Thiết kế ngân hàng lưu trữ cho một màn hình nổi nghĩa là chuyển đổi kiến trúc của bài viết trước thành những con số cụ thể và một gói vật lý sống sót qua nước mặn. Nhà thiết kế phải chọn bao nhiêu tế bào và theo cách sắp xếp nào, bao nhiêu năng lượng dự trữ mua được số ngày âm u mục tiêu, cách gói cung cấp xung động cơ và radio mà không sụt áp, cách bộ điều khiển sạc mặt trời đối xử với ngân hàng NiMH khác với ngân hàng lithium, và cách toàn bộ cụm được chế tạo để chống lại độ ẩm, ngưng tụ và ăn mòn vốn phá hủy những gói kém hơn trên mặt nước. Bài viết thứ hai này giải quyết những quyết định đó cho niken-kim loại hydrua: chuyển mục tiêu tự chủ bảy ngày và đường ray kiểu mười hai vôn thành gói nối tiếp-song song, tính kích thước bể xung cục bộ, đặt chế độ sạc phù hợp hàng hải, chọn tế bào tự xả thấp, thiết kế kết cấu chống ăn mòn và chống rung, cũng như thêm dự phòng và giám sát cho phép phao tiếp tục truyền dữ liệu thủy văn đáng tin cậy ngay cả khi một nhánh hoặc một tế bào bắt đầu lão hóa.
Việc tính kích thước bắt đầu từ yêu cầu tự chủ chứ không phải đường ray. Lấy tải trung bình chu kỳ tính bằng watt, nhân với hai mươi bốn giờ và số ngày âm u mục tiêu – bảy ở nhiều phao thương mại, nhiều hơn ở triển khai vĩ độ cao hoặc gió mùa – để có được watt-giờ mà ngân hàng phải cung cấp với mức sạc lại không đáng kể, sau đó chia cho độ sâu xả sử dụng được, watt-giờ mỗi tế bào và hệ số giảm cho nhiệt độ và lão hóa theo lịch. Kết quả là dung lượng song song tối thiểu; số nối tiếp được đặt riêng bởi đường ray hệ thống.
Một bus danh nghĩa mười hai vôn tự nhiên được xây từ mười tế bào NiMH nối tiếp (10 lần 1,2 V), với các nhánh song song thêm vào để có dung lượng; các đường ray bộ ghi nhật ký điện áp thấp hơn dùng ít tế bào hơn với bộ chuyển đổi. Vì điện áp cuối xả NiMH mỗi tế bào gần một vôn, nhà thiết kế xác minh bộ điều áp vẫn hoạt động ở đáy gói, chứ không phải ở mức danh nghĩa. Xây dựng năng lượng của một hoặc hai tế bào song song thêm rẻ hơn một chuyến đi thuyền để giải cứu phao bị sụt nguồn trong tuần tồi tệ đầu tiên.
Các gói NiMH nhiều tế bào phải được lắp ráp từ các tế bào được ghép cặp, vì các nhánh nối tiếp chỉ mạnh bằng thành viên yếu nhất: sự không khớp dung lượng và trở kháng khiến một số tế bào đạt mức cạn trước và các tế bào khác hấp thụ mức sạc quá mức không cân đối trong lần bù mặt trời. Mua các tế bào được ghép cặp, phân loại và sử dụng các kết nối hàn nhất quán giữ hành vi nhánh đồng nhất. NiMH dễ tha thứ sạc quá mức hơn lithium-ion, vốn là một lợi thế thực sự trong một hệ thống sạc hàng hải đơn giản, nhưng việc ghép cặp vẫn quyết định tuổi thọ chu kỳ đạt được.
Các nhánh song song làm tăng dung lượng và cung cấp suy giảm từ từ – nếu một nhánh yếu đi các nhánh khác gánh tải –, trong khi số nối tiếp xác định điện áp. Thiết kế gói ghi lại định hướng tế bào, hàn tab, cách điện giữa các nhánh và các điểm kiểm tra dễ tiếp cận để các nhánh lão hóa có thể được chẩn đoán trong các chuyến thăm bảo trì. Kết cấu mô-đun, được ghép cặp này là điều khiến ngân hàng phao cung cấp tự chủ định mức năm này qua năm khác chứ không chỉ khi mới.
Tải trung bình quyết định kích thước ngân hàng năng lượng, nhưng dòng khởi động của động cơ gạt mưa hoặc bơm và xung phát của radio di động có thể trong thời gian ngắn đòi hỏi gấp nhiều lần mức trung bình đó. Như trong thiết kế nút cảm biến, một bể cục bộ – siêu tụ điện hoặc ngân hàng tụ điện ESR thấp được giữ ở đường ray – cung cấp xung tức thời trong khi các nhánh NiMH sạc lại nó giữa các sự kiện. Việc tính kích thước dùng năng lượng xung và sụt áp tối đa cho phép, và bể được đặt về mặt vật lý gần tải để giảm thiểu trở kháng vòng.
Điều này quan trọng hơn trên phao so với trên cạn, vì tín hiệu di động yếu ở mép nước khiến radio phát lâu hơn và ở công suất cao hơn, đúng khi một gói NiMH lạnh hoặc xả một phần có trở kháng cao nhất. Một bể được tính kích thước chính xác ngăn các lần đặt lại bộ ghi và tải lên thất bại mà không buộc toàn bộ ngân hàng phải quá khổ cho một xung kéo dài một phần nhỏ của chu kỳ, tiết kiệm trọng lượng và thể tích trên một nền tảng mà cả hai đều bị hạn chế.
