Hoofdtrefwoord: |
batterijmonitoringsysteem |
Andere trefwoorden: |
batterijmonitoring, slim BMS |
Bedraad versus draadloos batterijbewakingssysteem : welke is beter？
De batterijmonitoring op afstand is van cruciaal belang voor uw activiteiten. Zonder een betrouwbare monitoringoplossing kunt u niet onmiddellijk weten wanneer batterijstoringen en ongelukken plaatsvinden, tenzij er 24/7 personeel aanwezig is. Zelfs dan loopt u het risico dat u apparatuurproblemen of statusveranderingen over het hoofd ziet die niet kunnen worden gedetecteerd zonder de juiste sensoren batterij monitoringsysteem geïnstalleerd.
Hoewel de voordelen van het gebruik van een extern batterijbewakingssysteem duidelijk zijn, ligt de beslissing om draadloze of bedrade sensoren bij het systeem te gebruiken niet zo voor de hand. Bedrade en draadloze sensoren hebben beide hun voor- en nadelen. Als u de specifieke behoeften van uw toepassing kent, kunt u beslissen welke optie geschikt is voor uw project. Hier zijn een paar dingen waarmee u rekening moet houden:
Krijg een compleet beeld van beide batterijmonitoringsystemen
Een extern batterijmonitoringsysteem (BMS) is hiervoor van cruciaal belang batterijbewaking in bedrijf. A slimme BMS zou het batterijtype, de spanning, de temperatuur, de capaciteit, de laadstatus, het energieverbruik, de laadcycli en andere kenmerken detecteren. Het kan het optimale gebruik van de batterij vergroten en het risico op stroomuitval verkleinen.
U kunt echter alleen het maximale uit de batterijmonitoringsystemen halen door de beste keuze te maken tussen bekabeld en draadloos. Laten we ons daarom verdiepen in de discussie:
• Kenmerken van bekabelde en draadloze communicatie
Bekabelde communicatie |
Draadloze communicatie |
|
1. Beschrijving |
Bij bekabelde communicatie worden draden gebruikt om apparaten één voor één met de hoofdcontroller te verbinden. |
'Draadloos' betekent zonder draad, media die bestaan uit elektromagnetische golven (EM-golven) of infraroodgolven. Op alle draadloze apparaten zullen antennes of sensoren aanwezig zijn. |
%1. Transmissiesnelheid |
Snellere transmissiesnelheid: RS485: Maximaal 10 Mbps |
Trage transmissiesnelheid: ZigBee: maximaal 250 kbit/s; Baudsnelheid: 2400bps~115200 |
3. Betrouwbaarheid |
Betrouwbaar: a) Communicatie van hoge kwaliteit; b) Lage onderhoudskosten; c) Balanceer de batterijcel. |
Minder betrouwbaar: a) Gevoelig voor externe interferentie; b) Hoge onderhoudskosten; c) Accucel uit balans brengen. |
4. Beveiliging |
Beter beveiligd: Hoog niveau van gegevensbeveiliging |
Minder beveiligd: Sleutels kunnen gekraakt worden |
%1. Stroomverbruik |
Laag stroomverbruik: RS485: statisch is 2-3mA, Max.20mA |
Hoog stroomverbruik: ZigBee: 5mA ~ 55mA |
6. Afstand |
Lange afstand: RS485: Maximaal 1200M |
Beperkte afstand: ZigBee: Max.100M Beperkt signaalbereik vanwege interferentie, veel minder dan 100 meter. |
7. Netwerkknooppunt |
RS485: Max.256 |
ZigBee: Max.128 |
8. Prijs |
Minder duur: Goedkoper dan Zigbee |
Duurder: Zigbee IC-kosten: x 2 ~ 3 RS485 |
9. Termijnkosten |
Hoge installatiekosten: Apparaten moeten bedraad zijn |
Lage installatiekosten: Gemakkelijke afbetaling, maar de enkele communicatieafstand is kort |
10. Configuratie |
Eenvoudig te configureren adres |
Complex om een adres te configureren |
• Voordelen van bekabeld GBS
A. Snelheid
Over het algemeen zijn draadloze netwerken langzamer dan bekabelde netwerken. Draadloze signalen kunnen gemakkelijk worden beïnvloed door de omgeving, zoals muren, vloeren en kasten in de faciliteit, maar ook door interferentie van andere elektronische apparaten. Draadloze datatransmissie is ook afstandsgevoelig: hoe verder de sensoren zich bevinden, hoe zwakker de prestaties.
B. Betrouwbaarheid
Traditionele bekabelde batterijbewakingssystemen zijn al tientallen jaren aan het evolueren en verbeteren. Er zijn aanzienlijke verbeteringen doorgevoerd om ervoor te zorgen dat ze uiterst betrouwbaar zijn. Ze maken gebruik van directe fysieke verbindingen en ondervinden minder interferentie vergeleken met draadloze verbindingen.
C. Batterijbalans
Bedrade sensoren kunnen het stroomverbruik stabiel houden, waardoor schommelingen veroorzaakt door verschillende draadloze signalen worden vermeden. Zo helpen ze de batterij in evenwicht te brengen en de levensduur van de batterijstrings te verlengen.
D. Kosteneffectief
Vergeleken met bekabelde sensoren hebben draadloze sensoren voor elke sensor extra draadloze zenderhardware nodig, wat tot hogere draadloze kosten zal leiden dan bekabelde oplossingen.
e. Onderhoud
De arbeidskosten voor het onderhoud van bedrade sensoren zijn doorgaans lager dan die van draadloze sensoren, aangezien de eerste weinig onderhoud vergen. Bedrade sensoren zijn in staat om door de jaren heen continu te monitoren, waardoor de kosten voor het identificeren en vervangen van verlopen of defecte eenheden en de kosten voor het detecteren van connectiviteitsproblemen worden verlaagd.
