Pin của một thiết bị RMU được định cỡ theo ba yêu cầu cạnh tranh cùng lúc: năng lượng hàng ngày của phép đo đa kênh và báo cáo, xung cấp ampe khi định vị GPS và truyền qua vệ tinh, cùng mức dự trữ nhiều ngày cần thiết để vượt qua một đợt trời lạnh nhiều mây trên hành lang tuyến ống ở xa. Bài viết này dẫn dắt qua phương pháp — so sánh hóa học, cân bằng năng lượng theo từng trạng thái, định cỡ xung và khả năng tự chủ bằng năng lượng mặt trời, cùng thiết kế bảo vệ trên dải nhiệt rộng giúp một bộ đệm niken-kim loại hydrua bảo vệ chính người bảo vệ.
Bảng động này chấm điểm lithium sơ cấp, bộ đệm NiMH được sạc bằng năng lượng mặt trời, siêu tụ điện và Li-ion sạc lại, về khả năng chịu chu trình hàng ngày, dòng xung GPS/vệ tinh, chấp nhận sạc mặt trời, phóng điện khi lạnh, an toàn trong hộp kín và chi phí. Lithium sơ cấp phù hợp với thiết bị ít báo cáo và không có mặt trời, nhưng yếu về xung và bị thụ động hóa khi lạnh; siêu tụ điện chịu được xung nhưng không thể giữ nhiều ngày dự trữ; Li-ion lưu trữ được năng lượng nhưng cần BMS và tiềm ẩn rủi ro nhiệt trong hộp chống thời tiết không người trông; còn NiMH chấp nhận mức sạc mặt trời không đều, cho xung mạnh để truyền vệ tinh, chịu chu trình hàng ngày trong nhiều năm, và là hệ gốc nước nên an toàn.
Các kiến trúc có thể bảo lưu được là: một bộ pin lithium sơ cấp lớn (kèm bể chứa xung nhỏ) cho các điểm không có mặt trời và ít báo cáo, và một tấm pin mặt trời cộng với bộ đệm NiMH cho bất kỳ điểm nào cần khảo sát đồng bộ thường xuyên, liên lạc vệ tinh hoặc ghi dữ liệu liên tục.
Cộng điện nạp mỗi chu trình qua từng trạng thái: dòng ngủ trong suốt khoảng thời gian, việc kích thích và chuyển đổi tín hiệu tương tự cho mỗi phép đo nhân với số lần đo mỗi ngày, dòng định vị GPS nhân với thời gian lấy định vị (tính cả các lần định vị lâu hơn khi tín hiệu yếu), điều khiển rơ le ngắt, và thời gian gắn mạng vô tuyến cộng với truyền nhân với số lần liên lạc mỗi ngày — liên lạc vệ tinh được tính trọng số lớn. Quy đổi sang năng lượng hàng ngày rồi cộng tổn thất khi sạc, tự xả và biên dự phòng cuối vòng đời.
Hình động thứ hai là thác năng lượng: đo, đồng bộ hóa GPS, vô tuyến di động hoặc vệ tinh, rơ le, tổn thất chuyển đổi, dự trữ tự chủ cho ngày nhiều mây, và giảm công suất cuối vòng đời/khi lạnh, kết thúc ở dung lượng bộ đệm. Việc tách riêng GPS và vệ tinh là quan trọng vì chính hai yếu tố này, chứ không phải phép đo tương tự, thường chiếm phần lớn năng lượng của một RMU.
Sự kiện đơn lẻ tồi tệ nhất là một lần ngắt đồng bộ bằng GPS trùng với một cảnh báo qua vệ tinh: bộ thu GPS hoạt động, một rơ le được điều khiển, lấy mẫu instant-off đa kênh, rồi truyền cấp ampe. Hãy định cỡ các cell và các lá nối hàn cho đỉnh kết hợp này ở nhiệt độ thấp nhất và lúc cuối vòng đời, yêu cầu đường cấp nguồn phải nằm trên mức tối thiểu của modem vệ tinh — việc bộ khuếch đại công suất vệ tinh ngừng do sụt áp là lỗi kinh điển của các RMU ở xa.
