a C/20 o meno), pronto a superare un'interruzione di corrente alternata e a continuare a registrare e allarmare i parametri PC.
Registrate il calendario di canali e misure, la frequenza di sincronizzazione GPS, il tipo di radio e la corrente di picco, i giorni di autonomia solare e il declassamento termico. Un sito davvero inaccessibile e senza solare con report mensile può restare un progetto a litio primario; ogni sito che necessiti di rilievi sincronizzati frequenti, burst satellitari o andamenti continui è servito meglio dal solare più un buffer NiMH. L'articolo C convalida il progetto rispetto alle norme PC, alle prove ambientali e alle evidenze delle celle.
Weijiang Power produce celle sigillate nichel-metallo idruro e pack buffer compatibili con il sole per unità di monitoraggio remoto della protezione catodica e telemetria di condotte. Inviateci il numero di canali analogici, il profilo radio cellulare o satellitare, il requisito di sincronizzazione GPS, la dimensione del pannello solare e l'intervallo di temperatura del sito remoto, e i nostri ingegneri progetteranno un buffer NiMH saldato ad ampio intervallo di temperatura con gestione di carica e protezione. Vedete i formati nella pagina prodotti.
