Pääavainsana: |
akun valvontajärjestelmä |
Muut avainsanat: |
akun valvonta, älykäs BMS |
Langallinen vs. langaton akun valvontajärjestelmä : kumpi on parempi?
Akun etävalvonta on kriittistä toimintaasi. Ilman luotettavaa valvontaratkaisua et voi tietää heti, milloin akkuvikoja ja onnettomuuksia tapahtuu, ellei sinulla ole henkilökuntaa paikalla 24/7. Silloinkin voit jättää huomiotta laiteongelmat tai tilan muutokset, joita ei voida havaita ilman asianmukaisia antureita ja akku valvontajärjestelmä asennettu.
Vaikka akun etävalvontajärjestelmän käytön edut ovat selvät, päätös käyttää langattomia tai langallisia antureita järjestelmän kanssa ei ole yhtä ilmeinen. Sekä langallisilla että langattomilla antureilla on hyvät ja huonot puolensa. Sovelluksesi erityistarpeiden tunteminen auttaa sinua päättämään, mikä vaihtoehto sopii projektiisi. Tässä on muutamia huomioitavia asioita:
Saat kokonaiskuvan molemmista akun valvontajärjestelmistä
Akun etävalvontajärjestelmä (BMS) on kriittinen akun valvonta käynnissä. A älykäs BMS tunnistaa akun tyypin, jännitteet, lämpötilan, kapasiteetin, lataustilan, virrankulutuksen, latausjaksot ja muut ominaisuudet. Se voi lisätä akun optimaalista käyttöä ja vähentää sähkökatkon riskiä.
Voit kuitenkin hyödyntää akun valvontajärjestelmiä vain tekemällä parhaan valinnan langallisen ja langattoman järjestelmän välillä. Siksi syvennytään keskusteluun:
• Kiinteän ja langattoman tiedonsiirron ominaisuudet
Langallinen tiedonsiirto |
Langaton viestintä |
|
1. Kuvaus |
Langallinen tiedonsiirto käyttää johtoja laitteiden linkittämiseksi yksitellen pääohjaimeen. |
'Langaton' tarkoittaa ilman johtoa, mediaa, joka koostuu sähkömagneettisista aalloista (EM Waves) tai infrapuna-aalloista. Antennit tai anturit ovat kaikissa langattomissa laitteissa. |
%1. Lähetysnopeus |
Nopeampi siirtonopeus: RS485: Max.10Mbps |
Hidas lähetysnopeus: ZigBee: Max.250 kbit/s; Tiedonsiirtonopeus: 2400bps ~ 115200 |
3. Luotettavuus |
Luotettava: a) Laadukas viestintä; b) alhaiset ylläpitokustannukset; c) Tasapainota akkukenno. |
Vähemmän luotettava: a) altis ulkoisille häiriöille; b) Korkeat ylläpitokustannukset; c) Epätasapainosta akkukenno. |
4. Turvallisuus |
Turvallisempi: Korkea tietoturvataso |
Vähemmän suojattu: Avaimet voidaan rikkoa |
%1. Virrankulutus |
Pieni virrankulutus: RS485: staattinen on 2-3mA, max.20mA |
Suuri virrankulutus: ZigBee: 5mA ~ 55mA |
6. Etäisyys |
Pitkä matka: RS485: Max.1200M |
Rajoitettu matka: ZigBee: Max.100M Rajoitettu signaalin kantama häiriöistä johtuen, on paljon alle 100 m. |
7. Verkkosolmu |
RS485: Max.256 |
ZigBee: Max.128 |
8. Hinta |
Halvempi: Halvempi kuin Zigbee |
Kalliimpia: Zigbee IC hinta: x 2 ~ 3 RS485 |
9. Osamaksukulut |
Korkeat asennuskustannukset: Laitteiden tulee olla kiinteästi kytkettyjä |
Alhaiset asennuskustannukset: Helppo asentaa, mutta yksittäinen viestintäetäisyys on lyhyt |
10. Kokoonpano |
Helppo määrittää osoite |
Monimutkainen osoitteen määrittäminen |
• Langallisen BMS:n edut
a. Nopeus
Yleensä langattomat verkot ovat hitaampia kuin langalliset. Ympäröivä ympäristö, kuten seinät, lattiat ja laitoksen kaapit, sekä muiden elektronisten laitteiden aiheuttamat häiriöt voivat helposti vaikuttaa langattomiin signaaleihin. Myös langaton tiedonsiirto on etäisyysherkkää: mitä kauempana anturit sijaitsevat, sitä heikompi suorituskyky.
b. Luotettavuus
Perinteiset langalliset akkuvalvontajärjestelmät ovat kehittyneet ja parantuneet vuosikymmeniä. Merkittäviä parannuksia on tehty sen varmistamiseksi, että ne ovat erittäin luotettavia. Ne käyttävät suoria fyysisiä yhteyksiä ja kohtaavat vähemmän häiriöitä verrattuna langattomiin.
c. Akun tasapaino
Langalliset anturit voivat pitää virrankulutuksen vakaana ja välttää erilaisten langattomien signaalien aiheuttamat vaihtelut. Siten ne auttavat tasapainottamaan akkua ja pidentämään akkujen käyttöikää.
d. Kustannustehokas
Langallisiin antureihin verrattuna langattomat anturit vaativat jokaiselle anturille lisää langattoman lähettimen laitteistoa, mikä johtaa korkeampiin langattoman yhteyden kustannuksiin kuin langalliset ratkaisut.
e. Huolto
Langallisten antureiden ylläpidon työkustannukset ovat yleensä pienemmät kuin langattomien antureiden, koska edellinen vaatii vähän huoltoa. Langalliset anturit pystyvät jatkuvaan valvontaan vuosien ajan, mikä vähentää vanhentuneiden tai viallisten yksiköiden tunnistamisen ja vaihtamisen kustannuksia sekä yhteysongelmien havaitsemiseen liittyviä kustannuksia.
