Biết rằng trung tâm Grade 2 cần mười hai giờ dự phòng và Grade 3 cần hai mươi bốn giờ là một chuyện; chuyển điều khoản đó thành số lượng tế bào, dung lượng, điện áp dãy và cấu hình sạc vẫn đúng sau tám năm lại là chuyện khác. Bài B cung cấp phương pháp kỹ thuật. Nó xây dựng ngân sách năng lượng từ danh sách tải thực, hạ định mức cho hiệu suất, độ sâu xả và suy giảm cuối tuổi thọ, so sánh các hóa học ứng viên trên những trục thực sự quan trọng trong tủ báo động, và trình bày các quyết định về kiến trúc bộ pin và bộ sạc phân biệt một trung tâm vượt qua kiểm tra hàng năm với một trung tâm không vượt qua.
Mọi phép tính pin đáng tin cậy đều bắt đầu từ một bảng tải được liệt kê chi tiết, chứ không phải một con số duy nhất đoán từ nhãn của trung tâm. Hãy liệt kê dòng điện chế độ ngủ và hoạt động của bộ điều khiển, mỗi vòng dây và dòng giám sát của nó, mỗi bàn phím và bộ mở rộng, bộ truyền thông ở chế độ heartbeat và khi truyền toàn bộ, và đầu ra còi hoặc chuông khi báo động. Nhân mỗi dòng điện với thời gian nó được rút trong kịch bản tự chủ yêu cầu: đối với thiết kế Grade 3 Type A là 24 giờ hoạt động bình thường, và đối với cách diễn đạt Grade 2 phổ biến ở Anh là 12 giờ bình thường, sau đó 4 giờ báo động. Tổng, tính bằng ampe-giờ ở điện áp bộ pin, là năng lượng thô mà các tế bào phải cung cấp.
Bộ truyền thông xứng đáng có một dòng riêng. Một vô tuyến IP hoặc di động có thể chỉ rút vài chục milliampere trung bình, nhưng vài trăm milliampere hoặc hơn trong một đợt truyền; nếu kịch bản yêu cầu giả định việc truyền báo động lặp lại trong thời gian mất điện, các đợt đó không thể được coi là tức thời và miễn phí. Việc ghi nhận chúng một cách rõ ràng là điều giữ cho đường nguồn ổn định và thời gian tự chủ trung thực.
Số ampe-giờ trên nhãn của một tế bào mới đo ở 20°C không phải là dung lượng mà trung tâm có thể sử dụng vào cuối tuổi thọ. Thác động trình bày một ví dụ cho một trung tâm Grade 3 12V rút 0,12A trong 24 giờ và 0,35A trong bốn giờ báo động. Nhu cầu thô là 2,88 Ah năng lượng chờ cộng 1,4 Ah năng lượng báo động, tức 4,28 Ah. Chia cho hiệu suất chuyển đổi khoảng 0,90 để bao gồm đường dẫn OR-ing và điều áp, giới hạn độ sâu xả sử dụng ở khoảng 0,80 để dãy không bao giờ ở trạng thái cạn kiệt sâu, và dự trữ thêm hệ số 0,80 cho suy giảm dung lượng vào cuối tuổi thọ được công bố. Kết quả—khoảng 7,4 Ah dung lượng nhãn—gấp khoảng 1,7 lần con số thô.
Hệ số nhân đó không phải là sự bi quan; nó là sự khác biệt giữa một bộ pin vượt qua kiểm tra kiểu trên băng thử và một bộ pin vượt qua kiểm tra hàng năm theo cấp nhiều năm sau đó trong một tủ ấm. Các nhà thiết kế lấy dung lượng nhãn so với nhu cầu thô thực chất đang tiêu tốn dung lượng dự trữ cho cuối tuổi thọ và nhiệt độ ngay từ ngày đầu tiên.
Bảng điểm động đánh giá axit-chì kín, NiMH và lithium-ion trên năm trục đặc thù của dự phòng báo động: sự sẵn sàng chế độ nổi, chuyển mạch liền mạch, tuổi thọ trong tủ ấm, an toàn nội tại và giá trị chi phí. Axit-chì đạt điểm ở sự quen thuộc và chi phí ban đầu, nhưng nặng, bị sulfat hóa dưới trạng thái gần đầy vĩnh viễn và suy yếu ở những chỗ lạnh. Lithium-ion đạt điểm ở mật độ năng lượng và chuyển mạch, nhưng đòi hỏi mạch bảo vệ và cân bằng, mang nhiều gánh nặng vận chuyển và quy định hơn, và mang lại ít lợi ích chi phí khi tủ dung nạp được thể tích.
NiMH đạt điểm mạnh ở khoảng giữa: một vùng bằng phẳng 1,2V và trở kháng thấp mang lại sự chuyển mạch sạch, không lỗi; hóa học nước vốn dung nạp với việc sử dụng sai và đoản mạch trong giới hạn thiết kế; không có cadmium và không có hiệu ứng nhớ; và chi phí cho mỗi giờ dự phòng được cung cấp là cạnh tranh trong các kích thước AA đến sub-C chiếm ưu thế ở các trung tâm nhỏ gọn. Nguyên tắc duy nhất—sạc nhận biết nhiệt độ để tránh khô hạn trên khoảng 45°C—là một quy tắc thiết kế, không phải rào cản, và hoàn toàn có thể quản lý trong bộ nguồn của trung tâm.