• Nadelen van bekabelde monitoring
A. Gebrek aan mobiliteit
Omdat de bekabelde monitoringoplossing afhankelijk is van een fysiek netwerk van kabels, is er een gebrek aan flexibiliteit wanneer er wijzigingen moeten worden aangebracht. Het opnieuw aanleggen van kabels is vaak een tijdrovende onderneming, afhankelijk van het aantal kabels dat moet worden omgeleid en de barrières tussen toegangspunten.
B. Installatiekosten
De initiële kosten voor het installeren van een bekabeld monitoringsysteem kunnen hoog zijn. Kabels moesten door muren, onder vloeren en in sommige gevallen begraven worden geleid. De arbeidskosten die met deze projecten gepaard gaan, kunnen onbetaalbaar zijn, en als er later een probleem wordt ontdekt, is het verkrijgen van toegang tot de kabels een aanzienlijke uitdaging.
C. Kabel schade
Er zijn situaties waarin de op sensoren aangesloten bekabeling kan worden beschadigd, losgemaakt of losgekoppeld, hetzij als gevolg van een menselijke fout, hetzij, in de meeste gevallen, doordat er ander werk omheen wordt gedaan. In deze zeldzame gevallen kan schade aan de bekabeling ertoe leiden dat de sensoren niet meer reageren. Het is daarom mogelijk dat de bekabeling simpelweg opnieuw moet worden aangesloten of, in het slechtste geval, moet worden vervangen. Gelukkig zijn Ethernet- en RJ11-bekabeling goedkoop, vooral als er maar een paar lijnen worden vervangen.
• Voordelen van draadloze monitoringsensoren
A. Gemak
Een van de belangrijkste voordelen van draadloze monitoring is de mogelijkheid om sensoren te plaatsen waar dat nodig is, zonder dat er kabels door muren, vloeren en plafonds moeten lopen. Hierdoor wordt de installatietijd verkort, maar is er meer tijd nodig voor de configuratie van softwareadressen.
B. Mobiliteit
De meeste fabrikanten van draadloze sensoren staan toe dat meerdere draadloze sensoren verbinding maken met één enkel knooppunt. Bovendien kunnen nieuwe knooppunten of sensoren aan het bestaande netwerk worden toegevoegd zonder extra bedrading aan te leggen om netwerkuitbreiding mogelijk te maken.
UPS zal het ontwerp in een vroeg stadium bevestigen. Normaal gesproken zijn er geen extra sensoren nodig op het bestaande netwerk.
• Nadelen van draadloze monitoring
A. Verminder de levensduur van de batterij
Draadloze signalen kunnen worden beïnvloed door invloeden van buitenaf. Of het signaal goed of slecht is, heeft een directe invloed op het stroomverbruik van elke sensor en verergert het effect van de batterijonbalans.
Draadloze sensoren zijn ook afstandsgevoelig. Als gevolg hiervan zullen de langeafstandssensoren vaak de levensduur van de batterijcellen verkorten.
B. Lagere snelheden vergeleken met bekabelde monitoring
Bij het analyseren van de realtime omstandigheden van kritieke apparatuur of faciliteiten is het belangrijk dat de gegevens zo snel mogelijk worden verzonden en beschikbaar zijn. Zoals hierboven vermeld, zijn draadloze sensoren gevoelig voor verhoogde latentie, signaalinterferentie en verbroken verbindingen, wat de snelheid en consistentie van de datastroom zal beïnvloeden, waarbij zelfs belangrijke alarmen gemist kunnen worden en ongelukken veroorzaakt kunnen worden.
C. Complex om te configureren
Het configureren van draadloze sensornetwerken kan een voortdurende uitdaging zijn naarmate er nieuwe variabelen aan het sensornetwerk worden toegevoegd. Het herpositioneren van de sensoren en het opnieuw inzetten of reconstrueren van het netwerk zijn nodig om de snelheid van de datatransmissie te behouden.
D. Beperkt signaalbereik vanwege interferentie
Draadloze data-uitzending wordt mogelijk gemaakt via de radiofrequentie (RF), die altijd te maken heeft gehad met een grote verscheidenheid aan interferentiegerelateerde obstakels die de signaalsterkte en de transmissiesnelheid kunnen verminderen. Obstakels zoals muren en deuren of andere apparaten die op dezelfde frequentie werken, zullen conflicten met de gegevensoverdracht veroorzaken.
De afstand tussen sensoren en hun monitoringhub is ook een beperkende factor. Een voldoende grote opening of een solide structuur tussen deze twee punten kan ook resulteren in een verslechtering van de gegevens. Om deze redenen zijn veel operators vaak gedwongen om sensoren niet optimaal te benutten door de polling-intervallen van gegevens te verkorten.
e. Onderhoud:
Qua onderhoud is er meer onderhoud te verwachten, omdat het draadloze accumonitoringsysteem een hogere foutkans heeft.
Conclusie
De missie van een slim BMS is om de defecte batterij te achterhalen en gebruikers vooraf te alarmeren om ongelukken te voorkomen. Als een defecte batterij niet tijdig kan worden gemeld, is het systeem zinloos om te monitoren. Daarom is, gezien alle voor- en nadelen, een bedrade GBS-oplossing een betere keuze.