• Langallisen valvonnan haitat
a. Liikkuvuuden puute
Koska langallinen valvontaratkaisu perustuu fyysiseen kaapeliverkkoon, joustavuus puuttuu, kun muutoksia on tehtävä. Kaapeleiden uudelleensijoittaminen on usein aikaa vievää yritystä riippuen siitä, kuinka monta kaapelia täytyy reitittää uudelleen ja tukiasemien välisistä esteistä.
b. Asennuskustannukset
Kiinteän valvontajärjestelmän asennuksen alkukustannukset voivat olla korkeat. Kaapelit piti viedä seinien läpi, lattioiden alle ja joissain tapauksissa myös haudata. Näihin hankkeisiin liittyvät työvoimakustannukset voivat olla kohtuuttomat, ja jos ongelma myöhemmin havaitaan, kaapeleihin pääsy on merkittävä haaste.
c. Kaapelivaurio
On tilanteita, joissa antureisiin liitetyt kaapelit voivat vaurioitua, löystyä tai irrota joko inhimillisen erehdyksen tai useimmissa tapauksissa sen ympärillä tehtävän muun työn vuoksi. Näissä harvoissa tapauksissa kaapelin vaurioituminen voi aiheuttaa sen, että anturit eivät reagoi. Tästä syystä kaapelit on ehkä yksinkertaisesti kytkettävä uudelleen tai pahimmillaan vaihdettava. Onneksi Ethernet- ja RJ11-kaapelointi ovat edullisia, varsinkin kun vain yksi tai kaksi vaihdetaan.
• Langattomien valvonta-anturien edut
a. Sopivuus
Yksi langattoman valvonnan tärkeimmistä eduista on kyky sijoittaa antureita minne tahansa ilman kaapelointia seinien, lattioiden ja kattojen läpi, mikä auttaa lyhentämään asennusaikaa, mutta vaatii enemmän aikaa ohjelmisto-osoitteiden määrittämiseen.
b. Liikkuvuus
Useimmat langattomien antureiden valmistajat sallivat useiden langattomien sensorien yhdistämisen yhteen solmuun. Lisäksi olemassa olevaan verkkoon voidaan lisätä uusia solmuja tai antureita ilman ylimääräisiä johdotuksia verkon laajentamisen mahdollistamiseksi.
UPS vahvistaa suunnittelun alkuvaiheessa. Normaalisti olemassa olevaan verkkoon ei tarvita ylimääräisiä antureita.
• Langattoman valvonnan haitat
a. Lyhennä akun käyttöikää
Ulkoiset vaikutukset voivat vaikuttaa langattomiin signaaleihin. Se, onko signaali hyvä vai huono, vaikuttaa suoraan kunkin anturin virrankulutukseen ja pahentaa akun epätasapainovaikutusta.
Langattomat anturit ovat myös etäisyysherkkiä. Tämän seurauksena pitkän matkan anturit heikentävät usein akkukennon käyttöikää.
b. Hitaammat nopeudet verrattuna langalliseen valvontaan
Kriittisten laitteiden tai tilojen reaaliaikaisia olosuhteita analysoitaessa on tärkeää, että tiedot välitetään ja ovat saatavilla mahdollisimman nopeasti. Kuten edellä mainittiin, langattomat anturit ovat alttiita lisääntyneelle latenssille, signaalihäiriöille ja katkeaville yhteyksille, jotka vaikuttavat tietovirran nopeuteen ja johdonmukaisuuteen, jopa puuttuvat tärkeistä hälytyksistä ja aiheuttavat onnettomuuksia.
c. Monimutkainen konfigurointi
Langattomien anturiverkkojen konfigurointi voi olla jatkuva haaste, kun anturiverkkoon lisätään uusia muuttujia. Tiedonsiirtonopeuden ylläpitäminen edellyttää antureiden uudelleensijoittamista ja verkon uudelleensijoittamista tai rekonstruoimista.
d. Rajoitettu signaalialue häiriöistä johtuen
Langaton datalähetys on mahdollista radiotaajuudella (RF), joka on aina joutunut kohtaamaan monenlaisia häiriöihin liittyviä esteitä, jotka voivat heikentää signaalin voimakkuutta ja hidastaa lähetysnopeutta. Esteet, kuten seinät ja ovet tai muut samalla taajuudella toimivat laitteet, aiheuttavat ristiriitoja tiedonsiirron kanssa.
Myös antureiden ja niiden valvontakeskuksen välinen etäisyys on rajoittava tekijä. Riittävän suuri aukko tai kiinteä rakenne näiden kahden pisteen välillä voi myös johtaa tietojen huonontumiseen. Näistä syistä monet operaattorit joutuvat usein olemaan hyödyntämättä antureita täysimääräisesti vähentämällä datan kyselyvälejä.
e. Huolto:
Huollon osalta, koska langattomassa akun valvontajärjestelmässä on suurempi virhetodennäköisyys, voidaan odottaa enemmän huoltoa.
Johtopäätös
Älykkään BMS:n tehtävänä on selvittää vialliset akku- ja esihälytyskäyttäjät onnettomuuksien välttämiseksi. Jos vikaantuneesta akusta ei voida ilmoittaa ajoissa, järjestelmää on turha valvoa. Siksi, kun otetaan huomioon kaikki edut ja haitat, langallinen BMS-ratkaisu on parempi valinta.