Mặt bằng điện áp phẳng và điện trở thấp của NiMH giữ vững đường cấp modem trong suốt cụm xung; một siêu tụ điện có thể được mắc song song với bộ pin cho đúng đỉnh điểm nhưng không thể thay thế mức dự trữ năng lượng nhiều ngày, đó là lý do NiMH (chứ không phải dãy tụ điện) là bộ đệm chính.
Định cỡ tấm pin theo số giờ nắng hiệu dụng thực tế dựa trên vĩ độ và mùa của tuyến ống — mùa đông, không phải tháng Bảy — sao cho nó có thể bù lại tải hàng ngày cộng tổn thất và phục hồi dự trữ tự chủ sau một đợt nhiều mây. Định cỡ bộ đệm NiMH theo số ngày tự chủ đã chọn (thường là ba đến năm) ở độ sâu phóng điện thường ngày mức vừa phải để bảo vệ tuổi thọ chu trình hàng ngày. Bộ quản lý sạc giảm dần hoặc ngừng sạc gần 45 °C và ngăn sạc quá mức, còn việc khóa sạc khi nhiệt độ thấp bảo vệ các cell vào những bình minh giá lạnh.
NiMH tự xả thấp chịu được kiểu sạc từng phần không đều phát sinh và giữ mức dự trữ mà không cần quản lý sạc chính xác như một bộ pin lithium đòi hỏi trong hộp kín ở xa chi phí thấp.
Hành lang tuyến ống trải dài từ sa mạc đến đồng bằng băng giá, vì vậy hãy thiết kế cho dải rộng: giảm dung suất khi lạnh, hạn chế sạc khi lạnh, và bảo vệ khỏi sức nóng mùa hè bên trong hộp kín chống thời tiết. Các cell hàn, cầu chì, NTC, lớp phủ bảo vệ và bố trí thuận lợi cho việc xả khí sẽ chịu được ngưng tụ và chu trình nhiệt; với các điểm khắc nghiệt nhất, hãy chọn cell được xếp hạng dải nhiệt rộng và giữ bộ pin được che khỏi nắng trực tiếp bên trong hộp.
Tại các trạm chỉnh lưu dùng điện lưới, chính bộ pin đó trở thành bộ lưu điện DC sẵn sàng chế độ sạc nổi, được giữ ở dòng bảo dưỡng nhẹ (ở C/20 hoặc thấp hơn), sẵn sàng vượt qua một đợt mất điện AC và vẫn tiếp tục ghi các thông số CP cùng cảnh báo.
Ghi lại lịch kênh và đo, tần suất đồng bộ GPS, loại vô tuyến và dòng đỉnh, số ngày tự chủ bằng mặt trời và mức giảm công suất theo nhiệt độ. Một điểm thực sự không thể tiếp cận, không có mặt trời với báo cáo hàng tháng có thể vẫn giữ thiết kế lithium sơ cấp; bất kỳ điểm nào cần khảo sát đồng bộ thường xuyên, các cụm xung vệ tinh hoặc xu hướng liên tục đều được phục vụ tốt hơn bằng mặt trời cộng bộ đệm NiMH. Bài C kiểm chứng thiết kế đối chiếu với các tiêu chuẩn CP, thử nghiệm môi trường và bằng chứng về cell.
Weijiang Power sản xuất các cell niken-kim loại hydrua kín và các bộ đệm tương thích năng lượng mặt trời cho thiết bị giám sát bảo vệ catốt từ xa và viễn thám tuyến ống. Hãy gửi cho chúng tôi số kênh tương tự, cấu hình vô tuyến di động hoặc vệ tinh, yêu cầu đồng bộ GPS, kích thước tấm pin mặt trời và dải nhiệt độ của điểm ở xa; các kỹ sư của chúng tôi sẽ thiết kế một bộ đệm NiMH hàn, dải nhiệt rộng kèm quản lý sạc và mạch bảo vệ. Xem các quy cách tại trang sản phẩm.