Điện tử của trung tâm thường chạy ở đường nguồn danh định 12V, mà một dãy NiMH xây dựng từ mười tế bào nối tiếp ở 1,2V danh định (một dãy đã sạc gần 13,5–14V theo kịp đường nguồn axit-chì cũ một cách thoải mái); hệ thống 6V và 24V sử dụng lần lượt năm và hai mươi tế bào. Trong dãy đó, kích thước tế bào—AA, C hoặc sub-C cao áp—quy định cả dung lượng lẫn khả năng cung cấp đỉnh báo động mà không sụt áp. Một điện cực lớn hơn cũng chạy mát hơn dưới chế độ sạc bảo trì, kéo dài tuổi thọ nổi.
Việc ghép nối tế bào trong một dãy nối tiếp là không thể thương lượng: tế bào yếu nhất quyết định điểm gối, và một dãy không khớp sẽ đến cuối tuổi thọ sớm và có nguy cơ đảo cực khi xả sâu. Các bộ pin cấp công nghiệp sử dụng tế bào từ một lô sản xuất duy nhất, được phân loại theo dung lượng và điện trở trong, các lá niken hàn thay vì giá đỡ lò xo lắp tay để an toàn trước rung động, và một cầu chì nhiệt hoặc PTC tích hợp để bảo vệ lỗi. Bộ pin cũng nên đưa ra một thermistor để bộ nguồn của trung tâm có thể giảm sạc khi tủ ấm lên.
Trong một sản phẩm dự phòng, bộ sạc chạy trong toàn bộ vòng đời sản phẩm, nên thiết kế của nó quyết định tuổi thọ của pin. EN 50131-6 yêu cầu bộ pin đã cạn phải trở lại 80 phần trăm trong vòng 72 giờ, một mức sạc dòng không đổi khiêm tốn dễ dàng đáp ứng; vấn đề khó hơn là điều xảy ra sau khi sạc đầy, trong nhiều năm sẵn sàng. Một dòng bảo trì dài hạn ở mức C/20 hoặc thấp hơn, hoặc chế độ nổi xung/bù nhiệt, giữ cho dãy đầy mà không có sự sạc quá mức kéo dài gây ra khí và khô hạn. Việc giảm dòng qua thermistor trên khoảng 40–45°C và kết thúc theo nhiệt độ tuyệt đối bảo vệ tủ mùa hè trong trường hợp xấu nhất.
Bộ sạc cũng phải cùng tồn tại với yêu cầu chuyển mạch liền mạch: dòng sạc bị rút vào thời điểm mất điện lưới không được làm đường nguồn sụt, và sự trở lại của điện lưới không được trông giống một lỗi. Một đường dẫn OR-ing sạch bằng diode hoặc MOSFET, với pin luôn nối với đường nguồn, đạt được cả hai.
Đối với nhà sản xuất trung tâm, bộ pin cũng là một hạng mục dịch vụ, nên kiến trúc nên ưu tiên một dạng hình học xác định, có thể thay thế, cực tính rõ ràng và các đầu nối có khóa, và nhãn dung lượng nêu rõ thời gian tự chủ theo cấp mà bộ pin hỗ trợ. Các bộ pin hàn với màng co và giá đỡ cách điện sống sót qua lắp đặt và vận chuyển tốt hơn nhiều so với tế bào rời, và một nhà cung cấp tế bào nhất quán giữ cho kỷ luật lô khớp có thể lặp lại ở mọi lô sản xuất. Việc lập tài liệu cho bộ pin bằng dữ liệu hiệu suất IEC 61951-2, bằng chứng an toàn niken kín IEC 62133-1 và dữ liệu vận chuyển UN 38.3 cho phép tuyên bố EN 50131-6 của chính trung tâm dựa trên bằng chứng tế bào có thể truy nguyên thay vì khẳng định.
Bài C khép lại vòng lặp với toàn bộ quy trình kiểm tra và chứng nhận: cách các điều khoản về dự phòng theo cấp, chuyển mạch, sạc lại và độ bền được xác minh, và tài liệu mà một cơ quan thông báo hoặc công ty bảo hiểm mong muốn thấy.
Weijiang Power chế tạo các bộ pin dự phòng NiMH theo cấp cho các OEM trung tâm báo động: các dãy hàn được ghép nối ở AA, C và sub-C cho đường nguồn 12/24V, dung lượng nhãn được hạ định mức để đạt yêu cầu dự phòng EN 50131-6 vào cuối tuổi thọ, thiết kế sẵn sàng cho thermistor để sạc nhận biết nhiệt độ, và tài liệu đầy đủ IEC 61951-2, IEC 62133-1 và UN 38.3. Hãy chia sẻ danh sách tải và cấp mục tiêu của bạn và chúng tôi sẽ trả lại một bộ pin đã tính kích thước, một phép tính hạ định mức và một dạng hình học sẵn sàng cho dịch vụ.