Một bộ điều khiển sạc hàng hải cho ngân hàng NiMH khác với hệ thống quản lý pin lithium: không cần kẹp điện áp chặt từng tế bào mà lithium-ion đòi hỏi, nhưng bộ điều khiển vẫn phải giới hạn dòng sạc theo dung lượng tế bào, kết thúc hoặc giảm dần mức sạc đầy bằng -delta-V, độ tăng nhiệt độ hoặc bộ hẹn giờ an toàn, ngăn dòng ngược ban đêm và quản lý các lần bù nông thường xuyên vốn là điều kiện bình thường trên mặt nước. Một cấu hình bảo thủ, bù nhiệt bảo vệ ngân hàng qua sức nóng của một vỏ nổi.
Vì nền tảng được sạc lại lặp đi lặp lại và nông thay vì bị chu kỳ mạnh, bộ điều khiển được điều chỉnh để giữ ngân hàng trong dải giữa khỏe mạnh và coi sạc đầy là sự kiện thỉnh thoảng chứ không phải mục tiêu hằng ngày. Khóa sạc nhiệt độ thấp được đặt ở giới hạn định mức của tế bào; đáng chú ý NiMH có thể nhận một phần sạc dưới mức đóng băng nơi lithium-ion không thể, một lợi thế trong triển khai nước lạnh được khám phá thêm trong bài trạm thời tiết. Bộ điều khiển cũng báo cáo trạng thái sạc và sức khỏe để nền tảng bờ có thể gắn cờ một ngân hàng suy giảm trước khi nó gây ra khoảng trống dữ liệu.
Gói cơ khí là nơi các gói hàng hải sống hoặc thất bại. Các tế bào nằm sau hàng rào vỏ IP68 trong một ngăn khô, được thoát nước; các kết nối được hàn thay vì lò xo để sống sót qua chuyển động liên tục; thanh cái và tab dùng mạ chống ăn mòn; mỗi đầu nối được định mức cho môi trường và bảo vệ chống ngưng tụ; và cụm được phủ conform hoặc đổ khuôn khi phù hợp để ngăn sự len lỏi của muối. Việc đổ khuôn cũng cố định tế bào chống rung và dẫn nhiệt về phía vỏ.
Vị trí nhiệt tránh đặt gói dựa vào các bề mặt tối bị mặt trời nung nóng, vì nhiệt kéo dài đẩy nhanh lão hóa lịch của NiMH, đồng thời vẫn cho phép nhiệt khiêm tốn của việc sạc thoát ra. Các hàng rào ẩm, chất hút ẩm trong ngăn và lỗ thông hơi cân bằng áp mà không nhận nước hoàn thiện gói. Nguyên tắc là coi ăn mòn và ngưng tụ như các biến số thiết kế từ bố cục đầu tiên, chứ không phải vấn đề hiện trường để phát hiện sau triển khai.
Vì thăm một phao là đắt đỏ, dự phòng được thiết kế: các nhánh song song suy giảm từ từ, một nguồn dự trữ riêng có thể giữ bộ ghi và dữ liệu cuối cùng được biết qua một sự cố, và bộ điều khiển ghi lại điện áp và nhiệt độ từng nhánh để một tế bào lão hóa được dự đoán thay vì trải nghiệm. Các khoảng bảo trì sau đó được đặt từ dữ liệu trạng thái sức khỏe thực, với tuổi thọ chu kỳ dài của ngân hàng NiMH giữ các khoảng đó dài.
Kế hoạch xác nhận phát lại một kịch bản trường hợp xấu nhất trên băng ghế thử: một nguồn lập trình mô phỏng bảy ngày mặt trời mờ, các tải điện tử phát lại xung máy dò, gạt mưa và radio ở nhiệt độ lạnh và ấm, và gói được yêu cầu giữ đường ray qua mỗi lần tải lên và phục hồi hoàn toàn khi nắng trở lại. Vượt qua lần phát lại đó – cùng với chứng nhận hàng hải chính thức trong bài cuối – là điều biến một tập hợp tế bào thành một ngân hàng lưu trữ mà người vận hành có thể tin cậy trên mặt nước trong nhiều năm.
Weijiang Power thiết kế và sản xuất các tế bào niken-kim loại hydrua kín và các gói công nghiệp được ghép cho thiết bị từ xa, ngoài lưới và liên quan an toàn, và hỗ trợ các đối tác OEM bằng hồ sơ hiệu suất IEC 61951-2, bằng chứng an toàn IEC 62133-2, đặc tả tải xung, thử nghiệm dải nhiệt rộng và xác nhận chung bộ sạc/gói. Hãy cho chúng tôi biết chu kỳ làm việc, dòng đỉnh, dải nhiệt, mục tiêu tự chủ và các tiêu chuẩn sản phẩm của bạn phải đáp ứng, và các kỹ sư của chúng tôi sẽ chỉ định tổ hợp tế bào-và-gói bảo vệ thời gian chạy, độ tin cậy và tuổi thọ. Xem lại dòng sản phẩm trên trang sản phẩm.
